日(ri)本的發電用(yong)核反應堆，在1998年已經(jing)運轉了(le)52臺，但因(yin)為(wei)其主體是輕水(shui)(shui)冷卻的沸(fei)騰水(shui)(shui)型(xing)反應堆和加壓水(shui)(shui)型(xing)反應堆（PWR、23臺），而且兩者都處理(li)高溫水(shui)(shui)，所以(yi)利用(yong)奧氏體系不銹(xiu)鋼和鎳合(he)金的耐(nai)腐蝕性，用(yong)于制造(zao)反應堆內構(gou)造(zao)物、配管和各(ge)種機器。因(yin)為(wei)對水(shui)(shui)質的管理(li)很嚴格，所以(yi)雖然對于不(bu)銹(xiu)鋼來說是(shi)嚴(yan)酷的環境，但(dan)實(shi)用反(fan)應(ying)堆過(guo)去曾出現(xian)過(guo)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)斷裂這種現(xian)象(xiang)，而且這個(ge)問(wen)題(ti)的解決(jue)是(shi)不銹鋼的最(zui)大課題(ti)。現(xian)在，從(cong)材料(liao)和施工兩方面采取(qu)對(dui)策，這個(ge)問(wen)題(ti)幾乎得到了解決(jue)。


1. 中子吸收不銹鋼


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(han)硼不銹鋼


  因為(wei)控制材料使用的(de)是添(tian)加(jia)(jia)了中(zhong)子吸收斷面積非常(chang)大的(de)硼(peng)的(de)不(bu)銹鋼，所(suo)以在(zai)日本國內也進行了研制。只是，據三好等（1958年）的(de)研究，如(ru)果硼(peng)的(de)添(tian)加(jia)(jia)量變較多時(shi)，熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)會(hui)有(you)所(suo)退(tui)化(hua)，但(dan)如(ru)果硼(peng)的(de)添(tian)加(jia)(jia)量不(bu)超(chao)過2%,則(ze)可(ke)以制造。此外，還進行了為(wei)改(gai)善熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)的(de)研究。西間(jian)（1962年）研究了在(zai)18Cr-15Ni中(zhong)添(tian)加(jia)(jia)了不(bu)超(chao)過2.35%B的(de)鋼的(de)各種性(xing)質，如(ru)果添(tian)加(jia)(jia)硼(peng)，就(jiu)會(hui)生(sheng)成（Fe、Cr)2B,熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)和韌(ren)性(xing)就(jiu)會(hui)退(tui)化(hua)；但(dan)通過添(tian)加(jia)(jia)鈦，這種現象就(jiu)會(hui)得到改(gai)善。


  其后，對(dui)含(han)硼的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并沒(mei)有特別的(de)研究(jiu)，但進(jin)入(ru)1980年(nian)以(yi)后，由(you)于(yu)核能發(fa)電所(suo)的(de)增(zeng)設和(he)使(shi)用(yong)(yong)完(wan)(wan)的(de)核燃料(liao)(liao)的(de)再處理能力不(bu)(bu)(bu)足(zu)，使(shi)用(yong)(yong)完(wan)(wan)的(de)核燃料(liao)(liao)的(de)產生量(liang)有所(suo)增(zeng)加(jia)(jia)，所(suo)以(yi)為(wei)了提高(gao)(gao)使(shi)用(yong)(yong)完(wan)(wan)核燃料(liao)(liao)儲藏(zang)池(chi)的(de)填充(chong)率(lv)，要求(qiu)由(you)中(zhong)子(zi)吸(xi)收(shou)斷面積大、可以(yi)薄(bo)壁化(hua)的(de)含(han)硼不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代替304不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。含(han)硼不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)作(zuo)為(wei)使(shi)用(yong)(yong)完(wan)(wan)核燃料(liao)(liao)的(de)運(yun)輸和(he)儲藏(zang)材料(liao)(liao)，因為(wei)使(shi)用(yong)(yong)了用(yong)(yong)板(ban)材和(he)含(han)硼不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)造(zao)的(de)四(si)角管(guan)，所(suo)以(yi)進(jin)行(xing)了板(ban)、帶材的(de)制(zhi)造(zao)研究(jiu)。因為(wei)硼含(han)有量(liang)高(gao)(gao)時，會生成鐵和(he)沸騰的(de)低(di)熔點共晶，對(dui)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性會起到(dao)阻礙作(zuo)用(yong)(yong)，所(suo)以(yi)特別進(jin)行(xing)了帶材的(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性的(de)改善(shan)研究(jiu)，其結果是可以(yi)制(zhi)造(zao)以(yi)SUS304L不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)基本(ben)成分、硼含(han)量(liang)為(wei)0.5%~0.7%的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶。現在日(ri)本(ben)國內(nei)正(zheng)在制(zhi)造(zao)含(han)1.3%B的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。


  而且，如果添加1%左右的硼(peng)，晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕的敏感性就會有所(suo)提高，即使把碳(tan)減(jian)少到0.004%,敏感性也不能完全消失；但是若(ruo)在750~850℃下(xia)(xia)進行熱處理，敏感性會有所(suo)下(xia)(xia)降，而且據(ju)泊里(li)等(deng)（1984年）的試驗，證明了(le)鉬的添加對于防止晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕很有效。