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(bu)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、化學成(cheng)分(fen) 

   表5.25系J1和J4的化學(xue)成分與AISI 201、AISI 202和美國211的相對比。

   由表(biao)5.25可(ke)知，為了節鎳，J1和(he)J4鋼中鎳量較(jiao) AISI 201、AISI 202和(he)211低(di)，而為了保證具有(you)單一的奧(ao)氏(shi)體組織，J1和(he)J4鋼中的鉻量較(jiao) AISI 201、AISI 202 和(he)美國211也偏低(di)了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含(han)銅，J1和(he)J4為了提(ti)高(gao)冷成型(xing)性(xing)都含(han)銅，且含(han)銅量與(yu)211相(xiang)當(dang)。

二、組織結構 

   圖5.30示出(chu)了J1和(he)J4鋼在Fe-Cr-Ni-Mn相圖中所處(chu)的大(da)致位置，可知J1和(he)J4均具有單(dan)一(yi)奧氏體組織。

三、力學性(xing)能 

   表5.26列出了(le)印(yin)度產J1，中(zhong)國臺灣產J4以(yi)及(ji)中(zhong)國大(da)陸(lu)產J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼(gang)的室溫力學性(xing)能。

四(si)、冷成型性 

   前面已述及(ji)，向(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入鎳、銅等元素，對提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)冷成型(xing)性有益(yi)，而(er)向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入銅已成為了改善各類不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)冷成型(xing)性的(de)重要(yao)手段，但是，向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)氮，由(you)于氮的(de)固溶(rong)強(qiang)化(hua)作用，反而(er)會惡化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)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。

   由第4章圖(tu)4.47可以看出，國(guo)內(nei)(nei)(nei)最(zui)近所進行的(de)(de)(de)鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)439、443，奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)304與含(han)1％Ni和4％Ni鉻(ge)錳鋼(gang)的(de)(de)(de)冷(leng)成(cheng)型延遲(chi)(chi)開裂試驗，結(jie)果(guo)中，低(di)鎳的(de)(de)(de)J1、J4雖然含(han)有有利(li)于提高(gao)(gao)冷(leng)成(cheng)型性的(de)(de)(de)銅元素，但它們的(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)開裂概率仍遠高(gao)(gao)于439、443和304不(bu)銹鋼(gang)。圖(tu)5.32系國(guo)內(nei)(nei)(nei)用(yong)仿制(zhi)J1、J4鋼(gang)的(de)(de)(de)板(ban)材生(sheng)產制(zhi)品時(shi)，由于延遲(chi)(chi)開裂所造成(cheng)的(de)(de)(de)廢品，同(tong)時(shi)國(guo)內(nei)(nei)(nei)還發現(xian)居民(min)使用(yong)的(de)(de)(de)用(yong)國(guo)內(nei)(nei)(nei)仿制(zhi)的(de)(de)(de)J1、J4鋼(gang)制(zhi)作的(de)(de)(de)廚房用(yong)品在使用(yong)過程中發生(sheng)過自行開裂的(de)(de)(de)現(xian)象。

   由(you)于以(yi)錳、氮代鎳鋼(gang)冷成型(xing)性差，為了(le)防(fang)止此鋼(gang)在冷加(jia)工后(hou)延遲開裂，需(xu)要增(zeng)加(jia)消除應力(li)熱處(chu)理(li)的(de)次數，最終(zhong)導(dao)致加(jia)工成本(ben)的(de)提高(gao)。

五、不銹耐蝕性(xing) 

   前面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)2.30（A）、圖(tu)2.30（B）已指(zhi)(zhi)出，向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中加入錳可顯著降低(di)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性，由于J1和J4不(bu)僅錳量高(gao)，而且(qie)(qie)鉻量低(di)，在考慮了不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻、氮對耐(nai)(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)有益作用和錳元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利影響后，按不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)公式(shi)計(ji)算，J1和J4的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)僅相當(dang)于約(yue)含12％Cr不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)，而430、439、443等鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)則(ze)為17％～21％，304鉻鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)指(zhi)(zhi)數(shu)則(ze)可達19％以上。因此，可以預計(ji)：J1和J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性不(bu)僅遠(yuan)低(di)于0Cr18Ni9（304）奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，而且(qie)(qie)也(ye)會低(di)于430、439和443等無鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，同時(shi)還會低(di)于AISI 200系鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和鉻、鎳(nie)、氮量與J1和J4相同但不(bu)含錳的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。

   國內(nei)某不(bu)銹(xiu)鋼(gang)廠進(jin)行的鹽霧試(shi)驗(yan)結(jie)果指出，J1和J4在(zai)24h（一般(ban)17～18h）內(nei)便出現(xian)銹(xiu)蝕(shi)，而0Cr18Ni9（304）和1Cr17（430）經(jing)過(guo)(guo)48h，有的試(shi)樣經(jing)過(guo)(guo)96h后才出現(xian)銹(xiu)蝕(shi)。

   圖(tu)5.33 經鹽霧試驗(yan)(yan)后，J1、J4和304、439（0Cr17.5Ti）表面(mian)的(de)(de)銹蝕(shi)情況，國外(wai)進行的(de)(de)鹽霧試驗(yan)(yan)所(suo)取得的(de)(de)結果(guo)見圖(tu)5.33，可(ke)以明顯看出，J1和J4銹蝕(shi)嚴重，而304（0Cr18Ni9）和439（0Cr17.5Ti，相當于在430中加鈦）鐵素體不銹鋼則銹蝕(shi)輕(qing)微。

   第(di)4章圖4.45系國(guo)內在(zai)3.5％NaCl、30℃溶(rong)液中所進行(xing)的耐蝕(shi)性（以(yi)點(dian)蝕(shi)電(dian)位來衡量(liang)）試(shi)驗所取(qu)得(de)的結果。可以(yi)看出1％Ni和(he)(he)4％Ni的J4、J1耐蝕(shi)性不(bu)僅(jin)遠低于304L、443和(he)(he)439，而且還分(fen)別(bie)低于410和(he)(he)430。

   圖5.34系國外在1mol／L NaCl溶液、25℃時所進(jin)行的試驗結(jie)果，同樣以點蝕電位來評價鋼(gang)的耐(nai)蝕性。含1％Ni和(he)4％Ni的J4、J1，J4的耐(nai)蝕性最差，均低于無鎳(nie)的430鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)（Cr17），而經濟型雙相不(bu)銹鋼(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐(nai)蝕性最佳，要優于304，標準型鉻錳奧氏體不(bu)銹鋼(gang) AISI 201也低于304，更低于LDX 2101。

   圖5.34 在(zai)25℃、1mol／L NaCl溶液中(zhong)，測定1％Ni、4％Ni和AISI 201的點蝕電位并與430、304和LDX2101對(dui)比的結(jie)果

   浙江至(zhi)德鋼(gang)(gang)業有限公司技術工程(cheng)師(shi)認(ren)為，為了(le)節鎳(nie)代替(ti)304并獲得奧(ao)氏(shi)體組織(zhi)，又保證(zheng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性，前述美國AISI 200系鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量均設計在(zai)與18-8型(xing)鋼(gang)(gang)含量相(xiang)當的(de)(de)(de)(de)17％～18％，而J1和J4鋼(gang)(gang)是以降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量，犧牲鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性為代價所開發(fa)的(de)(de)(de)(de)，希(xi)望代替(ti)304的(de)(de)(de)(de)低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，不是節鎳(nie)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)方向。低(di)鉻(ge)低(di)鎳(nie)又高錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性不僅遠低(di)于18-8型(xing)（304），而且也無法(fa)與根本不含鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)430型(xing)和JFE443等現代鐵素(su)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)及僅含有少量鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)經濟型(xing)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)（如LDX 2101等）相(xiang)競爭。

  浙江至德鋼業(ye)有限公司技術工程師(shi)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(jiang)生(sheng)產(chan)100萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)的(de)(de)J1和(he)J4，改為生(sheng)產(chan)100萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)430型和(he)443等(deng)現代鐵素體不(bu)銹鋼，僅需增加3萬(wan)(wan)(wan)～5萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)比較(jiao)便宜的(de)(de)（高碳）鉻鐵外(wai)，便可為國家節(jie)約1萬(wan)(wan)(wan)～4萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)鎳、1.5萬(wan)(wan)(wan)～2.0萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)銅和(he)8萬(wan)(wan)(wan)～10萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)錳(meng)，并(bing)可大大降低鋼的(de)(de)生(sheng)產(chan)成本，同時還(huan)較(jiao)J1和(he)J4具(ju)有更(geng)加優(you)良的(de)(de)不(bu)銹耐蝕性能。最(zui)終實現不(bu)銹鋼生(sheng)產(chan)節(jie)約資源(yuan)（節(jie)鎳等(deng)元素）、節(jie)能減排并(bing)防止環境污染等(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(zhi)德鋼業有限(xian)公司技術工(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。