J1和J4系印度Jindal公司的廠家牌號，希望代替18-8（AISI 304）奧(ao)氏體不銹鋼(gang)，至今我們尚未見到全面完整的技術資料。但是，與J1、J4試圖代替著名的18-8相比，不僅降低了對鋼的不銹耐蝕性有益的鉻、鎳等元素，并且大大提高了對鋼的不銹耐蝕性有害的錳元素，可以肯定，J1、J4的不銹耐蝕性等會遠遠低于18-8不銹鋼。
一、化學成分(fen)
表5.25系J1和J4的化學成分(fen)與AISI 201、AISI 202和美國211的相對(dui)比。
由表5.25可知，為(wei)了(le)節鎳，J1和(he)J4鋼中鎳量(liang)較 AISI 201、AISI 202和(he)211低，而為(wei)了(le)保證具有單(dan)一的(de)奧氏體(ti)組織，J1和(he)J4鋼中的(de)鉻量(liang)較 AISI 201、AISI 202 和(he)美國211也(ye)偏(pian)低了(le)1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不(bu)含(han)銅(tong)，J1和(he)J4為(wei)了(le)提高冷成型性都含(han)銅(tong)，且含(han)銅(tong)量(liang)與211相當。
二、組織結(jie)構
圖(tu)5.30示出(chu)了J1和J4鋼(gang)在Fe-Cr-Ni-Mn相圖(tu)中所(suo)處的大致(zhi)位(wei)置，可(ke)知J1和J4均具有單(dan)一奧氏體組織。
三、力學性能
表5.26列(lie)出了印度產J1，中國臺(tai)灣產J4以及中國大陸產J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室(shi)溫(wen)力(li)學(xue)性能。
四、冷成型性
前面已述及，向(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中加入鎳、銅等(deng)元素，對提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)冷成型(xing)性(xing)(xing)有益，而(er)向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中加入銅已成為了改(gai)善各類不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)冷成型(xing)性(xing)(xing)的(de)重(zhong)要手段(duan)，但是，向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中加氮，由于(yu)氮的(de)固溶強化(hua)作(zuo)用，反而(er)會(hui)惡化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)冷成型(xing)性(xing)(xing)。
圖5.31系J1（含4％Ni者）和J4（含1％Ni者）與AISI 201、304不銹鋼等的冷成型性（以延遲開裂概率來評價）的對比，可以看出：304不銹鋼具有最佳的冷成型性，當深沖比高達2.0時，其延遲開裂概率仍為零；J4的冷成型性最差，深沖比僅1.4時，其延遲開裂已達80％，而深沖比在1.6時，其延遲開裂概率便高達100％；含4％Ni的J1鋼，其冷成型性雖次于304不銹鋼，但卻既優于J4，也優于AISI 201。這與J1鋼和AISI 201相較，J1鋼既含銅（約1.5％），而氮量又低（＜0.10％），同時含鎳量又與AISI 201相近有關；而J1與J4鋼相較，J1鋼冷成型性較好，與此鋼含鎳量高而氮量又低有關。
由(you)第(di)4章(zhang)圖4.47可(ke)以看出，國內(nei)最近所(suo)進行的(de)(de)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼439、443，奧氏體不銹(xiu)鋼304與含1％Ni和4％Ni鉻錳鋼的(de)(de)冷成型延遲開(kai)裂(lie)試(shi)驗，結果(guo)中，低(di)鎳的(de)(de)J1、J4雖然(ran)含有(you)(you)有(you)(you)利于提高(gao)冷成型性的(de)(de)銅元(yuan)素，但(dan)它們(men)的(de)(de)延遲開(kai)裂(lie)概率仍遠高(gao)于439、443和304不銹(xiu)鋼。圖5.32系國內(nei)用仿(fang)制(zhi)J1、J4鋼的(de)(de)板材(cai)生(sheng)產制(zhi)品時(shi)，由(you)于延遲開(kai)裂(lie)所(suo)造成的(de)(de)廢品，同時(shi)國內(nei)還發現(xian)居民(min)使用的(de)(de)用國內(nei)仿(fang)制(zhi)的(de)(de)J1、J4鋼制(zhi)作的(de)(de)廚房(fang)用品在使用過(guo)程中發生(sheng)過(guo)自行開(kai)裂(lie)的(de)(de)現(xian)象(xiang)。
由于以錳、氮代鎳(nie)鋼冷成(cheng)型(xing)性差，為了防止(zhi)此(ci)鋼在冷加工(gong)(gong)后延遲開裂(lie)，需要增(zeng)加消除應(ying)力熱處理的次數，最終導(dao)致(zhi)加工(gong)(gong)成(cheng)本的提高。
五、不銹耐蝕性
前面(mian)的(de)(de)圖2.30（A）、圖2.30（B）已指(zhi)(zhi)出(chu)，向鋼(gang)(gang)中加入錳可顯著降低(di)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)，由(you)于(yu)J1和(he)J4不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)錳量(liang)高，而(er)且(qie)鉻(ge)量(liang)低(di)，在考(kao)慮(lv)了不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻(ge)、氮對耐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)有益作(zuo)用和(he)錳元素(su)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)利影響后(hou)，按不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)耐點(dian)(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)公(gong)式計算，J1和(he)J4的(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)僅(jin)相當(dang)于(yu)約含12％Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)，而(er)430、439、443等(deng)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)則為17％～21％，304鉻(ge)鎳(nie)(nie)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)則可達19％以上(shang)。因此(ci)，可以預計：J1和(he)J4鋼(gang)(gang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)遠低(di)于(yu)0Cr18Ni9（304）奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，而(er)且(qie)也會低(di)于(yu)430、439和(he)443等(deng)無鎳(nie)(nie)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，同時還會低(di)于(yu)AISI 200系鋼(gang)(gang)和(he)鉻(ge)、鎳(nie)(nie)、氮量(liang)與J1和(he)J4相同但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)含錳的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
國內某不銹鋼廠進行的(de)鹽霧試驗結(jie)果(guo)指出(chu)，J1和J4在24h（一(yi)般(ban)17～18h）內便出(chu)現(xian)銹蝕，而0Cr18Ni9（304）和1Cr17（430）經(jing)過48h，有的(de)試樣經(jing)過96h后才出(chu)現(xian)銹蝕。
圖5.33 經鹽霧試驗(yan)后，J1、J4和304、439（0Cr17.5Ti）表面(mian)的銹蝕(shi)情況(kuang)，國(guo)外進(jin)行的鹽霧試驗(yan)所取得(de)的結(jie)果見圖5.33，可以明顯看出，J1和J4銹蝕(shi)嚴重，而304（0Cr18Ni9）和439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加鈦(tai)）鐵素體不銹鋼則銹蝕(shi)輕微。
第4章圖4.45系國(guo)內在3.5％NaCl、30℃溶(rong)液(ye)中(zhong)所進行的耐蝕(shi)性(xing)（以(yi)點蝕(shi)電位(wei)來(lai)衡(heng)量）試驗所取(qu)得的結果(guo)。可以(yi)看出1％Ni和(he)4％Ni的J4、J1耐蝕(shi)性(xing)不僅遠(yuan)低(di)(di)于(yu)304L、443和(he)439，而且還分別低(di)(di)于(yu)410和(he)430。
圖5.34系國外(wai)在(zai)1mol／L NaCl溶液(ye)、25℃時所進行的(de)(de)試驗結果，同樣以(yi)點蝕電(dian)位(wei)來評(ping)價鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)。含1％Ni和4％Ni的(de)(de)J4、J1，J4的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)最差，均低(di)(di)于(yu)無(wu)鎳的(de)(de)430鐵素體(ti)不銹鋼(gang)（Cr17），而(er)經濟型雙(shuang)相不銹鋼(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)最佳，要優于(yu)304，標準(zhun)型鉻錳奧氏體(ti)不銹鋼(gang) AISI 201也(ye)低(di)(di)于(yu)304，更(geng)低(di)(di)于(yu)LDX 2101。
圖5.34 在(zai)25℃、1mol／L NaCl溶液中，測定(ding)1％Ni、4％Ni和(he)AISI 201的點蝕電(dian)位并(bing)與(yu)430、304和(he)LDX2101對(dui)比的結(jie)果
浙江(jiang)至德鋼(gang)(gang)業有限公司技術工程師認為(wei)，為(wei)了節鎳(nie)(nie)代(dai)替(ti)304并獲(huo)得奧氏體(ti)組織，又保(bao)證鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性，前述美國AISI 200系(xi)鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)均設計在(zai)與18-8型鋼(gang)(gang)含量(liang)相當的(de)(de)17％～18％，而J1和J4鋼(gang)(gang)是(shi)以降低(di)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)，犧(xi)牲(sheng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性為(wei)代(dai)價(jia)所開發(fa)的(de)(de)，希(xi)望代(dai)替(ti)304的(de)(de)低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)(nie)高(gao)(gao)錳的(de)(de)鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，不(bu)是(shi)節鎳(nie)(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)發(fa)展方向(xiang)。低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)(nie)又高(gao)(gao)錳的(de)(de)鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性不(bu)僅(jin)遠低(di)于18-8型（304），而且(qie)也無(wu)法與根本不(bu)含鎳(nie)(nie)的(de)(de)430型和JFE443等現代(dai)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)及僅(jin)含有少量(liang)鎳(nie)(nie)的(de)(de)經濟型雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)（如LDX 2101等）相競爭。
浙江(jiang)至德鋼業有限公(gong)司技術(shu)工程師還認為，當人們選用以錳、氮代鎳的低鉻、低鎳、高錳的鉻錳不銹鋼代替著名的18-8（304）不銹鋼制作與飲用水、食品等相接觸的一些器皿和用具時要備加小心。因為與18-8不銹鋼相比，它們的不銹耐蝕性很差，在使用條件下，所腐蝕遷移下來的各種重金屬元素也會多，長期使用會對人們的健康造成損害。
可(ke)以預(yu)計，若國內將生(sheng)(sheng)(sheng)產100萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)的(de)J1和(he)J4，改為生(sheng)(sheng)(sheng)產100萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)430型(xing)和(he)443等(deng)(deng)現代鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，僅需增(zeng)加3萬(wan)(wan)(wan)～5萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)比較便(bian)(bian)宜的(de)（高碳(tan)）鉻鐵外，便(bian)(bian)可(ke)為國家(jia)節(jie)約(yue)1萬(wan)(wan)(wan)～4萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)鎳(nie)、1.5萬(wan)(wan)(wan)～2.0萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)銅和(he)8萬(wan)(wan)(wan)～10萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)錳，并(bing)可(ke)大大降(jiang)低鋼的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產成本，同時還(huan)較J1和(he)J4具有更加優良(liang)的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)耐蝕性能(neng)。最(zui)終實(shi)現不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼生(sheng)(sheng)(sheng)產節(jie)約(yue)資源（節(jie)鎳(nie)等(deng)(deng)元(yuan)素(su)）、節(jie)能(neng)減排并(bing)防止環境污染(ran)等(deng)(deng)目標(biao)。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至德(de)鋼業(ye)有限(xian)公司技術工程師(shi)建議還是選用相當于AISI 201、AISI 202和AISI 205的一些標準牌號。
