论铸铁散热器的耐腐蚀性与低耗能

文章出处：未知人气：发表时间：2013-07-28 15:13

近几年，由于商家的炒作与人们对采暖散热器(暖气片)真实性能的不了解，使得一些空有外表，没有经过长时间耐久性运行试验的部分散热器流入市场。人们把在市场上新露面的散热器误认为是高档散热器而趋之若鹜，忘记了外表好看的东西不一定是货真价实经久耐用的。大有将几十年来常用的铸铁采暖散热器在一个早上赶出市场之势，有的地方甚至下令禁止使用铸铁散热器。值得一提的是，尽管如此铸铁散热器占全国采暖散热器产品的份额仍在60％～70％以上，为什么有如此强的生命力?因为这种产品符合国情、符合中国老百姓的需要，这种产品是低耗能、耐腐蚀产品才赢得了人们的认可、赢得了市场。笔者经过试验与有关资料考证，现就铸铁散热器的低耗能与耐腐蚀性阐述如下。
一、铸铁散热器比其它材料散热器耐腐蚀
众所周知，氯(Cl)及卤素离子、硫(S)及其形成的盐类对常用金属材料具有很强的腐蚀性，但采暖供热的水质不是纯净水，况且为了防止生物腐蚀杀菌，水中不可避免地含氯(Cl)硫(S)及其盐类，这就看什么样的材料在同一系统更耐腐蚀。不锈钢及一些贵重金属在壁厚达到3ram以上时肯定耐腐蚀，但是造价太高目前还不可能大面积采用。迄今为止我国采暖散热器行业使用的材料铜、铝、碳钢、铸铁哪种材料制造的散热器更耐腐蚀呢?根据试验：将这几种材料置于同一水质中(PH值在6～8)，经5个月(4月～6月)室内开放性气氛环境下试验，经测量，铜腐蚀0.13mm，铝腐蚀0.55mm，碳钢腐蚀0.32mm，铸铁看不到腐蚀。可见，同等条件下铝最不耐腐蚀，碳钢次之，铜、铸铁是耐腐蚀的。但是在我国目前铜铝复合材料使用的铜管为0.8mm，经胀管后壁厚不到0.5mm，有的不到0.3mm，按照这样的腐蚀速度不到5年就可穿透，若再有电化学腐蚀，这样的散热器是不会经久耐用的。而铸铁散热器由于壁厚在3mm左右，同样在开放性气氛对水质没有严格要求的条件下看不到腐蚀。有据可查，在一些古旧的建筑中，以及解放初期安装的铸铁散热器至今仍在完好无损地运行，每座城市都能找到，说明了耐腐蚀。根据资料介绍：即使在海洋性气氛中铸铁的腐蚀速度也在0．1mm／a(每年0．1mm)以下，这是因为铸铁本身的材质决定了它具有耐腐蚀性能。在碳(C)质量分数为0．5％—1．1％的铸铁中加入质量分数为14％～l8％的硅(Si)时，具有良好的耐酸性能，它对各种无机酸包括盐酸(HCI)均有良好的耐腐蚀性能。其机理是：在电化学腐蚀中Si(硅)使电位Ep向负移，可使Fe(铁)进入稳定钝化区，从而提高Fe的耐腐蚀性能。碳钢中Si(硅)含量很低,有的低于0．05％，而符合铸造散热器的铸铁Si含量都在钢的数十倍，可见铸铁比碳钢要耐腐蚀的多。磷(P)在钢铁中通常被认为是有害元素之一，但它在提高钢铁的抗腐蚀方面具有特殊的效果，这可能是因为P在促使锈层非晶态转变具有的独特作用，而铸铁中P含量一般在0．1％—0．3％甚至更高，是碳钢含P量的几十倍。有人试验：加入P、Cr、Ni合金经15年工业大气暴露试验，腐蚀率仅为O．O025mm／a，而低碳钢腐蚀率为0．5mm／a。也就是说，壁厚为2mm的钢制散热器，放在工业大气中只用4年时间就会腐蚀透，显然钢制散热器耐腐蚀性是极低的。钢材中硅、磷是不能太高的，否则发生冷脆或影响延伸性与焊接性，使其不能轧制与弯曲。而含有较高Si、P的铸铁散热器发挥其优势成为耐腐蚀产品。铸铁也是耐碱腐蚀的，具有关资料考证，用来蒸发质量分数为72％苛性碱的铸铁锅，其寿命可达数年。
二、铸铁散热器是低耗能产品
仅从金属材料的冶炼方面讲，根据国家统计资料电解一吨铝耗电1．4万—2万度电。而得到一吨钢材从烧结—炼铁—炼钢—精炼—开胚初轧，按照1995年与1996年两年的平均耗能为标准煤1365kg／t(中小企业在2500kg／t以上)折合电ll1 10．42度／吨。炼一吨铸铁消耗标准煤为750kg／t折合电6104．63度／吨。众所周知，铜是贵金属，炼一吨粗铜的工艺要比炼钢复杂得多，铜在精炼后仅电解一项就需耗电500—800度／吨。也就是说铸铁比其它金属材料耗能小得多。从产品生产工艺方面讲，生产铸铁散热器只要把铸铁加热化铁后，就可浇铸成型，经简单加工即成为散热器。但不管是钢制散热器，还是铝制散热器或铜铝复合散热器，首先需要加热轧制成板材、管材、型材，然后才能加工、复合、锯切、焊接、防腐处理等等，这一套工序下来耗能大小可想而知的。
总之，铸铁散热器有其自身的优势，如果让市场选择不会在一个早上就把铸铁散热器淘汰。否则，发达国家为什么近年来大量进口我国铸铁散热器?需要指出的是，我们必须尽快改进生产工艺，不仅要发挥铸铁散热器的低耗能与耐腐蚀优势，而且要把铸铁散热器加工成优质品、精品。铸造在我国历史悠久，也是铁艺的一种，可以制造成各种形状，实现优质品、精品是完全可能的。可喜的是，由于技术的进步与国际市场需求，我国出口的铸铁散热器迅速增加，导致各种新型的精品铸铁散热器不仅走向国际市场，国内市场也在不断扩大。近年来在市场上见到的花卉铸铁散热器以及内腔无砂、外表喷塑、烤漆铸铁散热器比比皆是。

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