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，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(gang)。
一、化學成分
表5.25系J1和(he)J4的化學成(cheng)分與AISI 201、AISI 202和(he)美(mei)國(guo)211的相對(dui)比。
由(you)表5.25可知(zhi)，為(wei)(wei)了節鎳，J1和(he)(he)J4鋼中(zhong)鎳量較 AISI 201、AISI 202和(he)(he)211低，而為(wei)(wei)了保證具有單一(yi)的奧氏體組織(zhi)，J1和(he)(he)J4鋼中(zhong)的鉻(ge)量較 AISI 201、AISI 202 和(he)(he)美國(guo)211也(ye)偏低了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含銅，J1和(he)(he)J4為(wei)(wei)了提高冷成型性都(dou)含銅，且含銅量與211相當。
二(er)、組織結(jie)構
圖5.30示出了J1和(he)J4鋼在Fe-Cr-Ni-Mn相圖中所處的大致位置，可知J1和(he)J4均(jun)具有單一奧(ao)氏(shi)體組織。
三、力學性(xing)能
表5.26列出了印度產(chan)J1，中國臺灣產(chan)J4以及(ji)中國大陸產(chan)J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室(shi)溫力學(xue)性(xing)能。
四、冷成型性(xing)
前面已(yi)(yi)述及(ji)，向不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中加(jia)入鎳、銅等元素，對(dui)提高鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)性有益，而向鋼(gang)(gang)中加(jia)入銅已(yi)(yi)成(cheng)(cheng)為了改善各(ge)類不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)性的(de)重要手段(duan)，但是，向鋼(gang)(gang)中加(jia)氮，由于(yu)氮的(de)固溶強(qiang)化(hua)作用，反而會(hui)惡化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)性。
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4章圖4.47可(ke)以看出(chu)，國(guo)內(nei)(nei)最(zui)近所進行(xing)的(de)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)439、443，奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)304與含(han)1％Ni和4％Ni鉻錳鋼(gang)的(de)冷成型延遲開裂試驗，結果中，低(di)鎳的(de)J1、J4雖然含(han)有有利于提高冷成型性的(de)銅元素(su)，但它(ta)們的(de)延遲開裂概率仍(reng)遠高于439、443和304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。圖5.32系國(guo)內(nei)(nei)用(yong)仿(fang)制(zhi)(zhi)J1、J4鋼(gang)的(de)板材(cai)生產(chan)制(zhi)(zhi)品(pin)時，由于延遲開裂所造成的(de)廢品(pin)，同(tong)時國(guo)內(nei)(nei)還發(fa)現居(ju)民(min)使用(yong)的(de)用(yong)國(guo)內(nei)(nei)仿(fang)制(zhi)(zhi)的(de)J1、J4鋼(gang)制(zhi)(zhi)作的(de)廚房用(yong)品(pin)在(zai)使用(yong)過程中發(fa)生過自行(xing)開裂的(de)現象。
由于以(yi)錳(meng)、氮代鎳鋼(gang)冷成(cheng)型性差，為了防止此(ci)鋼(gang)在冷加工(gong)(gong)后延(yan)遲(chi)開裂，需要增(zeng)加消除應力熱處理(li)的次數，最終導(dao)致(zhi)加工(gong)(gong)成(cheng)本的提高(gao)。
五、不銹耐蝕性
前面的(de)(de)(de)(de)(de)圖2.30（A）、圖2.30（B）已(yi)指(zhi)(zhi)出，向鋼(gang)(gang)中加入(ru)錳(meng)可顯著(zhu)降低(di)(di)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性，由于(yu)(yu)J1和(he)J4不(bu)僅錳(meng)量(liang)高，而且(qie)鉻量(liang)低(di)(di)，在(zai)考慮了不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻、氮對耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)有益作用和(he)錳(meng)元素的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利影響后(hou)，按不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)公式計(ji)算，J1和(he)J4的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)僅相(xiang)當于(yu)(yu)約含12％Cr不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)，而430、439、443等(deng)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)則為17％～21％，304鉻鎳(nie)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)則可達(da)19％以(yi)上。因此，可以(yi)預計(ji)：J1和(he)J4鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)僅遠低(di)(di)于(yu)(yu)0Cr18Ni9（304）奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，而且(qie)也(ye)會低(di)(di)于(yu)(yu)430、439和(he)443等(deng)無鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，同(tong)時(shi)還會低(di)(di)于(yu)(yu)AISI 200系鋼(gang)(gang)和(he)鉻、鎳(nie)、氮量(liang)與J1和(he)J4相(xiang)同(tong)但不(bu)含錳(meng)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
國(guo)內(nei)某不銹鋼廠進行(xing)的(de)鹽霧(wu)試驗結果指出(chu)，J1和J4在24h（一般17～18h）內(nei)便出(chu)現銹蝕，而0Cr18Ni9（304）和1Cr17（430）經過(guo)48h，有的(de)試樣(yang)經過(guo)96h后才出(chu)現銹蝕。
圖5.33 經鹽(yan)霧(wu)試(shi)驗后(hou)，J1、J4和(he)(he)304、439（0Cr17.5Ti）表面的銹蝕情況，國外進行(xing)的鹽(yan)霧(wu)試(shi)驗所取得(de)的結果見圖5.33，可以(yi)明顯(xian)看出，J1和(he)(he)J4銹蝕嚴重(zhong)，而304（0Cr18Ni9）和(he)(he)439（0Cr17.5Ti，相當于(yu)在430中加鈦）鐵(tie)素體不銹鋼則銹蝕輕微。
第4章圖(tu)4.45系(xi)國內(nei)在(zai)3.5％NaCl、30℃溶(rong)液中所進行的耐(nai)蝕性（以(yi)點(dian)蝕電位來(lai)衡量）試驗所取得的結果。可以(yi)看出1％Ni和(he)(he)4％Ni的J4、J1耐(nai)蝕性不僅遠低于(yu)304L、443和(he)(he)439，而且還(huan)分(fen)別低于(yu)410和(he)(he)430。
圖5.34系國外在1mol／L NaCl溶液、25℃時所進行(xing)的(de)試驗結果，同樣以(yi)點蝕(shi)電位來評(ping)價鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。含1％Ni和4％Ni的(de)J4、J1，J4的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)最差，均低于(yu)無鎳的(de)430鐵(tie)素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)（Cr17），而經(jing)濟型(xing)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐(nai)蝕(shi)性(xing)最佳，要優于(yu)304，標準型(xing)鉻錳奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang) AISI 201也(ye)低于(yu)304，更低于(yu)LDX 2101。
圖5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶液中，測定(ding)1％Ni、4％Ni和AISI 201的點蝕電(dian)位(wei)并與430、304和LDX2101對比(bi)的結果(guo)
浙(zhe)江至德(de)鋼(gang)(gang)業有(you)限公司技術工(gong)程師(shi)認為，為了(le)節(jie)(jie)鎳(nie)(nie)代(dai)替304并獲得(de)奧氏體組(zu)織，又保證鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性，前(qian)述美國(guo)AISI 200系鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)均設計在與18-8型鋼(gang)(gang)含量(liang)相(xiang)(xiang)當的(de)17％～18％，而J1和(he)J4鋼(gang)(gang)是以降低鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)，犧(xi)牲鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性為代(dai)價(jia)所開發(fa)的(de)，希(xi)望代(dai)替304的(de)低鉻(ge)低鎳(nie)(nie)高錳的(de)鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，不(bu)是節(jie)(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)發(fa)展(zhan)方向。低鉻(ge)低鎳(nie)(nie)又高錳的(de)鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性不(bu)僅(jin)遠低于18-8型（304），而且也無法與根本(ben)不(bu)含鎳(nie)(nie)的(de)430型和(he)JFE443等現代(dai)鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)及(ji)僅(jin)含有(you)少量(liang)鎳(nie)(nie)的(de)經濟型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)（如(ru)LDX 2101等）相(xiang)(xiang)競爭。
浙(zhe)江至德鋼業有限公司技(ji)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，若國內將生(sheng)產(chan)100萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)的(de)J1和(he)(he)J4，改為(wei)生(sheng)產(chan)100萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)430型和(he)(he)443等現(xian)代(dai)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼，僅需增(zeng)加3萬(wan)(wan)(wan)(wan)～5萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)比較便宜的(de)（高(gao)碳）鉻鐵外(wai)，便可為(wei)國家節(jie)約(yue)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)銅和(he)(he)8萬(wan)(wan)(wan)(wan)～10萬(wan)(wan)(wan)(wan)噸(dun)錳，并可大大降低鋼的(de)生(sheng)產(chan)成本(ben)，同時(shi)還較J1和(he)(he)J4具有更(geng)加優良的(de)不(bu)銹(xiu)耐蝕性(xing)能(neng)。最終實現(xian)不(bu)銹(xiu)鋼生(sheng)產(chan)節(jie)約(yue)資(zi)源（節(jie)鎳(nie)等元素(su)）、節(jie)能(neng)減(jian)排并防(fang)止(zhi)環(huan)境污(wu)染等目(mu)標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至(zhi)德鋼業有限公司技術(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。
