日本的發電(dian)用核(he)反應(ying)堆(dui)，在(zai)1998年已(yi)經(jing)運轉(zhuan)了52臺(tai)，但(dan)因為其(qi)主體(ti)是輕水冷卻的沸騰水型(xing)反應(ying)堆(dui)和(he)加壓水型(xing)反應(ying)堆(dui)（PWR、23臺(tai)），而且兩者都處理高溫水，所以(yi)利(li)用奧氏體(ti)系不銹鋼(gang)和(he)鎳合金的耐腐蝕性，用于制造反應(ying)堆(dui)內構(gou)造物、配管(guan)和(he)各種機器(qi)。因為對(dui)水質的管(guan)理很嚴格(ge)，所以(yi)雖然(ran)對(dui)于不(bu)銹鋼來說是嚴(yan)酷的(de)(de)環境，但實用反應(ying)堆(dui)過(guo)去曾出現(xian)(xian)(xian)過(guo)應(ying)力腐蝕性(xing)斷裂這種現(xian)(xian)(xian)象，而(er)且這個(ge)問題的(de)(de)解決(jue)是不(bu)銹鋼的(de)(de)最大課題。現(xian)(xian)(xian)在，從材料(liao)和施工(gong)兩方面采取對策，這個(ge)問題幾乎得到了解決(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. 含硼不銹鋼


  因為(wei)控(kong)制材料(liao)使用(yong)的是(shi)添(tian)加(jia)了(le)(le)中(zhong)子吸(xi)收斷面(mian)積非常大的硼(peng)的不(bu)銹鋼，所以(yi)在日(ri)本國內也進行(xing)了(le)(le)研(yan)制。只是(shi)，據三好(hao)等（1958年(nian)(nian)）的研(yan)究，如(ru)果硼(peng)的添(tian)加(jia)量變較(jiao)多時，熱(re)加(jia)工(gong)性會(hui)有所退化(hua)，但如(ru)果硼(peng)的添(tian)加(jia)量不(bu)超(chao)過2%,則可以(yi)制造。此外，還(huan)進行(xing)了(le)(le)為(wei)改善熱(re)加(jia)工(gong)性的研(yan)究。西間（1962年(nian)(nian)）研(yan)究了(le)(le)在18Cr-15Ni中(zhong)添(tian)加(jia)了(le)(le)不(bu)超(chao)過2.35%B的鋼的各種性質(zhi)，如(ru)果添(tian)加(jia)硼(peng)，就會(hui)生成（Fe、Cr)2B,熱(re)加(jia)工(gong)性和(he)韌性就會(hui)退化(hua)；但通過添(tian)加(jia)鈦，這種現象就會(hui)得到改善。


  其(qi)后(hou)，對含硼(peng)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并(bing)沒(mei)有(you)(you)特(te)別(bie)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)，但進入1980年(nian)以(yi)(yi)后(hou)，由于核(he)能發電所的(de)(de)增(zeng)設和(he)(he)(he)使(shi)(shi)用(yong)(yong)完(wan)的(de)(de)核(he)燃料的(de)(de)再(zai)處理能力不(bu)(bu)足(zu)，使(shi)(shi)用(yong)(yong)完(wan)的(de)(de)核(he)燃料的(de)(de)產生量有(you)(you)所增(zeng)加(jia)，所以(yi)(yi)為(wei)了(le)提高(gao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)完(wan)核(he)燃料儲藏池(chi)的(de)(de)填(tian)充率，要求由中子吸收斷面積(ji)大、可以(yi)(yi)薄壁化的(de)(de)含硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代替304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。含硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)使(shi)(shi)用(yong)(yong)完(wan)核(he)燃料的(de)(de)運輸(shu)和(he)(he)(he)儲藏材料，因(yin)(yin)為(wei)使(shi)(shi)用(yong)(yong)了(le)用(yong)(yong)板(ban)材和(he)(he)(he)含硼(peng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)造(zao)的(de)(de)四角管(guan)，所以(yi)(yi)進行(xing)了(le)板(ban)、帶材的(de)(de)制(zhi)造(zao)研究(jiu)(jiu)。因(yin)(yin)為(wei)硼(peng)含有(you)(you)量高(gao)時，會生成(cheng)鐵和(he)(he)(he)沸騰(teng)的(de)(de)低熔點共晶，對熱(re)加(jia)工性會起到阻(zu)礙作用(yong)(yong)，所以(yi)(yi)特(te)別(bie)進行(xing)了(le)帶材的(de)(de)熱(re)加(jia)工性的(de)(de)改(gai)善研究(jiu)(jiu)，其(qi)結果是可以(yi)(yi)制(zhi)造(zao)以(yi)(yi)SUS304L不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)基本(ben)成(cheng)分、硼(peng)含量為(wei)0.5%~0.7%的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶。現在日本(ben)國內正在制(zhi)造(zao)含1.3%B的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。


  而且，如果(guo)添加1%左右(you)的硼，晶間(jian)腐蝕的敏感性就會有所(suo)提高(gao)，即使把(ba)碳(tan)減少到(dao)0.004%,敏感性也不能完全消失；但是若在750~850℃下(xia)進行(xing)熱(re)處理，敏感性會有所(suo)下(xia)降，而且據泊里等（1984年）的試驗，證明了鉬的添加對于防止晶間(jian)腐蝕很有效(xiao)。