Коррозия «в жизни» автотехники

В химии есть понятие «скорость коррозии». Это глубина проникновения коррозии в металл за единицу времени. Для железа наиболее характерным является показатель 0,05-0,2 мм/год. Это значит, что при нарушении лакокрасочного покрытия за 5 лет толщина металла кузова автомобиля уменьшится, если не принимать соответствующих мер, на 0,25-1 мм. Другими словами, в отдельных местах проржавеет насквозь.

____________________________.jpg 

Разложим по полочкам

Проблема защиты металла от коррозии предстала перед человечеством с того момента, как только оно узнало о существовании железной руды. Есть документы V века до н. э., где Геродот описывает процесс защиты железного изделия покрытием его поверхности слоем олова. А о борьбе с действием коррозии с помощью смазывания поверхностей жиром или различными маслами имеются свидетельства более древних времен.

Слово «коррозия» происходит от латинского «corrodo», что значит «грызу». Определение, надо заметить, яркое и точное.

Коррозия – явление очень сложное. Это процесс самопроизвольного разрушения металла в результате окисления, которое является следствием химического или электрохимического контактирования с окружающей средой. Коррозия действует на детали транспортного средства постоянно, работает ли техника, или стоит «на приколе». В последнем случае коррозирование идет даже значительно активней. Появление коррозии всегда сопровождается повышением влагоудерживающей способности металла, и разрушительный процесс только ускоряется. Прежде всего, коррозия поражает металл кабины, поверхности рам, корпусные детали, особенно металл выпускного коллектора и выхлопной системы.

В результате коррозии на поверхности металла образуется окисленный слой. Некоторые металлы, например алюминий, при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлом оксидной пленкой. Она является отличной защитой от дальнейшего распространения коррозии в более глубокие слои металла, образуя своего рода щит.

Другое дело железо. Оно в результате коррозии ржавеет. Процесс этот довольно сложен и имеет несколько стадий. Образующийся на поверхности металла гидрооксид железа – очень неустойчивое химическое соединение. Теряя воду, оно быстро превращается в оксид железа. А это соединение не является препятствием к дальнейшему окислению. Поэтому детали из железа, незащищенные от коррозии, достаточно быстро могут полностью разрушаться.

При химической коррозии разрушение металла вызывается действием сухих газов, а также контактом с отдельными видами смазок и органических теплоносителей. Этот вид коррозии можно наблюдать на зеркале цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей, на рабочих поверхностях выпускных клапанов, на стенках камер сгорания. Явление химической коррозии, вызванное контактом металла с ГСМ, проявляется на внутренних стенках топливных баков.

    Электрохимическая коррозия возникает в местах контакта металла с влажными газами, в том числе с атмосферным воздухом. Также этот вид коррозии возникает в месте контакта двух разнородных металлов, создающих своего рода гальваническую пару. Под воздействием кислот и растворов солей возникает электролитический процесс, при этом более активный металл быстро разрушается.

Существует разделение видов коррозии с точки зрения коррозионных сред.

    Газовая коррозия представляет собой химическую коррозию в газовой среде при высокой температуре без присутствия влаги. При контакте с химически активным газом на поверхности металла появляется пленка из продуктов реакции. При высоких температурах процесс убыстряется, пленка утолщается, не давая контактировать металлу и газу, и поверхность металла интенсивно коррозирует. Этот вид коррозии представляет большую проблему для металлургии и других отраслей промышленности, где в технологии участвуют высокие температуры и активные газы.

    Подземная коррозия подразумевает коррозию металла при контакте его с почвой, биокоррозия характеризуется воздействием на металл микроорганизмов.

    Существует также радиационная коррозия, возникающая под действием радиоактивного излучения. Выделяют коррозию, вызываемую внешними и блуждающими токами.

    Существует коррозия, возникающая вследствие одновременного воздействия коррозионной среды и механического напряжения. Такое воздействие очень активизирует происходящие коррозионные процессы. В этом случае могут нарушаться оксидные пленки на поверхности металла, усиливаются электрохимические процессы в местах неоднородного состава металла, образуются микротрещины. Коррозия, возникающая при одновременном ударном и коррозионном воздействии на металл, называется кавитационной.

Все вышеперечисленные виды коррозии в той или иной мере присутствуют «в жизни» автотехники, но явления электрохимической коррозии преобладают.

Коррозирует днище кузова, внутренние поверхности крыльев. Вообще, все детали, контактирующие с воздухом и не имеющие защитного покрытия.

Дело в том, что в кузовных деталях после штамповки, сварки возникают фрагменты с неоднородной структурой. Основной металл и примеси образуют множество короткозамкнутых микроскопических гальванических элементов. Включения шлаков, отдельные раковинки на поверхности также способствуют образованию гальванических пар, поэтому стальные детали кузова интенсивно коррозируют.

С другой стороны снегопады, дожди, перепады температур способствуют возникновению на наружных и внутренних стенках кузова пленки водного конденсата толщиной от нескольких молекулярных слоев до 1 мм. При относительной влажности более 60% конденсат образуется особенно «продуктивно», а такой уровень влажности в средней полосе России присутствует почти постоянно. При контакте с атмосферным воздухом в конденсат проникают кислоты и щелочи, попадающие туда из выхлопных газов транспорта и вредных выбросов в атмосферу различных предприятий. А зимой еще и добавляется возможность соединения с солевой смесью, которой посыпают наши дороги. Из конденсата образуется электролит со всеми вытекающими для металла машины последствиями.

Кстати, в том числе, и из-за «антикоррозионных» мероприятий в Швеции и Норвегии не пользуются какой-либо «химией» в зимний период, а убирают заносы снегоуборочной техникой, а в Финляндии зимой посыпают дороги в основном мраморной и гранитной крошкой.

Электрохимическую коррозию еще называют «атмосферной». Наука сегодня определяет более 35 факторов, влияющих на скорость атмосферной коррозии, таких как степень увлажнения металла, состояние поверхности металла (пористость, загрязненность), химсостав атмосферы (наличие агрессивных и гигроскопичных продуктов) и т. д.

Если коррозия распространяется на всей поверхности металла, то тогда ее называют сплошной. Причем различают равномерную коррозию, когда процесс коррозии идет с одной скоростью по всей поверхности, и неравномерную. Сплошная коррозия распространяется, начиная с внешней поверхности днища, захватывая крылья, к деталям кабины.

Локальная коррозия затрагивает отдельные участки поверхности металла. Это могут быть пятна ржавчины, неглубоко проникающие в металл, а могут быть точки (питтинги) очень глубоко уходящие в структуры металла. Такая коррозия обычно возникает в местах сварного соединения листов, в местах завальцовки кромок капота, по периметру дверей.

При избирательной коррозии в металле, представляющем собой сплав нескольких элементов, коррозирует только один компонент, остальные же не страдают.

Явления щелевой коррозии возникают в местах резьбовых соединений, в зазорах между неплотно подогнанными деталями, в местах неплотного прилегания прокладок.

Но наиболее опасными, пожалуй, являются подповерхностная (подпленочная) и межкристаллическая коррозии. Подповерхностная коррозия вызывает расслаивание металлических листов и изделий, в этом случае продукты коррозии оказываются сосредоточенными в полостях металла, образовавшихся при распространении коррозии вглубь металла. А межкристаллическая коррозия выражается в разрушении металла по границам зерен. Металл теряет прочность, пластичность, становится хрупким, хотя внешний вид поверхности вполне нормальный.

Практические действия в борьбе с коварным явлением

При сборке современных транспортных средства детали и узлы защищены от коррозии с помощью лакокрасочных, пластмассовых, гальванических и химических покрытий, а также консервационных масел.

Также для повышения коррозионной устойчивости поверхность железных и стальных изделий покрывают осадками других металлов. Кроме просто механической изоляции базовой поверхности изменяются электрохимические свойства.

Чтобы снизить скорость коррозии, сталь покрывают медью, никелем, родием, используя метод анодной защиты. С этой же целью уменьшения скорости «ржавления» металл покрывают свинцом, оловом, цинком, и происходит увеличение поляризации катодной реакции.

Кузовные детали чаще всего оцинковывают. Возникает электропара Цинк-Сталь, где цинк, интенсивно окисляясь, но несравнимо медленнее, чем железо, защищает сталь.

При обработке методом горячего цинкования, заключающимся в погружении детали или конструкции в ванну с расплавом цинка, обеспечивается срок бескоррозионной службы стальных конструкций, в зависимости от толщины слоя покрытия, от 10 до 50 лет. До полувека бескоррозионной службы изделию дает термодиффузионное цинкование. В этом случае при нагреве до 350-420° С происходит внедрение цинка в поверхностный слой металла с образованием химсоединений – интерметаллидов Zn-Fe различного состава.

Наиболее эффективно защищает конструкцию от коррозии применение легированных материалов. Коррозионная стойкость стали резко возрастает при введении в сплав всего нескольких процентов хрома. Для повышения, в том числе и коррозионной стойкости, рамы грузовиков Ford Cargo турецкого производства изготавливают из высокопрочной стали с добавками ниобия.

Вообще же, если говорить о грузовиках иностранного производства (только не китайских), обращают на себя внимание высокое качество покраски, пайки, обработки швов. Все соединения отдельных элементов герметизированы, аккуратно промазаны специальными составами. Кузов и днище, как правило, обрабатываются методом катафорезного грунтования. Такая заводская защита от коррозии вселяет уверенность в долгую «жизнь» металла машины. Далеко не всегда отечественная техника, выходя с завода, столь тщательно подготовлена и проблема защиты от коррозии перекладывается на потребителей.

________________.jpg 

Противостоять все-таки можно!

Содержание, как коммерческого автомобиля, так и спецтехники в чистоте – одно из обязательных условий борьбы с коррозией. Грязный автомобиль подвергается усиленной коррозии и разрушению лакокрасочного покрытия. Именно под слоем грязи создается идеальная для ржавчины влажная атмосфера. И никакие антикоррозийные средства не помогут, когда техника не чистится, т. е. постоянно находится под воздействием агрессивной среды, состоящей из смеси пыли, песка, воды, воздуха, нефтепродуктов и реагентов. Применять при эксплуатации следует масла и техжидкости только качественные, известных производителей. В автомаслах, как моторных, так и трансмиссионных и гидравлических, обязательно должны присутствовать в достаточном объеме антикоррозионные добавки. В охлаждающей жидкости также обязательно должны присутствовать антикоррозирующие компоненты, причем рассчитанные на длительный срок эксплуатации. Современные технологии, основанные на использовании в качестве антикоррозионных присадок алифатических кислот, обеспечивают долговременную защиту от разрушения всех металлов, включая алюминий и сплавы, присутствующих в двигателе, причем свойства ингибирующих (замедляющих процессы коррозии) присадок действуют не менее 5 лет. Учитывая огромное количество контрафактной продукции на автотранспортном рынке, охлаждающую жидкость следует покупать только у «проверенных» поставщиков.

(окончание следует)

Николай Днепров

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация