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铁素体不锈钢在太阳能热水器中的应用 一个广泛流传却错误的观点，只有奥氏体不锈钢才抗腐蚀，其实是完全错误的。对抗腐蚀性而言，基本元素是Cr而非Ni。 不含镍的不锈钢我们称之为铁素体不锈钢。铁素体不锈钢耐腐蚀性能优异——特别是耐点蚀和局部腐蚀方面。在许多方面，铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢的使用效果相当，甚至更好。 一、铁素体不锈钢的性能和优势 对比碳钢： a、不需要涂层，更好的耐大气腐蚀。 b、寿命长更低的生命循环成本低。 c、适合于水箱和卷曲加工。 d、易于回收。 对比奥氏体不锈钢： a、低而稳定的价格。 b、更低的热扩散系数。 c、更优抗氧化腐蚀性能。 d、热传导率更高。 e、更高的屈服强度。 f、无应力腐蚀倾向。 g、可减薄厚度。 二、铁素体解决方案 太阳能热水器组成的核心部件有 集热系统(平板或真空管)和水箱系 统，当前，各种金属用于这两大 部件。 对于这两个系统而言，铁素体不 锈钢是一种非常合适的材料。除耐 腐蚀外，铁素体不锈钢还具有多种 优势。初始成本相对较低，经久耐用且维修成本低，100%可循环。 水箱对热水器系统而言是一个关键部件，必须选择最合适的材料。水箱包含外箱和内胆，内胆存储热水并与外界隔离——为更长时间保存热水，外箱起保护绝热层和安装放置的作用。 耐点蚀和应力腐蚀性能 以前，在欧洲、日本、澳大利等地区，电热水器水箱使用的是316。目前，为了帮助制造厂节省成本，不锈钢生产厂正在采取用444来替代316。与316相比，444抗点蚀性能优于316，而成本却要低很多。 从抗腐蚀性来看，铁素体替换完全可以替代奥氏体不锈钢，见对比图。 耐大气腐蚀 对用于与空气直接接触的钢材，必须具备耐大气腐蚀性能。在大气条件下，从430-444都适用。当然表面粗糙度有重要影响，BA和镜面最好，表面干净，越光滑，耐腐蚀越好。 高性能热水器内胆 在耐点蚀腐蚀方面，444铁素体不锈钢优于奥氏体不锈钢316。对热水器而言，无论从性能还是成本，444都是最佳选择，同时铁素体不锈钢的屈服强度高于奥氏体。从图中可以发现，在100度高温下，铁素体不锈钢的屈服强度减弱程度低于奥氏体 不锈钢。实际上，其表现更优于EN标准。但对正确的焊接方法应该重视，如果操作不当，会导致热影响区发生晶间腐蚀，从而削弱了它的性能。只有采取正确的焊接程序，才不会损失其优异的耐蚀性。 考虑到以上因素，加上铁素体不锈钢屈服强度较高，因此，使用铁素体不锈钢制造水箱可以减薄材料。（例如：316L2.0mm 24千克，444，1.35mm16千克，少8千克）。 使用者的观点 我们已经使用444不锈钢制造内胆，过去在澳大利亚，很多制造商生产玻璃内胆，在太阳能应用上，水温要高于一般热水，达到100度。胀缩会产生裂纹，玻璃内胆的寿命通常在7-14年。而444内胆，我们确保的是10年，通常可以到达两倍。 不锈钢的耐蚀性意味着我们的水箱不需要一个牺牲电极来保护和过多的维护，它是是耐用而可靠的。这是最佳市场效果，它的高强度还可以使其便于运输。 水箱的制造过程是简单的，但需要正确处理焊接过程，除此之外不会遇到其它困难。 150升的水箱压力测试可以证实，444 厚1.2mm材料做成的水箱的安全性与与304 厚1.5mm制成水箱相当。 太阳能收集器 收集器的作用是吸收太阳辐射，它有两种类型。 平板型——表面是一个薄板吸收器，其后面是网状交错传输管道，外面还有一玻璃覆盖层。通过液体的循环将热量传输到水箱、热交换器或其它设施。 真空管型——由数排玻璃管组成，每根管子都有内径，内径覆盖特殊材料用于吸收阳光辐射。 实际上，对真空管系统而言，铁素体不锈钢焊管是个极好的选择，铁素体不锈钢的热扩散系数与玻璃很接近，比奥氏体不锈钢低很多，由于铁素体不锈钢的密度为7.7，所以制成的管子比铜管轻（密度8.9）。 100%铁素体不锈钢制作的光伏板 铁素体不锈钢面板采用441做框架，支架采用410，收集光辐射的垫装面板使用444。面板的各种外形见下图。在某些国家，此种集热板可以完全取代玻璃板。 在热交换方面，431可以取代铜管，从而使绝缘层比传统设计减薄很多。 耐腐蚀框架 集热器外围需要一个框架，可由铁素体不锈钢制造。在不同的环境下，总有合适的铁素体不锈钢适用。同时，凭借其优异的力学性能，还可以使制造框架比其它材料更薄，所以铁素体不锈钢还可称为“轻金属”。 430或410具有极好的力学性能，而且成本低，在此有很大用武之地。对于制作这个部件的企业来说，成本是重要考虑因素，因此铁素体不锈钢是其最佳得选择。 在更恶劣的环境下，可以对410涂漆以提高其耐蚀性。对与替换材料而言，铁素体不锈钢弹性模量更高，210KN/mm2 ，同比铜为132KN/mm2 ，铝为65KN/mm2 。高的屈服强度可以确保高的抗扭力，特别是在高温下。 材料推