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(xiu)鋼。
一、化學(xue)成(cheng)分
表(biao)5.25系J1和J4的化學成分與AISI 201、AISI 202和美國211的相對比。
由表5.25可(ke)知，為(wei)了節鎳(nie)，J1和(he)J4鋼(gang)中鎳(nie)量較 AISI 201、AISI 202和(he)211低，而為(wei)了保證具有單(dan)一的奧氏體(ti)組織，J1和(he)J4鋼(gang)中的鉻量較 AISI 201、AISI 202 和(he)美國211也偏低了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含銅，J1和(he)J4為(wei)了提(ti)高冷成(cheng)型(xing)性(xing)都(dou)含銅，且(qie)含銅量與211相當。
二、組織結構
圖5.30示出了(le)J1和J4鋼在Fe-Cr-Ni-Mn相圖中所處的大致位置，可知J1和J4均(jun)具有(you)單一奧氏(shi)體(ti)組織。
三(san)、力學性能
表5.26列出了印度產(chan)J1，中國(guo)臺灣產(chan)J4以及(ji)中國(guo)大(da)陸產(chan)J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室溫力學性能。
四(si)、冷成型性(xing)
前面已述及，向(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入鎳(nie)、銅等(deng)元(yuan)素，對提(ti)高鋼(gang)的(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)型性有益，而(er)向(xiang)鋼(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入銅已成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)了改(gai)善各類不銹(xiu)鋼(gang)冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)型性的(de)重要手段，但(dan)是，向(xiang)鋼(gang)中(zhong)加(jia)(jia)氮(dan)，由于氮(dan)的(de)固溶強(qiang)化作用，反而(er)會(hui)惡化不銹(xiu)鋼(gang)的(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)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(gang)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(tu)4.47可以看(kan)出，國(guo)(guo)內(nei)(nei)最近所進行的(de)(de)鐵素(su)體不銹鋼439、443，奧氏體不銹鋼304與(yu)含1％Ni和4％Ni鉻(ge)錳鋼的(de)(de)冷成型延遲開裂(lie)試驗，結果中，低鎳的(de)(de)J1、J4雖然含有有利于提(ti)高冷成型性的(de)(de)銅元素(su)，但(dan)它(ta)們(men)的(de)(de)延遲開裂(lie)概率仍遠(yuan)高于439、443和304不銹鋼。圖(tu)5.32系國(guo)(guo)內(nei)(nei)用(yong)(yong)仿(fang)(fang)制(zhi)J1、J4鋼的(de)(de)板(ban)材(cai)生產(chan)制(zhi)品時，由于延遲開裂(lie)所造(zao)成的(de)(de)廢品，同(tong)時國(guo)(guo)內(nei)(nei)還發現(xian)居民使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)用(yong)(yong)國(guo)(guo)內(nei)(nei)仿(fang)(fang)制(zhi)的(de)(de)J1、J4鋼制(zhi)作的(de)(de)廚房用(yong)(yong)品在使(shi)用(yong)(yong)過(guo)程中發生過(guo)自(zi)行開裂(lie)的(de)(de)現(xian)象。
由于以(yi)錳、氮代鎳鋼(gang)(gang)冷成型性(xing)差，為了防止(zhi)此(ci)鋼(gang)(gang)在(zai)冷加工后延遲開(kai)裂(lie)，需要(yao)增加消除(chu)應力(li)熱處理的次(ci)數，最終導致加工成本的提高。
五、不銹耐蝕性
前面的(de)圖2.30（A）、圖2.30（B）已指(zhi)出，向(xiang)鋼(gang)中加入錳(meng)可(ke)(ke)顯著降低(di)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)性，由于J1和J4不(bu)(bu)(bu)(bu)僅錳(meng)量(liang)高，而且鉻(ge)量(liang)低(di)，在考(kao)慮了不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中鉻(ge)、氮對耐(nai)蝕(shi)性的(de)有益作用和錳(meng)元素(su)(su)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)利影響后，按不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐(nai)點蝕(shi)指(zhi)數(shu)公式計算，J1和J4的(de)耐(nai)點蝕(shi)指(zhi)數(shu)僅相當于約含12％Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)指(zhi)數(shu)，而430、439、443等(deng)(deng)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)指(zhi)數(shu)則為(wei)17％～21％，304鉻(ge)鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)指(zhi)數(shu)則可(ke)(ke)達19％以上。因(yin)此，可(ke)(ke)以預計：J1和J4鋼(gang)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)(bu)(bu)(bu)僅遠低(di)于0Cr18Ni9（304）奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，而且也會低(di)于430、439和443等(deng)(deng)無(wu)鎳的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，同(tong)時還會低(di)于AISI 200系鋼(gang)和鉻(ge)、鎳、氮量(liang)與J1和J4相同(tong)但不(bu)(bu)(bu)(bu)含錳(meng)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。
國內某不銹(xiu)鋼廠進行(xing)的(de)鹽霧試驗結果(guo)指出，J1和(he)J4在24h（一般17～18h）內便出現(xian)銹(xiu)蝕，而0Cr18Ni9（304）和(he)1Cr17（430）經過48h，有(you)的(de)試樣(yang)經過96h后才出現(xian)銹(xiu)蝕。
圖5.33 經鹽(yan)霧試驗后，J1、J4和(he)304、439（0Cr17.5Ti）表面(mian)的(de)銹蝕情況(kuang)，國(guo)外進行的(de)鹽(yan)霧試驗所(suo)取得的(de)結果(guo)見圖5.33，可以明顯(xian)看出，J1和(he)J4銹蝕嚴重(zhong)，而304（0Cr18Ni9）和(he)439（0Cr17.5Ti，相(xiang)當于在430中加鈦）鐵素(su)體不銹鋼則銹蝕輕微。
第4章圖4.45系國內在(zai)3.5％NaCl、30℃溶液(ye)中所進行的耐蝕(shi)性（以點蝕(shi)電位來衡量）試驗所取(qu)得(de)的結果。可以看出1％Ni和(he)4％Ni的J4、J1耐蝕(shi)性不僅遠(yuan)低于304L、443和(he)439，而且還分(fen)別低于410和(he)430。
圖5.34系國外在(zai)1mol／L NaCl溶液、25℃時(shi)所進行(xing)的(de)試(shi)驗結果，同樣以點蝕電位來評價鋼(gang)的(de)耐蝕性。含1％Ni和(he)4％Ni的(de)J4、J1，J4的(de)耐蝕性最差，均低于(yu)無(wu)鎳的(de)430鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)（Cr17），而經濟型(xing)(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐蝕性最佳，要優于(yu)304，標準型(xing)(xing)鉻(ge)錳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang) AISI 201也低于(yu)304，更低于(yu)LDX 2101。
圖(tu)5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶(rong)液中，測定1％Ni、4％Ni和AISI 201的(de)點蝕電位(wei)并與430、304和LDX2101對比的(de)結(jie)果
浙江至德鋼(gang)(gang)(gang)(gang)業有(you)限公司技術工程師認(ren)為(wei)，為(wei)了(le)節鎳代替(ti)304并獲得奧氏(shi)體組織，又(you)(you)保證鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，前述(shu)美國AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)均設計在(zai)與18-8型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)當的(de)(de)17％～18％，而J1和(he)J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是以降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)，犧(xi)牲鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)為(wei)代價所開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)，希望代替(ti)304的(de)(de)低(di)鉻(ge)(ge)(ge)低(di)鎳高錳(meng)(meng)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)錳(meng)(meng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，不(bu)是節鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)發(fa)(fa)展方向。低(di)鉻(ge)(ge)(ge)低(di)鎳又(you)(you)高錳(meng)(meng)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)錳(meng)(meng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)僅(jin)遠低(di)于18-8型(xing)（304），而且也(ye)無法與根本不(bu)含(han)鎳的(de)(de)430型(xing)和(he)JFE443等現代鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)及(ji)僅(jin)含(han)有(you)少量(liang)(liang)鎳的(de)(de)經濟型(xing)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（如LDX 2101等）相(xiang)(xiang)競爭。
浙江至德鋼業(ye)有限(xian)公司技術工(gong)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(ji)，若國內將生產(chan)100萬噸(dun)的(de)J1和J4，改為(wei)生產(chan)100萬噸(dun)430型和443等現代(dai)鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼，僅需增加3萬～5萬噸(dun)比較便宜的(de)（高碳(tan)）鉻(ge)鐵(tie)外，便可(ke)為(wei)國家節(jie)約1萬～4萬噸(dun)鎳(nie)、1.5萬～2.0萬噸(dun)銅和8萬～10萬噸(dun)錳(meng)，并可(ke)大大降低鋼的(de)生產(chan)成(cheng)本(ben)，同時(shi)還較J1和J4具有更加優良(liang)的(de)不(bu)銹耐蝕(shi)性(xing)能。最終實現不(bu)銹鋼生產(chan)節(jie)約資源(yuan)（節(jie)鎳(nie)等元(yuan)素）、節(jie)能減排并防止環境污(wu)染等目標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至德鋼(gang)業有限公(gong)司(si)技術工程(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。
