日(ri)本(ben)的發(fa)電用核反應堆(dui)，在1998年已經運轉了52臺，但因為其主體是輕水(shui)冷卻的沸(fei)騰水(shui)型(xing)反應堆(dui)和(he)加壓水(shui)型(xing)反應堆(dui)（PWR、23臺），而且兩者都(dou)處理高溫水(shui)，所以利用奧氏(shi)體系不銹鋼和(he)鎳合(he)金(jin)的耐(nai)腐蝕性(xing)，用于(yu)制造反應堆(dui)內構造物、配(pei)管和(he)各種機(ji)器。因為對水(shui)質的管理很嚴格，所以雖然對于(yu)不(bu)銹鋼來說是(shi)嚴酷的(de)環境，但實用反應堆過(guo)去曾出現(xian)過(guo)應力腐蝕(shi)性(xing)斷(duan)裂這(zhe)種(zhong)現(xian)象，而(er)且這(zhe)個問(wen)題(ti)的(de)解決是(shi)不銹鋼的(de)最大課(ke)題(ti)。現(xian)在，從材料和施(shi)工兩方面采(cai)取對策，這(zhe)個問(wen)題(ti)幾乎得到了解決。


1. 中(zhong)子(zi)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. 含硼(peng)不(bu)銹鋼


  因為(wei)控制材料使用的(de)(de)是添(tian)(tian)(tian)加(jia)了(le)(le)中子吸(xi)收斷(duan)面積非(fei)常(chang)大的(de)(de)硼的(de)(de)不(bu)銹鋼，所以在日本國(guo)內也進行(xing)了(le)(le)研制。只(zhi)是，據三(san)好(hao)等（1958年）的(de)(de)研究(jiu)，如果(guo)硼的(de)(de)添(tian)(tian)(tian)加(jia)量變較多時，熱加(jia)工性會(hui)(hui)有(you)所退化，但(dan)如果(guo)硼的(de)(de)添(tian)(tian)(tian)加(jia)量不(bu)超(chao)過(guo)2%,則可以制造。此外，還進行(xing)了(le)(le)為(wei)改善熱加(jia)工性的(de)(de)研究(jiu)。西間（1962年）研究(jiu)了(le)(le)在18Cr-15Ni中添(tian)(tian)(tian)加(jia)了(le)(le)不(bu)超(chao)過(guo)2.35%B的(de)(de)鋼的(de)(de)各種(zhong)性質(zhi)，如果(guo)添(tian)(tian)(tian)加(jia)硼，就(jiu)會(hui)(hui)生成（Fe、Cr)2B,熱加(jia)工性和(he)韌(ren)性就(jiu)會(hui)(hui)退化；但(dan)通(tong)過(guo)添(tian)(tian)(tian)加(jia)鈦(tai)，這種(zhong)現象就(jiu)會(hui)(hui)得(de)到(dao)改善。


  其后，對含(han)(han)硼(peng)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)并沒有特(te)別的(de)(de)(de)(de)(de)研究，但進(jin)入(ru)1980年以(yi)后，由于核(he)能(neng)發(fa)電所的(de)(de)(de)(de)(de)增設和使(shi)(shi)用完(wan)(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)核(he)燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)再處理能(neng)力不(bu)足，使(shi)(shi)用完(wan)(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)核(he)燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)量有所增加(jia)，所以(yi)為(wei)了(le)(le)提高使(shi)(shi)用完(wan)(wan)核(he)燃料(liao)儲藏池的(de)(de)(de)(de)(de)填(tian)充(chong)率，要求由中子吸收斷面積大、可(ke)以(yi)薄壁化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)硼(peng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)代替304不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。含(han)(han)硼(peng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)作為(wei)使(shi)(shi)用完(wan)(wan)核(he)燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)運輸和儲藏材料(liao)，因為(wei)使(shi)(shi)用了(le)(le)用板材和含(han)(han)硼(peng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)四角管，所以(yi)進(jin)行了(le)(le)板、帶(dai)材的(de)(de)(de)(de)(de)制造(zao)研究。因為(wei)硼(peng)含(han)(han)有量高時，會生(sheng)(sheng)成鐵(tie)和沸騰的(de)(de)(de)(de)(de)低熔點共晶，對熱加(jia)工(gong)性會起到(dao)阻礙作用，所以(yi)特(te)別進(jin)行了(le)(le)帶(dai)材的(de)(de)(de)(de)(de)熱加(jia)工(gong)性的(de)(de)(de)(de)(de)改善研究，其結果是可(ke)以(yi)制造(zao)以(yi)SUS304L不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(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)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶(dai)。現在日本國內正(zheng)在制造(zao)含(han)(han)1.3%B的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


  而且(qie)，如果添加(jia)1%左右的(de)硼，晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)敏(min)(min)感(gan)性就會有所(suo)提(ti)高，即使把碳減少到(dao)0.004%,敏(min)(min)感(gan)性也不能完全(quan)消失；但是(shi)若在750~850℃下(xia)進行熱處理，敏(min)(min)感(gan)性會有所(suo)下(xia)降，而且(qie)據泊里等（1984年(nian)）的(de)試驗，證明(ming)了鉬的(de)添加(jia)對于防止晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)很有效。