日本的發(fa)電用核反應(ying)堆，在1998年(nian)已(yi)經運轉了52臺，但因(yin)為其主體是輕水(shui)冷卻的沸騰水(shui)型(xing)反應(ying)堆和(he)加壓水(shui)型(xing)反應(ying)堆（PWR、23臺），而且兩者都處理高(gao)溫水(shui)，所(suo)以利用奧氏體系不銹鋼和(he)鎳合金的耐腐蝕(shi)性，用于制(zhi)造反應(ying)堆內構造物、配(pei)管和(he)各種機器。因(yin)為對(dui)水(shui)質(zhi)的管理很嚴(yan)格，所(suo)以雖然對(dui)于不銹鋼來說(shuo)是嚴酷(ku)的(de)環(huan)境，但實用反應(ying)堆過去曾(ceng)出現(xian)(xian)過應(ying)力(li)腐蝕性斷裂(lie)這(zhe)種現(xian)(xian)象(xiang)，而(er)且這(zhe)個(ge)問(wen)(wen)題(ti)的(de)解決是不銹(xiu)鋼的(de)最大課題(ti)。現(xian)(xian)在(zai)，從材料和施工兩方面采(cai)取(qu)對策，這(zhe)個(ge)問(wen)(wen)題(ti)幾乎得(de)到了解決。


1. 中子(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(gang)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)控制材料使(shi)用的(de)(de)是添(tian)加(jia)了(le)(le)中子(zi)吸收斷面(mian)積非常大的(de)(de)硼(peng)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼，所以在日本國內也進行(xing)(xing)了(le)(le)研制。只是，據三(san)好等（1958年(nian)）的(de)(de)研究，如果硼(peng)的(de)(de)添(tian)加(jia)量變(bian)較多時(shi)，熱(re)(re)(re)加(jia)工性會(hui)有所退(tui)化，但如果硼(peng)的(de)(de)添(tian)加(jia)量不(bu)(bu)超過(guo)2%,則(ze)可以制造。此外(wai)，還進行(xing)(xing)了(le)(le)為(wei)改(gai)善熱(re)(re)(re)加(jia)工性的(de)(de)研究。西間（1962年(nian)）研究了(le)(le)在18Cr-15Ni中添(tian)加(jia)了(le)(le)不(bu)(bu)超過(guo)2.35%B的(de)(de)鋼的(de)(de)各種(zhong)性質，如果添(tian)加(jia)硼(peng)，就會(hui)生成(cheng)（Fe、Cr)2B,熱(re)(re)(re)加(jia)工性和韌性就會(hui)退(tui)化；但通過(guo)添(tian)加(jia)鈦，這種(zhong)現象就會(hui)得到改(gai)善。


  其后，對(dui)含硼(peng)(peng)(peng)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)并沒有特別的(de)(de)(de)(de)(de)研究，但(dan)進(jin)入1980年以(yi)(yi)后，由(you)于(yu)核能(neng)發電所的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)設和使用完(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)處理能(neng)力(li)不(bu)足，使用完(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生量(liang)有所增(zeng)加，所以(yi)(yi)為了(le)提(ti)高(gao)使用完(wan)核燃(ran)料儲(chu)藏池的(de)(de)(de)(de)(de)填充率，要(yao)求由(you)中子(zi)吸收斷面積大、可(ke)(ke)以(yi)(yi)薄壁化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)含硼(peng)(peng)(peng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)代替304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。含硼(peng)(peng)(peng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)作為使用完(wan)核燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)運輸和儲(chu)藏材(cai)料，因為使用了(le)用板(ban)材(cai)和含硼(peng)(peng)(peng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)四角管，所以(yi)(yi)進(jin)行了(le)板(ban)、帶(dai)(dai)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)制造(zao)研究。因為硼(peng)(peng)(peng)含有量(liang)高(gao)時，會(hui)生成(cheng)鐵和沸騰的(de)(de)(de)(de)(de)低熔(rong)點共晶，對(dui)熱(re)加工性會(hui)起到(dao)阻礙(ai)作用，所以(yi)(yi)特別進(jin)行了(le)帶(dai)(dai)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)加工性的(de)(de)(de)(de)(de)改善研究，其結(jie)果是(shi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)制造(zao)以(yi)(yi)SUS304L不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為基本(ben)(ben)成(cheng)分、硼(peng)(peng)(peng)含量(liang)為0.5%~0.7%的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶(dai)(dai)。現在日本(ben)(ben)國內正在制造(zao)含1.3%B的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  而且(qie)，如果(guo)添加(jia)1%左(zuo)右(you)的(de)硼(peng)，晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕的(de)敏(min)感性(xing)(xing)就會有(you)(you)所提高，即使(shi)把碳減少到(dao)0.004%,敏(min)感性(xing)(xing)也(ye)不(bu)能完全消(xiao)失；但是若(ruo)在(zai)750~850℃下(xia)進行熱處理，敏(min)感性(xing)(xing)會有(you)(you)所下(xia)降，而且(qie)據泊里(li)等（1984年(nian)）的(de)試驗，證(zheng)明了鉬(mu)的(de)添加(jia)對于(yu)防止晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕很有(you)(you)效。