J1和J4系印度Jindal公司的廠家牌號，希望代替18-8（AISI 304）奧氏體不銹鋼(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(gang)。
一(yi)、化學成分
表(biao)5.25系(xi)J1和J4的化學成(cheng)分與AISI 201、AISI 202和美國211的相對比(bi)。
由表5.25可(ke)知(zhi)，為(wei)了節鎳(nie)，J1和J4鋼中(zhong)鎳(nie)量(liang)較(jiao) AISI 201、AISI 202和211低(di)(di)，而為(wei)了保證具有單一的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)組織，J1和J4鋼中(zhong)的(de)(de)鉻量(liang)較(jiao) AISI 201、AISI 202 和美國211也偏低(di)(di)了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含銅，J1和J4為(wei)了提高冷成(cheng)型性都含銅，且含銅量(liang)與211相當(dang)。
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(chu)的大致位置(zhi)，可知J1和J4均具有單(dan)一奧氏(shi)體(ti)組織。
三、力(li)學(xue)性能
表5.26列出了印度(du)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(gang)的(de)室溫力(li)學性能。
四、冷成型性(xing)
前面已述及，向不(bu)銹鋼中加(jia)(jia)入鎳、銅(tong)等元素(su)，對提高鋼的(de)冷成型(xing)性有益，而向鋼中加(jia)(jia)入銅(tong)已成為了改善各類不(bu)銹鋼冷成型(xing)性的(de)重要手段，但是，向鋼中加(jia)(jia)氮，由于氮的(de)固(gu)溶強化作(zuo)用，反而會惡化不(bu)銹鋼的(de)冷成型(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(you)第(di)4章(zhang)圖4.47可以看(kan)出，國(guo)(guo)內(nei)最近(jin)所進(jin)行的鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)439、443，奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)304與(yu)含1％Ni和4％Ni鉻(ge)錳鋼(gang)的冷成型(xing)延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)試驗(yan)，結(jie)果中，低鎳的J1、J4雖然(ran)含有有利于提高(gao)冷成型(xing)性的銅元(yuan)素(su)，但它們的延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)概率仍遠高(gao)于439、443和304不(bu)銹鋼(gang)。圖5.32系國(guo)(guo)內(nei)用(yong)仿(fang)制(zhi)J1、J4鋼(gang)的板材(cai)生產制(zhi)品(pin)時，由(you)于延遲(chi)開(kai)裂(lie)(lie)所造成的廢(fei)品(pin)，同時國(guo)(guo)內(nei)還發(fa)現居民(min)使用(yong)的用(yong)國(guo)(guo)內(nei)仿(fang)制(zhi)的J1、J4鋼(gang)制(zhi)作的廚房用(yong)品(pin)在使用(yong)過(guo)程中發(fa)生過(guo)自行開(kai)裂(lie)(lie)的現象。
由于以錳、氮代鎳鋼冷成型性(xing)差，為了(le)防止此鋼在冷加(jia)(jia)工后延遲(chi)開裂，需要增加(jia)(jia)消除應(ying)力熱處理(li)的次數，最終導致加(jia)(jia)工成本(ben)的提高。
五、不銹耐蝕性
前面的(de)(de)(de)圖(tu)2.30（A）、圖(tu)2.30（B）已指(zhi)出，向鋼(gang)(gang)中(zhong)加入錳可(ke)(ke)顯著(zhu)降低不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕性，由于J1和(he)J4不(bu)僅(jin)錳量(liang)高，而且鉻(ge)(ge)量(liang)低，在考(kao)慮了不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)(ge)、氮(dan)對耐(nai)蝕性的(de)(de)(de)有益作(zuo)用和(he)錳元素(su)(su)的(de)(de)(de)不(bu)利影響后，按不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)點蝕指(zhi)數(shu)(shu)公式(shi)計算(suan)，J1和(he)J4的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕指(zhi)數(shu)(shu)僅(jin)相當于約含(han)(han)12％Cr不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕指(zhi)數(shu)(shu)，而430、439、443等鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕指(zhi)數(shu)(shu)則為17％～21％，304鉻(ge)(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕指(zhi)數(shu)(shu)則可(ke)(ke)達19％以上(shang)。因此，可(ke)(ke)以預(yu)計：J1和(he)J4鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)蝕性不(bu)僅(jin)遠低于0Cr18Ni9（304）奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，而且也會(hui)低于430、439和(he)443等無(wu)鎳的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，同時(shi)還會(hui)低于AISI 200系鋼(gang)(gang)和(he)鉻(ge)(ge)、鎳、氮(dan)量(liang)與J1和(he)J4相同但不(bu)含(han)(han)錳的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
國內某不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)廠(chang)進行的(de)鹽霧試驗結果指出(chu)，J1和J4在(zai)24h（一般(ban)17～18h）內便出(chu)現銹(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)，而0Cr18Ni9（304）和1Cr17（430）經過48h，有(you)的(de)試樣經過96h后才出(chu)現銹(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)。
圖5.33 經鹽(yan)霧試驗(yan)后(hou)，J1、J4和304、439（0Cr17.5Ti）表面的銹蝕情況，國外進(jin)行的鹽(yan)霧試驗(yan)所取(qu)得的結果見圖5.33，可(ke)以明(ming)顯(xian)看出，J1和J4銹蝕嚴重，而304（0Cr18Ni9）和439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加鈦）鐵(tie)素體(ti)不銹鋼則銹蝕輕(qing)微。
第4章圖4.45系國內在3.5％NaCl、30℃溶液中所(suo)進行的耐(nai)蝕(shi)性（以(yi)點蝕(shi)電(dian)位來(lai)衡量）試驗所(suo)取得的結果。可以(yi)看出1％Ni和(he)4％Ni的J4、J1耐(nai)蝕(shi)性不僅遠(yuan)低(di)于304L、443和(he)439，而(er)且還分別低(di)于410和(he)430。
圖5.34系國外在1mol／L NaCl溶液、25℃時(shi)所進行的(de)試驗結果，同樣以點蝕電位來評價(jia)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性(xing)。含1％Ni和(he)4％Ni的(de)J4、J1，J4的(de)耐蝕性(xing)最差，均低(di)于(yu)(yu)(yu)無鎳的(de)430鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)（Cr17），而經(jing)濟型雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐蝕性(xing)最佳，要優于(yu)(yu)(yu)304，標(biao)準型鉻(ge)錳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang) AISI 201也低(di)于(yu)(yu)(yu)304，更低(di)于(yu)(yu)(yu)LDX 2101。
圖5.34 在(zai)25℃、1mol／L NaCl溶液中(zhong)，測定1％Ni、4％Ni和(he)AISI 201的點蝕電位并(bing)與430、304和(he)LDX2101對(dui)比(bi)的結果
浙江至德鋼(gang)(gang)業有限公(gong)司技術工程師認為(wei)，為(wei)了節鎳(nie)代替304并獲得奧氏體組織，又保證(zheng)鋼(gang)(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性，前述美(mei)國AISI 200系(xi)鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)中鉻(ge)量均設計(ji)在與18-8型(xing)(xing)(xing)鋼(gang)(gang)含(han)(han)量相當的17％～18％，而J1和J4鋼(gang)(gang)是以(yi)降低(di)鋼(gang)(gang)中鉻(ge)量，犧牲鋼(gang)(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性為(wei)代價(jia)所(suo)開發的，希(xi)望代替304的低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)高(gao)錳的鉻(ge)錳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，不(bu)(bu)(bu)是節鎳(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的發展(zhan)方向。低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)又高(gao)錳的鉻(ge)錳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性不(bu)(bu)(bu)僅遠低(di)于18-8型(xing)(xing)(xing)（304），而且(qie)也無(wu)法與根本(ben)不(bu)(bu)(bu)含(han)(han)鎳(nie)的430型(xing)(xing)(xing)和JFE443等(deng)現代鐵素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)及(ji)僅含(han)(han)有少(shao)量鎳(nie)的經濟型(xing)(xing)(xing)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)（如(ru)LDX 2101等(deng)）相競爭。
浙江至(zhi)德鋼業有(you)限(xian)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(ke)以預計，若國內(nei)將生(sheng)產(chan)(chan)100萬(wan)噸(dun)的(de)(de)(de)J1和J4，改為(wei)生(sheng)產(chan)(chan)100萬(wan)噸(dun)430型和443等(deng)現(xian)代(dai)鐵(tie)素體不銹鋼(gang)，僅需(xu)增(zeng)加3萬(wan)～5萬(wan)噸(dun)比較便宜的(de)(de)(de)（高(gao)碳）鉻鐵(tie)外，便可(ke)為(wei)國家節(jie)(jie)約1萬(wan)～4萬(wan)噸(dun)鎳、1.5萬(wan)～2.0萬(wan)噸(dun)銅(tong)和8萬(wan)～10萬(wan)噸(dun)錳，并可(ke)大大降低(di)鋼(gang)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)成本，同時還(huan)較J1和J4具有更加優良的(de)(de)(de)不銹耐蝕性(xing)能。最終實現(xian)不銹鋼(gang)生(sheng)產(chan)(chan)節(jie)(jie)約資(zi)源（節(jie)(jie)鎳等(deng)元(yuan)素）、節(jie)(jie)能減排并防止(zhi)環境污染等(deng)目標。
當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙(zhe)江(jiang)至德(de)鋼業有限公司技(ji)術工(gong)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。
