日(ri)本的發電用(yong)核反應(ying)(ying)堆(dui)，在1998年(nian)已經運轉了52臺，但因(yin)(yin)為(wei)其主體是(shi)輕水(shui)冷卻的沸騰水(shui)型(xing)反應(ying)(ying)堆(dui)和(he)加壓(ya)水(shui)型(xing)反應(ying)(ying)堆(dui)（PWR、23臺），而且兩者(zhe)都處(chu)理高溫水(shui)，所以(yi)利用(yong)奧(ao)氏(shi)體系不銹鋼和(he)鎳合金(jin)的耐腐蝕性，用(yong)于(yu)制造反應(ying)(ying)堆(dui)內構造物、配管和(he)各種機器。因(yin)(yin)為(wei)對水(shui)質的管理很嚴格，所以(yi)雖(sui)然對于(yu)不銹鋼(gang)來說是(shi)嚴酷的環境，但實用(yong)反應(ying)堆過去曾出現過應(ying)力腐蝕性斷裂這種現象，而且這個問題(ti)的解(jie)決是(shi)不(bu)銹鋼的最大課題(ti)。現在，從材料和(he)施工兩方(fang)面采取對(dui)策(ce)，這個問題(ti)幾乎得(de)到了解(jie)決。


1. 中(zhong)子吸(xi)收(shou)不(bu)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(bu)銹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


  因為(wei)(wei)控制材料使用的(de)(de)是(shi)添(tian)加(jia)(jia)了(le)中子吸收斷面積(ji)非常大的(de)(de)硼的(de)(de)不(bu)銹鋼，所以在日本國內也進(jin)行(xing)了(le)研(yan)制。只(zhi)是(shi)，據三好等（1958年(nian)）的(de)(de)研(yan)究，如果硼的(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)量變(bian)較多時(shi)，熱加(jia)(jia)工(gong)性會有所退化，但如果硼的(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)量不(bu)超過2%,則可(ke)以制造。此外，還(huan)進(jin)行(xing)了(le)為(wei)(wei)改善熱加(jia)(jia)工(gong)性的(de)(de)研(yan)究。西(xi)間（1962年(nian)）研(yan)究了(le)在18Cr-15Ni中添(tian)加(jia)(jia)了(le)不(bu)超過2.35%B的(de)(de)鋼的(de)(de)各種(zhong)性質，如果添(tian)加(jia)(jia)硼，就(jiu)會生成(cheng)（Fe、Cr)2B,熱加(jia)(jia)工(gong)性和韌性就(jiu)會退化；但通過添(tian)加(jia)(jia)鈦，這種(zhong)現象就(jiu)會得到改善。


  其后(hou)，對含(han)(han)硼(peng)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并沒有特(te)別的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，但進(jin)(jin)入1980年以(yi)后(hou)，由(you)于核(he)(he)(he)能(neng)發電所的(de)(de)(de)(de)增設和使(shi)用(yong)(yong)(yong)完(wan)的(de)(de)(de)(de)核(he)(he)(he)燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)再處理能(neng)力不(bu)(bu)足，使(shi)用(yong)(yong)(yong)完(wan)的(de)(de)(de)(de)核(he)(he)(he)燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)量有所增加，所以(yi)為(wei)了(le)提高(gao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)完(wan)核(he)(he)(he)燃料(liao)(liao)儲(chu)藏(zang)池的(de)(de)(de)(de)填充(chong)率，要求由(you)中子吸收(shou)斷面積大、可以(yi)薄壁化的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代替(ti)304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)使(shi)用(yong)(yong)(yong)完(wan)核(he)(he)(he)燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)運輸和儲(chu)藏(zang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，因(yin)為(wei)使(shi)用(yong)(yong)(yong)了(le)用(yong)(yong)(yong)板(ban)材(cai)(cai)和含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)制造的(de)(de)(de)(de)四角管，所以(yi)進(jin)(jin)行了(le)板(ban)、帶材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)制造研(yan)究(jiu)。因(yin)為(wei)硼(peng)含(han)(han)有量高(gao)時(shi)，會(hui)生(sheng)成鐵和沸騰的(de)(de)(de)(de)低熔點共晶，對熱加工性(xing)會(hui)起到阻礙作用(yong)(yong)(yong)，所以(yi)特(te)別進(jin)(jin)行了(le)帶材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熱加工性(xing)的(de)(de)(de)(de)改善研(yan)究(jiu)，其結(jie)果是可以(yi)制造以(yi)SUS304L不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)基本成分、硼(peng)含(han)(han)量為(wei)0.5%~0.7%的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶。現在(zai)日本國內正(zheng)在(zai)制造含(han)(han)1.3%B的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。


  而且，如果(guo)添加(jia)1%左右的硼，晶(jing)間腐蝕的敏感性就會有(you)(you)所(suo)提高，即使把碳(tan)減少到0.004%,敏感性也不能完(wan)全(quan)消失(shi)；但是若在(zai)750~850℃下(xia)進行熱處(chu)理(li)，敏感性會有(you)(you)所(suo)下(xia)降，而且據泊里等（1984年(nian)）的試驗，證明了鉬(mu)的添加(jia)對于(yu)防止晶(jing)間腐蝕很有(you)(you)效。