J1和J4系印度Jindal公司的廠家牌號，希望代替18-8（AISI 304）奧氏(shi)體不銹鋼，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(hua)學(xue)成(cheng)分
表5.25系J1和J4的(de)化學(xue)成(cheng)分與AISI 201、AISI 202和美國211的(de)相對比。
由表5.25可知，為了節鎳，J1和(he)J4鋼中鎳量(liang)較 AISI 201、AISI 202和(he)211低，而為了保(bao)證(zheng)具有單(dan)一(yi)的奧氏體組(zu)織，J1和(he)J4鋼中的鉻(ge)量(liang)較 AISI 201、AISI 202 和(he)美(mei)國211也(ye)偏低了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含(han)(han)銅，J1和(he)J4為了提高冷成型性(xing)都含(han)(han)銅，且含(han)(han)銅量(liang)與211相當。
二、組織結構(gou)
圖5.30示出(chu)了J1和(he)J4鋼在Fe-Cr-Ni-Mn相(xiang)圖中所處的(de)大致位置(zhi)，可知J1和(he)J4均(jun)具有單一奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)。
三(san)、力學性能
表5.26列出(chu)了印度產(chan)J1，中國臺灣(wan)產(chan)J4以及中國大陸(lu)產(chan)J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼(gang)的室溫(wen)力學(xue)性能。
四、冷(leng)成型性
前面(mian)已述及，向(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)加入(ru)鎳、銅等元素，對提高鋼(gang)的(de)冷成(cheng)型性(xing)有(you)益(yi)，而向(xiang)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加入(ru)銅已成(cheng)為了改善各類(lei)不銹鋼(gang)冷成(cheng)型性(xing)的(de)重要手(shou)段，但是(shi)，向(xiang)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加氮，由于氮的(de)固溶強(qiang)化作用，反而會惡化不銹鋼(gang)的(de)冷成(cheng)型性(xing)。
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。
由第4章(zhang)圖4.47可(ke)以看出，國(guo)內最近所進行的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)439、443，奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)304與(yu)含1％Ni和4％Ni鉻錳鋼(gang)(gang)的(de)(de)冷成(cheng)型(xing)延遲開裂試驗，結果中(zhong)，低鎳的(de)(de)J1、J4雖然(ran)含有(you)(you)有(you)(you)利于(yu)提高(gao)冷成(cheng)型(xing)性的(de)(de)銅(tong)元素，但它們的(de)(de)延遲開裂概率(lv)仍遠高(gao)于(yu)439、443和304不(bu)銹鋼(gang)(gang)。圖5.32系(xi)國(guo)內用(yong)仿制J1、J4鋼(gang)(gang)的(de)(de)板材生(sheng)產制品(pin)時(shi)，由于(yu)延遲開裂所造成(cheng)的(de)(de)廢(fei)品(pin)，同時(shi)國(guo)內還發(fa)現(xian)居民使用(yong)的(de)(de)用(yong)國(guo)內仿制的(de)(de)J1、J4鋼(gang)(gang)制作的(de)(de)廚房用(yong)品(pin)在(zai)使用(yong)過程中(zhong)發(fa)生(sheng)過自行開裂的(de)(de)現(xian)象。
由于(yu)以錳、氮(dan)代(dai)鎳鋼冷(leng)成(cheng)型(xing)性差，為了防止此鋼在冷(leng)加工后(hou)延(yan)遲開裂(lie)，需(xu)要增(zeng)加消除應力熱處理的(de)次數，最終(zhong)導致加工成(cheng)本的(de)提(ti)高。
五、不銹耐蝕性
前面的(de)圖2.30（A）、圖2.30（B）已指出，向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入錳可(ke)顯著(zhu)降(jiang)低不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)，由于(yu)(yu)(yu)J1和(he)J4不(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)錳量(liang)高(gao)，而且鉻量(liang)低，在考(kao)慮了不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鉻、氮對耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)有(you)益作用和(he)錳元(yuan)素的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)利影響后，按不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)指數公式計(ji)算，J1和(he)J4的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)指數僅(jin)相當(dang)于(yu)(yu)(yu)約含(han)12％Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)指數，而430、439、443等鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)指數則(ze)為17％～21％，304鉻鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)指數則(ze)可(ke)達19％以上(shang)。因此，可(ke)以預計(ji)：J1和(he)J4鋼(gang)(gang)(gang)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)遠低于(yu)(yu)(yu)0Cr18Ni9（304）奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，而且也會低于(yu)(yu)(yu)430、439和(he)443等無鎳(nie)的(de)鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，同(tong)時還會低于(yu)(yu)(yu)AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)和(he)鉻、鎳(nie)、氮量(liang)與J1和(he)J4相同(tong)但不(bu)(bu)(bu)(bu)含(han)錳的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
國內某不銹(xiu)鋼廠進行的鹽霧試驗(yan)結果指(zhi)出，J1和(he)J4在(zai)24h（一般17～18h）內便出現(xian)銹(xiu)蝕，而(er)0Cr18Ni9（304）和(he)1Cr17（430）經過(guo)48h，有的試樣經過(guo)96h后(hou)才出現(xian)銹(xiu)蝕。
圖5.33 經鹽(yan)霧試(shi)驗后，J1、J4和(he)304、439（0Cr17.5Ti）表面的(de)(de)銹(xiu)蝕(shi)(shi)情況，國(guo)外進行的(de)(de)鹽(yan)霧試(shi)驗所取得的(de)(de)結果見圖5.33，可(ke)以明顯看(kan)出，J1和(he)J4銹(xiu)蝕(shi)(shi)嚴重，而304（0Cr18Ni9）和(he)439（0Cr17.5Ti，相當于在(zai)430中加鈦）鐵素體不銹(xiu)鋼則銹(xiu)蝕(shi)(shi)輕(qing)微。
第(di)4章圖4.45系國內在3.5％NaCl、30℃溶液中所(suo)進行的耐蝕性(xing)(xing)（以點蝕電位來衡量）試驗所(suo)取得的結果。可(ke)以看出1％Ni和(he)4％Ni的J4、J1耐蝕性(xing)(xing)不(bu)僅遠低于304L、443和(he)439，而且還分別(bie)低于410和(he)430。
圖5.34系國(guo)外(wai)在1mol／L NaCl溶液(ye)、25℃時所進行的試驗結果，同樣以(yi)點(dian)蝕(shi)電(dian)位(wei)來(lai)評(ping)價鋼的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)。含1％Ni和4％Ni的J4、J1，J4的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)最差，均低(di)(di)于無鎳的430鐵(tie)素體不(bu)銹鋼（Cr17），而經(jing)濟型雙相不(bu)銹鋼LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)最佳，要(yao)優于304，標準型鉻錳(meng)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼 AISI 201也低(di)(di)于304，更(geng)低(di)(di)于LDX 2101。
圖(tu)5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶液(ye)中，測定(ding)1％Ni、4％Ni和(he)AISI 201的點蝕電(dian)位(wei)并與(yu)430、304和(he)LDX2101對比的結果
浙江至德鋼(gang)(gang)(gang)業有限(xian)公司技術工程師認為，為了節鎳代(dai)替304并獲得(de)奧氏體組織，又(you)保證鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，前述美國AISI 200系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)量均設計在(zai)與18-8型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)含量相(xiang)當的(de)(de)17％～18％，而J1和J4鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)以降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)量，犧牲鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)為代(dai)價(jia)所(suo)開發(fa)的(de)(de)，希(xi)望(wang)代(dai)替304的(de)(de)低(di)鉻(ge)低(di)鎳高錳(meng)(meng)的(de)(de)鉻(ge)錳(meng)(meng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，不(bu)(bu)是(shi)節鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)發(fa)展方向。低(di)鉻(ge)低(di)鎳又(you)高錳(meng)(meng)的(de)(de)鉻(ge)錳(meng)(meng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)不(bu)(bu)僅遠低(di)于18-8型(xing)（304），而且也無法與根(gen)本不(bu)(bu)含鎳的(de)(de)430型(xing)和JFE443等(deng)現(xian)代(dai)鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)及僅含有少量鎳的(de)(de)經濟(ji)型(xing)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)（如(ru)LDX 2101等(deng)）相(xiang)競爭。
浙江至德鋼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(yi)預計，若國內將(jiang)生(sheng)(sheng)產(chan)100萬(wan)噸(dun)的(de)J1和(he)J4，改為生(sheng)(sheng)產(chan)100萬(wan)噸(dun)430型和(he)443等(deng)現代鐵素體不銹鋼(gang)，僅需增加3萬(wan)～5萬(wan)噸(dun)比較便(bian)宜的(de)（高碳(tan)）鉻鐵外，便(bian)可為國家(jia)節約1萬(wan)～4萬(wan)噸(dun)鎳、1.5萬(wan)～2.0萬(wan)噸(dun)銅和(he)8萬(wan)～10萬(wan)噸(dun)錳(meng)，并可大(da)大(da)降低鋼(gang)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)成本，同時還較J1和(he)J4具有更加優良(liang)的(de)不銹耐(nai)蝕性能。最終(zhong)實現不銹鋼(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)節約資源（節鎳等(deng)元素）、節能減排并防(fang)止環境污(wu)染等(deng)目標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至德鋼業有限公司技術工(gong)程(cheng)師建議還是選用相當于AISI 201、AISI 202和AISI 205的一些標準牌號。
