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(xiu)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)成分
表5.25系J1和J4的化學成分與AISI 201、AISI 202和美(mei)國211的相對比(bi)。
由表5.25可知，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)了保證具有單一(yi)的奧氏(shi)體組(zu)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(bu)含(han)銅，J1和(he)J4為(wei)了提(ti)高冷成型性都含(han)銅，且含(han)銅量與211相(xiang)當(dang)。
二、組(zu)織結(jie)構
圖(tu)(tu)5.30示出(chu)了J1和(he)J4鋼在(zai)Fe-Cr-Ni-Mn相(xiang)圖(tu)(tu)中(zhong)所處(chu)的大致位置，可知J1和(he)J4均具有單一奧氏體組(zu)織。
三、力(li)學性能
表(biao)5.26列出了印度(du)產J1，中國(guo)臺灣產J4以及(ji)中國(guo)大陸產J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼(gang)的室溫力學性(xing)能。
四(si)、冷成型(xing)性(xing)
前面(mian)已述及，向不銹(xiu)鋼中加入鎳、銅等(deng)元素，對提(ti)高鋼的冷(leng)成型性有(you)益，而向鋼中加入銅已成為了改(gai)善各(ge)類不銹(xiu)鋼冷(leng)成型性的重(zhong)要手段，但(dan)是，向鋼中加氮，由于氮的固(gu)溶強(qiang)化作用，反而會惡化不銹(xiu)鋼的冷(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(ke)以(yi)看出，國(guo)內(nei)最近所進行的(de)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)439、443，奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)304與含1％Ni和4％Ni鉻錳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)冷成(cheng)型(xing)延(yan)遲(chi)開裂(lie)(lie)試驗，結果中，低鎳的(de)J1、J4雖(sui)然含有(you)有(you)利于提高(gao)冷成(cheng)型(xing)性的(de)銅(tong)元素(su)(su)，但它(ta)們的(de)延(yan)遲(chi)開裂(lie)(lie)概率仍遠高(gao)于439、443和304不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。圖5.32系國(guo)內(nei)用(yong)仿制(zhi)(zhi)J1、J4鋼(gang)(gang)(gang)的(de)板材(cai)生產制(zhi)(zhi)品(pin)時(shi)，由(you)于延(yan)遲(chi)開裂(lie)(lie)所造成(cheng)的(de)廢(fei)品(pin)，同(tong)時(shi)國(guo)內(nei)還(huan)發(fa)現居民使用(yong)的(de)用(yong)國(guo)內(nei)仿制(zhi)(zhi)的(de)J1、J4鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)作的(de)廚房(fang)用(yong)品(pin)在使用(yong)過(guo)程中發(fa)生過(guo)自行開裂(lie)(lie)的(de)現象。
由于(yu)以錳、氮代鎳鋼(gang)冷成型(xing)性差，為了防(fang)止(zhi)此鋼(gang)在冷加工后延(yan)遲開裂，需(xu)要增(zeng)加消除應(ying)力熱處理的次數，最終(zhong)導致加工成本的提高。
五、不銹(xiu)耐蝕(shi)性(xing)
前(qian)面的(de)(de)圖(tu)2.30（A）、圖(tu)2.30（B）已指(zhi)(zhi)出，向鋼(gang)(gang)中加入錳(meng)可(ke)顯(xian)著降低(di)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性，由于J1和(he)J4不(bu)(bu)(bu)僅(jin)錳(meng)量高，而(er)(er)且鉻量低(di)，在考(kao)慮了不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中鉻、氮(dan)對(dui)耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)有(you)益作用和(he)錳(meng)元素(su)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利影響后，按不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數公(gong)式計算(suan)，J1和(he)J4的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數僅(jin)相當于約(yue)含12％Cr不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數，而(er)(er)430、439、443等鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數則為17％～21％，304鉻鎳(nie)(nie)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)指(zhi)(zhi)數則可(ke)達19％以(yi)上。因此，可(ke)以(yi)預計：J1和(he)J4鋼(gang)(gang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹耐(nai)蝕(shi)性不(bu)(bu)(bu)僅(jin)遠低(di)于0Cr18Ni9（304）奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)，而(er)(er)且也會低(di)于430、439和(he)443等無鎳(nie)(nie)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)，同時還會低(di)于AISI 200系鋼(gang)(gang)和(he)鉻、鎳(nie)(nie)、氮(dan)量與J1和(he)J4相同但不(bu)(bu)(bu)含錳(meng)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。
國內(nei)某不銹(xiu)鋼廠進行的鹽(yan)霧試(shi)(shi)驗結果指出(chu)，J1和J4在24h（一般17～18h）內(nei)便出(chu)現銹(xiu)蝕(shi)，而0Cr18Ni9（304）和1Cr17（430）經過48h，有的試(shi)(shi)樣經過96h后才出(chu)現銹(xiu)蝕(shi)。
圖5.33 經鹽霧試驗后，J1、J4和304、439（0Cr17.5Ti）表面的(de)銹蝕情況，國外進行的(de)鹽霧試驗所取(qu)得(de)的(de)結果見圖5.33，可以明顯(xian)看出(chu)，J1和J4銹蝕嚴(yan)重，而304（0Cr18Ni9）和439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加鈦(tai)）鐵素(su)體不銹鋼(gang)則銹蝕輕微。
第4章圖4.45系國內在(zai)3.5％NaCl、30℃溶液中(zhong)所(suo)進行的(de)耐蝕性（以(yi)點蝕電(dian)位來(lai)衡(heng)量）試驗所(suo)取得的(de)結果。可以(yi)看出1％Ni和4％Ni的(de)J4、J1耐蝕性不僅(jin)遠低于304L、443和439，而且(qie)還分別低于410和430。
圖(tu)5.34系國(guo)外在1mol／L NaCl溶液(ye)、25℃時所進行的(de)試驗結果，同樣以點蝕電(dian)位來評價鋼的(de)耐蝕性。含1％Ni和4％Ni的(de)J4、J1，J4的(de)耐蝕性最(zui)差，均低于(yu)(yu)無鎳的(de)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）耐蝕性最(zui)佳(jia)，要優(you)于(yu)(yu)304，標準(zhun)型鉻錳(meng)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼 AISI 201也低于(yu)(yu)304，更低于(yu)(yu)LDX 2101。
圖5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶液中，測(ce)定1％Ni、4％Ni和(he)AISI 201的點蝕(shi)電位并與(yu)430、304和(he)LDX2101對比的結(jie)果
浙江至德(de)鋼(gang)(gang)業有限公司技術(shu)工(gong)程師認為(wei)，為(wei)了(le)節鎳(nie)代(dai)替304并獲得奧(ao)氏體組織，又保證鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，前述美國(guo)AISI 200系鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)中鉻(ge)量(liang)(liang)均設(she)計在與(yu)(yu)18-8型(xing)鋼(gang)(gang)含量(liang)(liang)相當的(de)(de)(de)(de)17％～18％，而J1和(he)J4鋼(gang)(gang)是(shi)以降低鋼(gang)(gang)中鉻(ge)量(liang)(liang)，犧牲鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)為(wei)代(dai)價所開發(fa)的(de)(de)(de)(de)，希望代(dai)替304的(de)(de)(de)(de)低鉻(ge)低鎳(nie)高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)，不(bu)是(shi)節鎳(nie)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展方向。低鉻(ge)低鎳(nie)又高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)僅遠(yuan)低于18-8型(xing)（304），而且也無法(fa)與(yu)(yu)根(gen)本不(bu)含鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)430型(xing)和(he)JFE443等現代(dai)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)及僅含有少(shao)量(liang)(liang)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)經濟型(xing)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)（如(ru)LDX 2101等）相競(jing)爭(zheng)。
浙江至德鋼業有限公(gong)司技術(shu)工程(cheng)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(yu)計，若(ruo)國內將生(sheng)產(chan)100萬(wan)噸(dun)(dun)的(de)J1和J4，改為生(sheng)產(chan)100萬(wan)噸(dun)(dun)430型(xing)和443等(deng)現代鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，僅需增加3萬(wan)～5萬(wan)噸(dun)(dun)比較便宜的(de)（高碳）鉻鐵外，便可為國家節(jie)約1萬(wan)～4萬(wan)噸(dun)(dun)鎳(nie)、1.5萬(wan)～2.0萬(wan)噸(dun)(dun)銅和8萬(wan)～10萬(wan)噸(dun)(dun)錳，并(bing)(bing)可大(da)大(da)降低(di)鋼(gang)(gang)的(de)生(sheng)產(chan)成本，同(tong)時還較J1和J4具有更加優良的(de)不銹(xiu)耐蝕性能。最終(zhong)實現不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)節(jie)約資源（節(jie)鎳(nie)等(deng)元素）、節(jie)能減(jian)排并(bing)(bing)防止環境污(wu)染(ran)等(deng)目標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江(jiang)至德鋼業有限公司技術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。
