日(ri)本的(de)(de)發電(dian)用(yong)核反(fan)應(ying)堆(dui)，在1998年(nian)已經運轉了52臺(tai)(tai)，但因(yin)為其主體是輕水冷卻的(de)(de)沸(fei)騰水型反(fan)應(ying)堆(dui)和加壓(ya)水型反(fan)應(ying)堆(dui)（PWR、23臺(tai)(tai)），而且兩(liang)者都處理高溫水，所(suo)以(yi)利(li)用(yong)奧氏體系不銹鋼和鎳合金的(de)(de)耐腐蝕性，用(yong)于制造(zao)反(fan)應(ying)堆(dui)內構造(zao)物(wu)、配管和各種機器。因(yin)為對水質的(de)(de)管理很嚴格，所(suo)以(yi)雖然對于不銹鋼來說是(shi)嚴酷的(de)環境，但實用反應堆過(guo)去曾(ceng)出現(xian)(xian)過(guo)應力腐(fu)蝕性(xing)斷裂這種現(xian)(xian)象，而且這個(ge)(ge)問(wen)題的(de)解決(jue)是(shi)不銹(xiu)鋼的(de)最(zui)大(da)課題。現(xian)(xian)在(zai)，從材料和施(shi)工(gong)兩方面采取對(dui)策，這個(ge)(ge)問(wen)題幾乎(hu)得到(dao)了解決(jue)。


1. 中(zhong)子吸收不(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)不銹鋼(gang)


  因為控制(zhi)材料使用的(de)(de)是添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)了中子(zi)吸(xi)收斷面積非常大的(de)(de)硼(peng)(peng)的(de)(de)不(bu)銹鋼，所以(yi)在日本國(guo)內也進行(xing)了研制(zhi)。只是，據三(san)好(hao)等(deng)（1958年(nian)）的(de)(de)研究(jiu)(jiu)，如果硼(peng)(peng)的(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)量(liang)變較多時，熱加(jia)(jia)(jia)(jia)工性會(hui)有(you)所退(tui)化(hua)，但(dan)如果硼(peng)(peng)的(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)量(liang)不(bu)超過2%,則可(ke)以(yi)制(zhi)造。此外，還進行(xing)了為改善(shan)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)工性的(de)(de)研究(jiu)(jiu)。西間（1962年(nian)）研究(jiu)(jiu)了在18Cr-15Ni中添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)了不(bu)超過2.35%B的(de)(de)鋼的(de)(de)各種性質，如果添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)硼(peng)(peng)，就會(hui)生成（Fe、Cr)2B,熱加(jia)(jia)(jia)(jia)工性和韌性就會(hui)退(tui)化(hua)；但(dan)通過添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)鈦，這(zhe)種現象就會(hui)得到(dao)改善(shan)。


  其后，對(dui)含(han)(han)硼的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)并沒有(you)特別(bie)的(de)(de)(de)研(yan)究，但進(jin)入(ru)1980年以(yi)(yi)后，由于核能(neng)發電所的(de)(de)(de)增設和(he)使(shi)(shi)(shi)用(yong)完(wan)的(de)(de)(de)核燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)再處理(li)能(neng)力不足，使(shi)(shi)(shi)用(yong)完(wan)的(de)(de)(de)核燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)產生量(liang)有(you)所增加，所以(yi)(yi)為了(le)(le)提(ti)高(gao)使(shi)(shi)(shi)用(yong)完(wan)核燃料(liao)(liao)儲藏(zang)池的(de)(de)(de)填充率，要求由中子吸收斷(duan)面積(ji)大、可以(yi)(yi)薄(bo)壁化的(de)(de)(de)含(han)(han)硼不銹(xiu)鋼(gang)(gang)代替304不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。含(han)(han)硼不銹(xiu)鋼(gang)(gang)作(zuo)為使(shi)(shi)(shi)用(yong)完(wan)核燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)運輸和(he)儲藏(zang)材料(liao)(liao)，因為使(shi)(shi)(shi)用(yong)了(le)(le)用(yong)板材和(he)含(han)(han)硼不銹(xiu)鋼(gang)(gang)制造(zao)的(de)(de)(de)四角管，所以(yi)(yi)進(jin)行(xing)了(le)(le)板、帶材的(de)(de)(de)制造(zao)研(yan)究。因為硼含(han)(han)有(you)量(liang)高(gao)時，會生成鐵和(he)沸騰(teng)的(de)(de)(de)低熔點(dian)共晶，對(dui)熱加工性會起到阻礙(ai)作(zuo)用(yong)，所以(yi)(yi)特別(bie)進(jin)行(xing)了(le)(le)帶材的(de)(de)(de)熱加工性的(de)(de)(de)改善研(yan)究，其結果是可以(yi)(yi)制造(zao)以(yi)(yi)SUS304L不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為基本(ben)成分、硼含(han)(han)量(liang)為0.5%~0.7%的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶。現在日(ri)本(ben)國(guo)內正(zheng)在制造(zao)含(han)(han)1.3%B的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  而且，如(ru)果(guo)添(tian)加(jia)1%左右(you)的(de)(de)(de)硼(peng)，晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)就會(hui)有(you)所(suo)(suo)提(ti)高，即使把碳減少到0.004%,敏感(gan)性(xing)也不(bu)能完全(quan)消(xiao)失；但是若(ruo)在750~850℃下進(jin)行(xing)熱處(chu)理，敏感(gan)性(xing)會(hui)有(you)所(suo)(suo)下降，而且據泊里等(deng)（1984年）的(de)(de)(de)試驗，證明了鉬的(de)(de)(de)添(tian)加(jia)對于(yu)防止晶間腐(fu)蝕很有(you)效。