J1和J4系印度Jindal公司的廠家牌號，希望代替18-8（AISI 304）奧氏(shi)體(ti)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(bu)銹(xiu)鋼。

一、化學(xue)成分 

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

   由表(biao)5.25可知，為(wei)(wei)了節鎳(nie)，J1和(he)(he)J4鋼中鎳(nie)量較(jiao) AISI 201、AISI 202和(he)(he)211低，而為(wei)(wei)了保(bao)證(zheng)具(ju)有(you)單一(yi)的奧氏體組織，J1和(he)(he)J4鋼中的鉻量較(jiao) AISI 201、AISI 202 和(he)(he)美(mei)國(guo)211也偏低了1.0％～3.0％，AISI 201，AISI 202均不含銅，J1和(he)(he)J4為(wei)(wei)了提(ti)高冷成型(xing)性都含銅，且含銅量與211相當。

二(er)、組(zu)織結構(gou) 

   圖5.30示(shi)出了(le)J1和J4鋼在(zai)Fe-Cr-Ni-Mn相(xiang)圖中所處的(de)大致位置，可知(zhi)J1和J4均(jun)具有單(dan)一奧氏(shi)體(ti)組織。

三、力學性能 

   表5.26列出了印(yin)度產(chan)J1，中國臺(tai)灣產(chan)J4以及(ji)中國大陸產(chan)J4、304（0Cr18Ni9）、430（1Cr17）鋼的室溫(wen)力學性能(neng)。

四、冷(leng)成型性 

   前面已(yi)述(shu)及，向(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加入(ru)鎳、銅等元素，對提高鋼(gang)的(de)冷成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)(xing)有益，而向(xiang)鋼(gang)中(zhong)加入(ru)銅已(yi)成(cheng)為了改善各(ge)類不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)(xing)的(de)重要(yao)手(shou)段，但是，向(xiang)鋼(gang)中(zhong)加氮(dan)，由于氮(dan)的(de)固溶(rong)強化(hua)(hua)作用(yong)，反而會(hui)惡(e)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)冷成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)(xing)。

   圖5.31系J1（含4％Ni者）和J4（含1％Ni者）與AISI 201、304不銹鋼(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章圖(tu)4.47可以看出，國內最近所進(jin)行(xing)的(de)(de)鐵素體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)439、443，奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)304與(yu)含1％Ni和(he)4％Ni鉻錳鋼(gang)的(de)(de)冷成型延遲開(kai)裂試驗，結(jie)果中，低鎳的(de)(de)J1、J4雖然含有(you)有(you)利于(yu)提高冷成型性的(de)(de)銅元(yuan)素，但(dan)它們(men)的(de)(de)延遲開(kai)裂概率仍遠高于(yu)439、443和(he)304不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。圖(tu)5.32系國內用(yong)仿制(zhi)J1、J4鋼(gang)的(de)(de)板(ban)材(cai)生(sheng)產制(zhi)品(pin)時，由于(yu)延遲開(kai)裂所造成的(de)(de)廢品(pin)，同(tong)時國內還發(fa)現(xian)居民(min)使用(yong)的(de)(de)用(yong)國內仿制(zhi)的(de)(de)J1、J4鋼(gang)制(zhi)作的(de)(de)廚房用(yong)品(pin)在使用(yong)過程中發(fa)生(sheng)過自行(xing)開(kai)裂的(de)(de)現(xian)象。

   由于(yu)以錳、氮代鎳鋼冷(leng)成型性差(cha)，為(wei)了(le)防止(zhi)此鋼在冷(leng)加工后(hou)延(yan)遲開裂，需要增加消除應力熱處理的次數，最終導致加工成本的提高。

五、不銹(xiu)耐蝕性 

   前面(mian)的(de)(de)圖(tu)2.30（A）、圖(tu)2.30（B）已指(zhi)(zhi)(zhi)出，向鋼(gang)中加入錳可顯(xian)著降低(di)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕性(xing)，由于(yu)(yu)J1和(he)(he)J4不(bu)(bu)僅(jin)(jin)錳量(liang)高，而(er)且(qie)鉻量(liang)低(di)，在考(kao)慮了不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中鉻、氮(dan)對耐(nai)蝕性(xing)的(de)(de)有益作(zuo)用和(he)(he)錳元素(su)(su)的(de)(de)不(bu)(bu)利影響后，按不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)點(dian)(dian)蝕指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)(shu)公式計算，J1和(he)(he)J4的(de)(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)(shu)僅(jin)(jin)相(xiang)當于(yu)(yu)約含(han)12％Cr不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)(shu)，而(er)430、439、443等鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)(shu)則為17％～21％，304鉻鎳奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)(shu)則可達19％以上。因此，可以預計：J1和(he)(he)J4鋼(gang)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)耐(nai)蝕性(xing)不(bu)(bu)僅(jin)(jin)遠低(di)于(yu)(yu)0Cr18Ni9（304）奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，而(er)且(qie)也會低(di)于(yu)(yu)430、439和(he)(he)443等無(wu)鎳的(de)(de)鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，同時還會低(di)于(yu)(yu)AISI 200系鋼(gang)和(he)(he)鉻、鎳、氮(dan)量(liang)與J1和(he)(he)J4相(xiang)同但不(bu)(bu)含(han)錳的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。

   國內某(mou)不銹鋼廠進(jin)行(xing)的鹽霧試(shi)驗結果指(zhi)出，J1和(he)J4在24h（一般17～18h）內便(bian)出現(xian)銹蝕(shi)(shi)，而(er)0Cr18Ni9（304）和(he)1Cr17（430）經過48h，有的試(shi)樣經過96h后才出現(xian)銹蝕(shi)(shi)。

   圖5.33 經(jing)鹽(yan)霧(wu)試驗(yan)后(hou)，J1、J4和304、439（0Cr17.5Ti）表(biao)面的(de)銹(xiu)蝕(shi)情況，國外進行的(de)鹽(yan)霧(wu)試驗(yan)所取(qu)得的(de)結果見圖5.33，可以明顯看出，J1和J4銹(xiu)蝕(shi)嚴重，而304（0Cr18Ni9）和439（0Cr17.5Ti，相當(dang)于在430中加鈦）鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼則銹(xiu)蝕(shi)輕微。

   第4章圖4.45系國內(nei)在3.5％NaCl、30℃溶(rong)液(ye)中(zhong)所進行的(de)耐蝕性（以(yi)點蝕電位(wei)來衡量）試驗所取得的(de)結果。可以(yi)看出1％Ni和(he)4％Ni的(de)J4、J1耐蝕性不僅(jin)遠(yuan)低于304L、443和(he)439，而且還分別低于410和(he)430。

   圖5.34系國(guo)外在1mol／L NaCl溶(rong)液、25℃時(shi)所進行(xing)的試驗(yan)結果，同樣以點蝕(shi)電位(wei)來評(ping)價鋼(gang)(gang)的耐蝕(shi)性。含1％Ni和4％Ni的J4、J1，J4的耐蝕(shi)性最差，均低于無鎳的430鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（Cr17），而經濟型(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)LDX 2101（00Cr21Mn5Ni1.5N）耐蝕(shi)性最佳，要(yao)優于304，標準型(xing)鉻(ge)錳奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang) AISI 201也低于304，更低于LDX 2101。

   圖5.34 在25℃、1mol／L NaCl溶液中(zhong)，測定1％Ni、4％Ni和AISI 201的(de)點(dian)蝕電位(wei)并與430、304和LDX2101對比的(de)結(jie)果(guo)

   浙江至(zhi)德鋼(gang)(gang)(gang)(gang)業(ye)有限公司(si)技術工(gong)程師認為，為了節鎳代(dai)(dai)替304并獲(huo)得奧氏體組織，又(you)保證(zheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性，前述美國AISI 200系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)均設計在(zai)與18-8型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)量(liang)相當的(de)17％～18％，而(er)J1和J4鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是以降低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量(liang)，犧牲鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性為代(dai)(dai)價所開發的(de)，希(xi)望(wang)代(dai)(dai)替304的(de)低(di)(di)鉻(ge)低(di)(di)鎳高錳(meng)的(de)鉻(ge)錳(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)發展方向。低(di)(di)鉻(ge)低(di)(di)鎳又(you)高錳(meng)的(de)鉻(ge)錳(meng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性不(bu)僅遠(yuan)低(di)(di)于18-8型(xing)（304），而(er)且也無法與根(gen)本不(bu)含(han)鎳的(de)430型(xing)和JFE443等現代(dai)(dai)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)及僅含(han)有少量(liang)鎳的(de)經濟型(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（如LDX 2101等）相競爭。

  浙(zhe)江至德鋼業有限(xian)公司(si)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。

   可以預計，若國內將(jiang)生(sheng)產(chan)(chan)100萬噸(dun)(dun)的(de)J1和(he)(he)J4，改為生(sheng)產(chan)(chan)100萬噸(dun)(dun)430型和(he)(he)443等現(xian)代(dai)鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，僅需增加3萬～5萬噸(dun)(dun)比(bi)較便宜的(de)（高(gao)碳）鉻鐵外，便可為國家節約(yue)1萬～4萬噸(dun)(dun)鎳、1.5萬～2.0萬噸(dun)(dun)銅和(he)(he)8萬～10萬噸(dun)(dun)錳，并可大大降低鋼(gang)(gang)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)成本，同時還較J1和(he)(he)J4具(ju)有更加優良(liang)的(de)不(bu)銹(xiu)耐(nai)蝕性能(neng)。最終實現(xian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)節約(yue)資源（節鎳等元素）、節能(neng)減排并防(fang)止環境污染等目標。

   當一些用途必須選用鉻錳奧氏體不銹鋼時，浙江至(zhi)德(de)鋼業有(you)限(xian)公司(si)技(ji)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。