日本(ben)的(de)(de)(de)發電用核反(fan)(fan)應堆(dui)，在(zai)1998年已經(jing)運轉(zhuan)了52臺(tai)，但因為其主體是輕水(shui)(shui)(shui)冷卻的(de)(de)(de)沸騰水(shui)(shui)(shui)型(xing)反(fan)(fan)應堆(dui)和(he)加壓水(shui)(shui)(shui)型(xing)反(fan)(fan)應堆(dui)（PWR、23臺(tai)），而且兩者都(dou)處理高(gao)溫水(shui)(shui)(shui)，所(suo)以(yi)利用奧氏體系不銹鋼和(he)鎳合金的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性，用于制(zhi)造反(fan)(fan)應堆(dui)內構(gou)造物(wu)、配管和(he)各種機器。因為對水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)管理很嚴格(ge)，所(suo)以(yi)雖然對于不銹鋼來說是嚴(yan)酷的(de)環(huan)境，但實用(yong)反(fan)應堆過去曾出現過應力(li)腐蝕性斷裂這(zhe)種(zhong)現象，而且這(zhe)個(ge)問(wen)(wen)題(ti)的(de)解(jie)決(jue)是不銹鋼(gang)的(de)最大課題(ti)。現在，從材(cai)料和施工兩方面采取對策，這(zhe)個(ge)問(wen)(wen)題(ti)幾乎得到(dao)了解(jie)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(peng)不銹鋼


  因為(wei)控制(zhi)材料(liao)使用的(de)(de)(de)(de)是(shi)添(tian)(tian)加(jia)了中子吸收斷面積非常大的(de)(de)(de)(de)硼的(de)(de)(de)(de)不銹鋼，所(suo)以在日本國(guo)內也進行(xing)了研(yan)制(zhi)。只是(shi)，據三好(hao)等（1958年）的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，如果(guo)硼的(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)量(liang)變較多時，熱(re)加(jia)工性(xing)會有所(suo)退化，但如果(guo)硼的(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)量(liang)不超過2%,則可以制(zhi)造。此外，還進行(xing)了為(wei)改(gai)善熱(re)加(jia)工性(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。西間（1962年）研(yan)究了在18Cr-15Ni中添(tian)(tian)加(jia)了不超過2.35%B的(de)(de)(de)(de)鋼的(de)(de)(de)(de)各(ge)種性(xing)質，如果(guo)添(tian)(tian)加(jia)硼，就會生(sheng)成（Fe、Cr)2B,熱(re)加(jia)工性(xing)和韌性(xing)就會退化；但通過添(tian)(tian)加(jia)鈦，這種現象就會得到改(gai)善。


  其后，對(dui)含硼(peng)(peng)(peng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼并(bing)沒有(you)(you)特(te)別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，但進入(ru)1980年以(yi)后，由于核能發電所(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增設和(he)使用完的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)再處(chu)理能力(li)不足(zu)，使用完的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生量有(you)(you)所(suo)增加，所(suo)以(yi)為(wei)(wei)(wei)了提(ti)高(gao)使用完核燃(ran)料儲藏(zang)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)填充率，要(yao)求由中子吸(xi)收斷面積大、可以(yi)薄壁化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含硼(peng)(peng)(peng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼代替(ti)304不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。含硼(peng)(peng)(peng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼作為(wei)(wei)(wei)使用完核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運輸和(he)儲藏(zang)材料，因(yin)為(wei)(wei)(wei)使用了用板材和(he)含硼(peng)(peng)(peng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)四角管，所(suo)以(yi)進行(xing)了板、帶材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)硼(peng)(peng)(peng)含有(you)(you)量高(gao)時，會生成(cheng)(cheng)鐵和(he)沸騰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低熔點共(gong)晶(jing)，對(dui)熱(re)加工性會起到阻礙作用，所(suo)以(yi)特(te)別進行(xing)了帶材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)加工性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改善(shan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，其結果是可以(yi)制(zhi)造(zao)以(yi)SUS304L不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼為(wei)(wei)(wei)基本成(cheng)(cheng)分、硼(peng)(peng)(peng)含量為(wei)(wei)(wei)0.5%~0.7%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼帶。現(xian)在日本國內正在制(zhi)造(zao)含1.3%B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。


  而且，如果添(tian)加1%左右(you)的(de)硼，晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)敏感性(xing)(xing)就會有所提(ti)高(gao)，即使把碳減(jian)少到0.004%,敏感性(xing)(xing)也不能(neng)完全消失；但是(shi)若在(zai)750~850℃下進行熱處理，敏感性(xing)(xing)會有所下降，而且據泊里(li)等（1984年）的(de)試(shi)驗，證明了鉬的(de)添(tian)加對(dui)于(yu)防止晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕很有效。