日本的(de)(de)發電(dian)用(yong)核反(fan)應(ying)堆，在1998年已經運轉(zhuan)了52臺(tai)，但因(yin)為其主體(ti)是輕(qing)水冷(leng)卻(que)的(de)(de)沸騰水型(xing)反(fan)應(ying)堆和(he)加壓水型(xing)反(fan)應(ying)堆（PWR、23臺(tai)），而且(qie)兩者都處理(li)高溫(wen)水，所(suo)以(yi)(yi)利(li)用(yong)奧氏體(ti)系(xi)不銹鋼(gang)和(he)鎳合金的(de)(de)耐腐蝕性，用(yong)于制造(zao)(zao)反(fan)應(ying)堆內構(gou)造(zao)(zao)物、配管(guan)和(he)各種機器。因(yin)為對水質(zhi)的(de)(de)管(guan)理(li)很嚴格，所(suo)以(yi)(yi)雖然對于不銹鋼(gang)來說是嚴酷的環境，但實用反應(ying)堆過去曾出現(xian)過應(ying)力腐蝕性斷裂(lie)這種(zhong)現(xian)象(xiang)，而(er)且(qie)這個問題的解(jie)決是不銹鋼的最大(da)課題。現(xian)在(zai)，從材料(liao)和施(shi)工兩方面采取對策，這個問題幾乎得到了(le)解(jie)決。


1. 中子吸(xi)收不銹鋼


在日本，有關核能的研究開發是從1955年成立的財團法人原子力研究所開始的，而且為了獲得日本獨自的數據，還進行了有關材料的研究。作為耐腐蝕性之外的不銹鋼的材料作為爐心用時，要求盡量減少熱中子吸收斷面積大的元素；在美國，1955年規定了對AISI347不銹(xiu)鋼中的鉭含量加以限制的AISI348鋼，而且1957年規定了對鈷和鉭加以限制的AISI349鋼。鈷從鎳原料中、鉭從添加到347鋼的鈮原料中引入，而且因為不銹鋼中一般包含的錳的熱中子吸收斷面積很大，所以在日本國內由川畑（1960年）和渡邊等（1962年）試驗了對錳的限制。因為錳是與鋼中的硫相結合生成硫化錳,所以對于提高熱加工性來說是必要元素；但低錳不銹鋼，通過添加鈦或鋯、對硫加以固定，由此改善了熱加工性。但是，因為不銹鋼比鋯合金的熱中子吸收斷面積大，所以不能作為發電用輕水爐的燃料被覆管材料。



2. 含硼不銹鋼


  因(yin)為控制(zhi)材(cai)料使用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)添加了(le)(le)(le)中子吸收斷面積非常大的(de)(de)(de)硼(peng)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼，所(suo)(suo)以在日本國內也進行了(le)(le)(le)研(yan)制(zhi)。只(zhi)是(shi)(shi)，據三(san)好等(deng)（1958年(nian)）的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，如(ru)(ru)果(guo)硼(peng)的(de)(de)(de)添加量變較多時，熱(re)加工性(xing)會(hui)(hui)有所(suo)(suo)退化(hua)，但如(ru)(ru)果(guo)硼(peng)的(de)(de)(de)添加量不(bu)超過(guo)2%,則(ze)可以制(zhi)造。此外(wai)，還(huan)進行了(le)(le)(le)為改善熱(re)加工性(xing)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。西間(jian)（1962年(nian)）研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)在18Cr-15Ni中添加了(le)(le)(le)不(bu)超過(guo)2.35%B的(de)(de)(de)鋼的(de)(de)(de)各(ge)種性(xing)質，如(ru)(ru)果(guo)添加硼(peng)，就(jiu)會(hui)(hui)生成（Fe、Cr)2B,熱(re)加工性(xing)和(he)韌性(xing)就(jiu)會(hui)(hui)退化(hua)；但通過(guo)添加鈦，這種現象(xiang)就(jiu)會(hui)(hui)得到(dao)改善。


  其(qi)后(hou)，對(dui)含(han)(han)硼的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)并(bing)沒有(you)特別(bie)(bie)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，但進(jin)(jin)入1980年以(yi)后(hou)，由于核(he)(he)能發電(dian)所(suo)的(de)(de)(de)增設(she)和使(shi)用完的(de)(de)(de)核(he)(he)燃(ran)料的(de)(de)(de)再(zai)處理能力(li)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)足，使(shi)用完的(de)(de)(de)核(he)(he)燃(ran)料的(de)(de)(de)產(chan)生量(liang)有(you)所(suo)增加，所(suo)以(yi)為(wei)(wei)了提高使(shi)用完核(he)(he)燃(ran)料儲藏(zang)池的(de)(de)(de)填充率，要求由中子吸收(shou)斷面積大、可以(yi)薄壁化的(de)(de)(de)含(han)(han)硼不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)代(dai)替304不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。含(han)(han)硼不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)作(zuo)為(wei)(wei)使(shi)用完核(he)(he)燃(ran)料的(de)(de)(de)運輸(shu)和儲藏(zang)材(cai)(cai)料，因為(wei)(wei)使(shi)用了用板(ban)材(cai)(cai)和含(han)(han)硼不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)制造(zao)(zao)的(de)(de)(de)四角管(guan)，所(suo)以(yi)進(jin)(jin)行了板(ban)、帶(dai)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)制造(zao)(zao)研(yan)究(jiu)。因為(wei)(wei)硼含(han)(han)有(you)量(liang)高時，會生成鐵和沸騰(teng)的(de)(de)(de)低熔(rong)點共晶，對(dui)熱加工性(xing)會起到阻礙作(zuo)用，所(suo)以(yi)特別(bie)(bie)進(jin)(jin)行了帶(dai)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)熱加工性(xing)的(de)(de)(de)改(gai)善研(yan)究(jiu)，其(qi)結果是可以(yi)制造(zao)(zao)以(yi)SUS304L不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)(wei)基本成分、硼含(han)(han)量(liang)為(wei)(wei)0.5%~0.7%的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶(dai)。現在日本國內正在制造(zao)(zao)含(han)(han)1.3%B的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  而(er)且，如果添加(jia)1%左右的(de)硼，晶間腐(fu)蝕的(de)敏(min)感(gan)性就會有(you)所提(ti)高，即使把碳減少(shao)到0.004%,敏(min)感(gan)性也不能完全消失(shi)；但是若(ruo)在750~850℃下進行(xing)熱處理，敏(min)感(gan)性會有(you)所下降(jiang)，而(er)且據泊里等(deng)（1984年）的(de)試(shi)驗，證明了鉬(mu)的(de)添加(jia)對于(yu)防止晶間腐(fu)蝕很有(you)效。