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(bu)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(xue)成(cheng)分
表5.25系(xi)J1和(he)J4的(de)化學成分與(yu)AISI 201、AISI 202和(he)美(mei)國211的(de)相對(dui)比。
由表(biao)5.25可知(zhi)，為(wei)(wei)了(le)(le)節鎳，J1和(he)J4鋼中鎳量(liang)較 AISI 201、AISI 202和(he)211低(di)，而為(wei)(wei)了(le)(le)保證具有(you)單一的奧氏(shi)體(ti)組織，J1和(he)J4鋼中的鉻量(liang)較 AISI 201、AISI 202 和(he)美(mei)國211也偏低(di)了(le)(le)1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含銅，J1和(he)J4為(wei)(wei)了(le)(le)提高(gao)冷成型性(xing)都含銅，且(qie)含銅量(liang)與211相(xiang)當。
二、組(zu)織結構
圖5.30示(shi)出了J1和(he)J4鋼在Fe-Cr-Ni-Mn相圖中所(suo)處的大致位置(zhi)，可知J1和(he)J4均具有單(dan)一奧氏體組織。
三、力學性(xing)能
表(biao)5.26列出(chu)了印度產J1，中(zhong)國臺灣(wan)產J4以(yi)及中(zhong)國大陸產J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室溫力學性能。
四、冷成型性
前面已述及，向不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中加入鎳、銅等元素(su)，對提(ti)高鋼(gang)的(de)冷(leng)(leng)成型性有益(yi)，而向鋼(gang)中加入銅已成為了改善各類不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷(leng)(leng)成型性的(de)重要(yao)手段，但是，向鋼(gang)中加氮(dan)，由于氮(dan)的(de)固溶強化(hua)(hua)作(zuo)用，反而會惡化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)冷(leng)(leng)成型性。
圖5.31系J1（含4％Ni者）和J4（含1％Ni者）與AISI 201、304不銹(xiu)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4章圖4.47可以(yi)看(kan)出(chu)，國內(nei)(nei)最(zui)近所進行的(de)(de)鐵素體不銹鋼(gang)439、443，奧氏體不銹鋼(gang)304與含1％Ni和4％Ni鉻(ge)錳鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)成(cheng)型延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)開(kai)裂試驗(yan)，結果中，低鎳的(de)(de)J1、J4雖然(ran)含有有利于(yu)提(ti)高冷(leng)成(cheng)型性的(de)(de)銅元素，但它們的(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)開(kai)裂概率仍遠高于(yu)439、443和304不銹鋼(gang)。圖5.32系國內(nei)(nei)用仿(fang)制J1、J4鋼(gang)的(de)(de)板(ban)材生產制品(pin)時(shi)，由(you)于(yu)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)開(kai)裂所造(zao)成(cheng)的(de)(de)廢(fei)品(pin)，同時(shi)國內(nei)(nei)還發現(xian)居民(min)使用的(de)(de)用國內(nei)(nei)仿(fang)制的(de)(de)J1、J4鋼(gang)制作的(de)(de)廚房用品(pin)在使用過(guo)程中發生過(guo)自行開(kai)裂的(de)(de)現(xian)象。
由于以(yi)錳、氮代鎳(nie)鋼(gang)冷成型(xing)性差，為了(le)防止此鋼(gang)在冷加工后延遲(chi)開裂(lie)，需(xu)要增(zeng)加消除應力(li)熱處(chu)理(li)的次數，最終導致(zhi)加工成本的提(ti)高。
五(wu)、不(bu)銹耐蝕性
前(qian)面的(de)(de)圖(tu)2.30（A）、圖(tu)2.30（B）已指出，向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中加入錳可顯著降(jiang)低(di)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)，由于(yu)J1和(he)(he)J4不(bu)(bu)(bu)僅(jin)錳量高，而(er)且鉻(ge)(ge)量低(di)，在(zai)考慮了不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)(ge)、氮(dan)對耐(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)有益作用和(he)(he)錳元(yuan)素的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利影響后，按不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指數公(gong)式計(ji)算，J1和(he)(he)J4的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指數僅(jin)相當(dang)于(yu)約含12％Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指數，而(er)430、439、443等鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指數則為17％～21％，304鉻(ge)(ge)鎳奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指數則可達19％以上。因此，可以預計(ji)：J1和(he)(he)J4鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不(bu)(bu)(bu)僅(jin)遠低(di)于(yu)0Cr18Ni9（304）奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，而(er)且也會(hui)低(di)于(yu)430、439和(he)(he)443等無(wu)鎳的(de)(de)鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，同時(shi)還會(hui)低(di)于(yu)AISI 200系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)鉻(ge)(ge)、鎳、氮(dan)量與J1和(he)(he)J4相同但(dan)不(bu)(bu)(bu)含錳的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
國內(nei)(nei)某不銹(xiu)鋼廠進(jin)行的(de)鹽霧試驗結果指出(chu)(chu)，J1和(he)J4在24h（一般17～18h）內(nei)(nei)便(bian)出(chu)(chu)現(xian)銹(xiu)蝕，而0Cr18Ni9（304）和(he)1Cr17（430）經過(guo)48h，有的(de)試樣經過(guo)96h后才出(chu)(chu)現(xian)銹(xiu)蝕。
圖(tu)5.33 經鹽(yan)霧(wu)試(shi)驗后，J1、J4和(he)304、439（0Cr17.5Ti）表(biao)面的銹蝕(shi)情況，國外進(jin)行的鹽(yan)霧(wu)試(shi)驗所(suo)取(qu)得的結果(guo)見圖(tu)5.33，可以明顯(xian)看出，J1和(he)J4銹蝕(shi)嚴(yan)重，而(er)304（0Cr18Ni9）和(he)439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加鈦）鐵素體不銹鋼則(ze)銹蝕(shi)輕微。
第(di)4章圖4.45系國(guo)內在(zai)3.5％NaCl、30℃溶液中(zhong)所進行(xing)的耐(nai)(nai)蝕性（以點蝕電位來衡量）試驗(yan)所取(qu)得的結果(guo)。可以看出(chu)1％Ni和(he)(he)4％Ni的J4、J1耐(nai)(nai)蝕性不(bu)僅遠低(di)于304L、443和(he)(he)439，而且還分別低(di)于410和(he)(he)430。
圖5.34系國外在1mol／L NaCl溶液、25℃時所(suo)進行的試驗結果(guo)，同樣以點蝕(shi)電位來評價(jia)鋼的耐蝕(shi)性。含1％Ni和4％Ni的J4、J1，J4的耐蝕(shi)性最(zui)差，均(jun)低于(yu)無鎳的430鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼（Cr17），而經濟型(xing)雙相不(bu)銹鋼LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐蝕(shi)性最(zui)佳，要優于(yu)304，標準(zhun)型(xing)鉻錳(meng)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼 AISI 201也低于(yu)304，更低于(yu)LDX 2101。
圖5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶(rong)液(ye)中(zhong)，測定1％Ni、4％Ni和AISI 201的點(dian)蝕電(dian)位并與(yu)430、304和LDX2101對比的結果
浙江至(zhi)德(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)業有限公司技術工程師認(ren)為，為了節(jie)鎳(nie)(nie)代(dai)替304并獲(huo)得奧(ao)氏體組織，又保(bao)證鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，前述美國AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)均設計在與(yu)18-8型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)含量(liang)相(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)17％～18％，而J1和J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是以降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)，犧(xi)牲鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)為代(dai)價所開(kai)發的(de)(de)(de)(de)，希望代(dai)替304的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)鉻(ge)低(di)(di)鎳(nie)(nie)高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，不(bu)(bu)是節(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發展方向。低(di)(di)鉻(ge)低(di)(di)鎳(nie)(nie)又高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不(bu)(bu)僅(jin)遠低(di)(di)于18-8型（304），而且也無(wu)法與(yu)根本不(bu)(bu)含鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)430型和JFE443等現代(dai)鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及僅(jin)含有少量(liang)鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)經濟型雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)（如LDX 2101等）相(xiang)(xiang)競爭。
浙江至德鋼(gang)業有限公司技術工程師還認為，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，若國內將(jiang)生(sheng)(sheng)產100萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)的(de)J1和J4，改為生(sheng)(sheng)產100萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)430型和443等現代鐵素體不(bu)銹鋼(gang)，僅(jin)需增加3萬(wan)(wan)(wan)(wan)～5萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)比(bi)較便宜的(de)（高碳）鉻鐵外(wai)，便可為國家節(jie)(jie)約1萬(wan)(wan)(wan)(wan)～4萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)鎳(nie)、1.5萬(wan)(wan)(wan)(wan)～2.0萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)銅(tong)和8萬(wan)(wan)(wan)(wan)～10萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)錳，并可大大降低鋼(gang)的(de)生(sheng)(sheng)產成本，同時還較J1和J4具(ju)有更加優(you)良的(de)不(bu)銹耐蝕性能。最終(zhong)實(shi)現不(bu)銹鋼(gang)生(sheng)(sheng)產節(jie)(jie)約資源(yuan)（節(jie)(jie)鎳(nie)等元素）、節(jie)(jie)能減排(pai)并防止(zhi)環(huan)境(jing)污染等目(mu)標(biao)。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至(zhi)德鋼業有限(xian)公司(si)技術(shu)工程師建議還是選用相當于AISI 201、AISI 202和AISI 205的一些標準牌號。
