J1和J4系印度Jindal公司的廠家牌號，希望代替18-8（AISI 304）奧氏體(ti)不銹鋼，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(xue)成分(fen)
表5.25系J1和J4的化學(xue)成(cheng)分與AISI 201、AISI 202和美國211的相(xiang)對比(bi)。
由表5.25可知，為(wei)(wei)了(le)(le)節鎳(nie)，J1和(he)J4鋼(gang)中(zhong)鎳(nie)量(liang)(liang)較(jiao) AISI 201、AISI 202和(he)211低(di)，而(er)為(wei)(wei)了(le)(le)保證具(ju)有單一的奧氏體組織，J1和(he)J4鋼(gang)中(zhong)的鉻量(liang)(liang)較(jiao) AISI 201、AISI 202 和(he)美國211也偏低(di)了(le)(le)1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含(han)銅，J1和(he)J4為(wei)(wei)了(le)(le)提高冷成型性都含(han)銅，且含(han)銅量(liang)(liang)與211相當(dang)。
二、組織結構(gou)
圖5.30示出(chu)了(le)J1和J4鋼在(zai)Fe-Cr-Ni-Mn相圖中(zhong)所(suo)處(chu)的(de)大致位置，可知(zhi)J1和J4均具(ju)有單(dan)一奧氏體組織。
三、力學性能
表5.26列出了印度產(chan)(chan)J1，中國臺(tai)灣產(chan)(chan)J4以及中國大陸產(chan)(chan)J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室溫力學性能。
四、冷成型性
前面已述及，向(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中加(jia)入(ru)鎳(nie)、銅等(deng)元素，對提高鋼(gang)(gang)的(de)冷成型(xing)性(xing)有(you)益，而向(xiang)鋼(gang)(gang)中加(jia)入(ru)銅已成為了改善各類不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷成型(xing)性(xing)的(de)重要手段，但是，向(xiang)鋼(gang)(gang)中加(jia)氮(dan)(dan)，由于(yu)氮(dan)(dan)的(de)固溶(rong)強化作用(yong)，反而會惡化不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)冷成型(xing)性(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。
由第(di)4章圖(tu)4.47可以看出，國(guo)內(nei)(nei)最近所進行的(de)鐵素體(ti)不銹鋼(gang)439、443，奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)304與含1％Ni和4％Ni鉻錳鋼(gang)的(de)冷(leng)成型(xing)延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)試驗(yan)，結果中(zhong)，低鎳的(de)J1、J4雖然(ran)含有有利于(yu)提高(gao)冷(leng)成型(xing)性的(de)銅元素，但它(ta)們(men)的(de)延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)概率仍遠高(gao)于(yu)439、443和304不銹鋼(gang)。圖(tu)5.32系國(guo)內(nei)(nei)用(yong)(yong)仿制J1、J4鋼(gang)的(de)板(ban)材(cai)生產(chan)制品(pin)(pin)時，由于(yu)延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)所造成的(de)廢(fei)品(pin)(pin)，同時國(guo)內(nei)(nei)還發現居民使(shi)用(yong)(yong)的(de)用(yong)(yong)國(guo)內(nei)(nei)仿制的(de)J1、J4鋼(gang)制作的(de)廚房用(yong)(yong)品(pin)(pin)在使(shi)用(yong)(yong)過程中(zhong)發生過自行開(kai)裂(lie)(lie)的(de)現象。
由于以(yi)錳、氮代鎳鋼(gang)冷成型性(xing)差，為了(le)防止此鋼(gang)在冷加(jia)工后延遲開裂，需要增加(jia)消除應力(li)熱處理的次數，最終導致加(jia)工成本(ben)的提高。
五、不銹(xiu)耐蝕性(xing)
前面的(de)(de)(de)圖2.30（A）、圖2.30（B）已指出，向鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中加入錳(meng)可(ke)顯著降低不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)，由于(yu)(yu)J1和(he)(he)J4不(bu)僅(jin)錳(meng)量高，而且鉻(ge)量低，在考(kao)慮了不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)、氮(dan)對(dui)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)有益作用和(he)(he)錳(meng)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)不(bu)利影響后，按不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)指數(shu)公式計(ji)算，J1和(he)(he)J4的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)指數(shu)僅(jin)相(xiang)當于(yu)(yu)約(yue)含(han)12％Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)指數(shu)，而430、439、443等鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)指數(shu)則為17％～21％，304鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)指數(shu)則可(ke)達19％以(yi)上。因此，可(ke)以(yi)預計(ji)：J1和(he)(he)J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)不(bu)僅(jin)遠低于(yu)(yu)0Cr18Ni9（304）奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，而且也會低于(yu)(yu)430、439和(he)(he)443等無鎳(nie)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，同(tong)時還會低于(yu)(yu)AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)鉻(ge)、鎳(nie)、氮(dan)量與J1和(he)(he)J4相(xiang)同(tong)但不(bu)含(han)錳(meng)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。
國內某不(bu)銹鋼(gang)廠進(jin)行的鹽霧試驗結果指出，J1和(he)J4在24h（一(yi)般(ban)17～18h）內便(bian)出現(xian)銹蝕，而0Cr18Ni9（304）和(he)1Cr17（430）經過48h，有的試樣(yang)經過96h后才出現(xian)銹蝕。
圖(tu)5.33 經鹽(yan)霧(wu)試驗后(hou)，J1、J4和(he)304、439（0Cr17.5Ti）表面的(de)銹蝕情況，國外進行的(de)鹽(yan)霧(wu)試驗所取(qu)得(de)的(de)結果見圖(tu)5.33，可以明顯看(kan)出，J1和(he)J4銹蝕嚴重，而304（0Cr18Ni9）和(he)439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加(jia)鈦）鐵素體不銹鋼則(ze)銹蝕輕微。
第4章(zhang)圖(tu)4.45系國內在3.5％NaCl、30℃溶液(ye)中(zhong)所進(jin)行的耐(nai)蝕性（以點(dian)蝕電位來衡量(liang)）試驗所取得的結果(guo)。可(ke)以看出1％Ni和4％Ni的J4、J1耐(nai)蝕性不(bu)僅(jin)遠低(di)于304L、443和439，而且還分別低(di)于410和430。
圖5.34系國(guo)外在1mol／L NaCl溶液(ye)、25℃時所進行的(de)試驗結(jie)果(guo)，同(tong)樣以點蝕電(dian)位來評價鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)。含1％Ni和4％Ni的(de)J4、J1，J4的(de)耐(nai)蝕性(xing)最差，均(jun)低于無鎳的(de)430鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)（Cr17），而經濟型(xing)雙相不銹(xiu)鋼(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐(nai)蝕性(xing)最佳，要(yao)優于304，標(biao)準型(xing)鉻錳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang) AISI 201也低于304，更低于LDX 2101。
圖5.34 在(zai)25℃、1mol／L NaCl溶液中，測定1％Ni、4％Ni和AISI 201的點蝕電位并與(yu)430、304和LDX2101對比的結果(guo)
浙江至德鋼(gang)(gang)(gang)(gang)業有限公司技術工程師認為，為了(le)節鎳(nie)代(dai)替(ti)304并獲得奧氏體(ti)組織(zhi)，又保(bao)證(zheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)，前述美國AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)量(liang)均設(she)計在與18-8型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)量(liang)相(xiang)當的(de)17％～18％，而(er)J1和(he)J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)以降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)量(liang)，犧牲鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)為代(dai)價所開發的(de)，希(xi)望(wang)代(dai)替(ti)304的(de)低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)高錳(meng)的(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，不(bu)(bu)(bu)是(shi)節鎳(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)發展方向。低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)又高錳(meng)的(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)(bu)(bu)僅遠低(di)于18-8型(xing)（304），而(er)且也無法與根本不(bu)(bu)(bu)含(han)鎳(nie)的(de)430型(xing)和(he)JFE443等現代(dai)鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)及僅含(han)有少(shao)量(liang)鎳(nie)的(de)經濟型(xing)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（如LDX 2101等）相(xiang)競(jing)爭。
浙江(jiang)至德鋼業有限公司技術(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。
可以預計，若國內(nei)將(jiang)生(sheng)(sheng)產(chan)100萬噸的(de)J1和J4，改為(wei)生(sheng)(sheng)產(chan)100萬噸430型和443等現代鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼，僅需增加(jia)3萬～5萬噸比(bi)較便宜的(de)（高碳）鉻鐵外，便可為(wei)國家節約1萬～4萬噸鎳(nie)、1.5萬～2.0萬噸銅(tong)和8萬～10萬噸錳，并(bing)可大(da)大(da)降低鋼的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)成本，同時還較J1和J4具有更加(jia)優良的(de)不(bu)銹(xiu)耐(nai)蝕性能。最(zui)終實(shi)現不(bu)銹(xiu)鋼生(sheng)(sheng)產(chan)節約資(zi)源(yuan)（節鎳(nie)等元素）、節能減排并(bing)防(fang)止環(huan)境污(wu)染(ran)等目(mu)標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至德鋼業有(you)限公司技(ji)術(shu)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。
