Коррозия, основные сведения

Коррозия — это разрушение металла под воздействием среды. Применительно к кузову, являясь самой дорогостоящей и трудно заменимой частью автомобиля, он одновременно более уязвим в коррозионном отношении, чем установленные на нем основные механические детали и узлы.

Не следует думать, что коррозия — просто ржавчина. Разрушение металлов происходит при химическом и электрохимическом взаимодействии их с окружающей средой.

Примером химической коррозии является газовая коррозия выпускного тракта автомобильного двигателя при взаимодействии металла с отработавшими газами в зоне высоких температур.

Электрохимическая коррозия протекает при соприкосновении металла с электролитом. Этот вид коррозии охватывает все виды коррозионного разрушения автомобиля, среди которых наибольшее распространение имеет атмосферная коррозия.

В этом случае возникает электрический ток, который протекает как в металле, так и в растворе электролита, образующих замкнутую цепь, подобно короткозамкнутому гальваническому элементу. Если поверхность металла незащищена, она адсорбирует из окружающей среды окислительные компоненты — молекулы кислорода, оксидов углерода и серы, хлора и другие, в результате чего образуется оксидная пленка, которая на воздухе содержит конденсированную влагу. Толщина пленки может быть различной, в зависимости от температуры, влажности воздуха и прочих условий.

Различают сухую и влажную атмосферную коррозию.

Сухая атмосферная коррозия приводит к потускнению поверхности металла, но не вызывает его разрушения. В сухой атмосфере происходит химическое взаимодействие металла с кислородом и другими газообразными реагентами из воздуха. Железо и сталь в сухой атмосфере не ржавеют даже при наличии агрессивных газов.

Но при увеличении влажности атмосферы толщина пленки влаги увеличивается, сопротивление пленки уменьшается, и при некотором минимальном его значении начинается электрохимическая коррозия.

Любая металлическая поверхность электрохимически неоднородна. Причинами электрохимической неоднородности могут быть микро- и макровключения, структурная неоднородность металла, наличие неравномерных пленок адсорбированных веществ, неравномерность деформации металла и внутренние напряжения, различие в температуре отдельных участков поверхности и др. Поверхность металла представляет собой множество постоянно работающих гальванических элементов, а разрушаются при этом анодные участки поверхности.

Критическая влажность, при которой сухая атмосферная коррозия переходит во влажную, протекающую по электрохимическому механизму, зависит от состояния поверхности металла и от наличия загрязнений в самом воздухе. Для чистой поверхности железа при отсутствии химических загрязнений в воздухе критическая влажность равна примерно 70 %. Но в реальности таких условий содержания не имеет ни один автомобиль. Тем же, кто заглядывает под днище своего автомобиля только тогда, когда корку грязи нужно отбивать молотком, следует знать, что для загрязненной поверхности критическая влажность снижается до 50 %. Пыль и мелкие частицы грязи адсорбируют и конденсируют влагу.

При увеличении температуры воздуха и степени влажности скорость коррозии значительно возрастает. Нет ничего вреднее, чем поставить мокрый грязный автомобиль в теплый гараж с плохой вентиляцией. Это настоящий термостат для развития коррозионных процессов. В обогреваемых и плохо вентилируемых гаражах автомобиль ржавеет быстрее, чем в не обогреваемых и хорошо вентилируемых. При температурах ниже точки замерзания пленки влаги процесс электрохимической коррозии тормозится. В полостях влага конденсируется особенно интенсивно при перепадах температуры, а при отсутствии вентиляции конденсат практически не высыхает.

Там, где есть автомобиль, воздух не бывает свободным от примесей. Так что к неблагоприятной экологической обстановке, которая стала нормой для городов, прибавьте загазованность выхлопами и испарениями различных активных веществ, которыми буквально пропитан автомобиль.

В промышленных районах даже дождевая вода имеет, как правило, кислую реакцию. Это объясняется тем, что i находящиеся в промышленной атмосфере газообразные примеси растворяются в дождевой воде и подкисляют ее. Наиболее заметную роль из промышленных загрязнений воздуха играет диоксид серы (сернистый газ). Даже при содержании его в воздухе менее 0,0001 % наблюдается ускорение коррозии металлов. При повышении содержания диоксида серы скорость коррозии увеличивается. Аналогичное влияние на скорость коррозии оказывают хлор, аммиак, оксиды азота и ряд других газообразных примесей.

В приморских районах взвесь раствора морской соли в воздухе — активный фактор коррозии. Разрушительное действие соли непропорционально ее концентрации в электролите, и резкое возрастание коррозии наблюдается при содержания, до 1 %. Так что даже небольшое содержание соли в пленке электролита на поверхности металла может быть причиной значительной коррозии.

Вблизи промышленных предприятий, особенно химических заводов, пыль и грязь на дорогах могут содержать значительное количество агрессивных веществ — сульфатов, хлоридов, фосфатов, угольной пыли и др. Пыль проникает в закрытые полости кузова, щели, зазоры, накапливается там и при последующем увлажнении образует коррозионно-активную среду.

Грязь, прилипающая к днищу кузова автомобиля, даже в сухие периоды остается влажной, и коррозия продолжается за счет влаги, содержащейся в грязи. Зимой в городах активно применяют различные реагенты для профилактики обледенения — хлорид натрия и хлорид кальция. Попадание этих солей разрушительно действует на кузов.

Таким образом, скорость атмосферной коррозии автомобиля меняется на несколько порядков в зависимости от климата, сезона года и условий эксплуатации.

По характеру развития на металлической поверхности коррозия может быть сплошной или местной. Сплошная развивается на больших, плохо защищенных поверхностях.

Она, безусловно, требует полной обработки и перекраски кузова. Местная коррозия поражает поверхность металла на отдельных участках.

Местная коррозия может иметь разный характер.

Коррозия пятнами. В этом случае глубина поражения невелика по сравнению с поверхностью, которая бывает достаточно обширной. Развивается в стороны, а не в глубину.

Язвенная коррозия. Повреждение происходит как поверхностно, так и в глубину.

Точечная, или петтинговая, коррозия. Вид повреждений соответствует названию. Внешне небольшие повреждения имеют значительную глубину.

Сквозная коррозия. Это отверстия с неровными ржавыми краями.

По причинам и локализации на кузове коррозия подразделяется следующим образом.

Усталостная (в местах, подверженных одновременному воздействию агрессивной среды и знакопеременных нагрузок).

Контактная (в местах контакта разнородных металлов);

щелевая (в узких щелях и зазорах). Развивается в узких зазорах и щелях, где происходит усиленная капиллярная конденсация влаги и задерживаются дорожные загрязнения. Разрушение происходит на анодных участках поверхности, находящихся внутри щели. Наружные участки щелевого соединения со свободным доступом кислорода воздуха играют роль катода. Скрытый характер щелевой коррозии не позволяет выявить ее на ранних стадиях, что часто приводит к значительным коррозионным повреждениям.

Подпленочная коррозия (под лакокрасочными и полимерными покрытиями). Подпленочная коррозия может проявляться в виде отдельных вздутий лакокрасочного покрытия или в виде паутинообразной сети нитей под покрытием (нитевидная коррозия). Продукты коррозии металла, как правило, не поступают на поверхность покрытия, что затрудняет раннее визуальное обнаружение очага коррозии. Нитевидная коррозия достаточно быстро развивается от центра очага коррозии во всех направлениях, не вызывая глубоких разрушений металла, а в центре очага металл разрушается вглубь, вплоть до сквозного поражения.

Наблюдается развитие подпленочной коррозии также в местах механических повреждений лакокрасочных покрытий. Через сколы, царапины, микро- и макротрещины влага и атмосферные загрязнения получают доступ к поверхности металла. Эти участки становятся анодными по отношению к примыкающей поверхности, и разрушение металла происходит достаточно быстро, образуя видимый продукт коррозии — ржавчину. Анодными участками могут быть также поверхности с уменьшенной толщиной лакокрасочного покрытия, даже при отсутствии его дефектов. В этих случаях подпленочная коррозия протекает медленнее.

Как же поражается коррозией кузов автомобиля и на какие места и узлы следует обращать внимание прежде всего?

По степени поражения, коррозию можно условно разделить на три основных типа — косметическую, проникающую и структурную.

Косметическая коррозия. Это неприятное, но не самое страшное явление. Она ухудшает внешний вид автомобиля, но не влияет на его эксплуатационные качества. Вместе с тем, если не принять своевременных мер, косметическая коррозия может развиться в проникающую.

Косметическая коррозия в первую очередь появляется в местах сопряжения кузова с накладными деталями — молдингами, фонарями, ручками, замками, решеткой радиатора. Сильно подвержены косметической коррозии кромки металла на фланцах дверей, капота и крышки багажника, на водосточных желобах и других деталях кузова. Кромки деталей, а также места точек сварки панелей кузова наименее защищены лакокрасочным покрытием из-за наличия микрозаусенцев и выплесков металла, образующихся при резке и сварке листового материала.

Косметическая коррозия на кузовах может проявиться в первые месяцы после выпуска автомобиля и зависит от конструктивных особенностей, условий транспортирования, хранения и эксплуатации автомобилей. Период до появления первых очагов коррозии может растянуться от нескольких месяцев до нескольких лет.

Косметическая коррозия в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно появляется в местах растрескивания и механических повреждений лакокрасочных покрытий. Чаще всего это происходит на лицевых панелях ниже поясной линии, подверженных при движении автомобиля «обстрелу» гравием и щебнем.

Проникающая коррозия. Она чаще всего развивается именно в тех местах, которые труднодоступны для осмотра; к сожалению, становится заметной только тогда, когда причиненный ею ущерб трудно исправить. Проникающая коррозия кузова со стороны внутренних поверхностей преимущественно встречается на передних крыльях, в порогах и других коробчатых сечениях нижней части кузова, в нижней части панелей дверей. Полости, из которых развивается проникающая коррозия, труднодоступны для окраски и антикоррозионной обработки.

Структурная коррозия. Это потеря кузовом первоначальной жесткости и прочности в результате коррозионного разрушения силовых элементов, составляющих его несущую структуру. Структурная коррозия развивается на кузове в местах крепления силовых агрегатов, в элементах жесткости кузова. Наиболее подвержены структурной коррозии элементы днища кузова. На днище сосредоточена большая часть крепления силовых агрегатов. В то же время днище подвержено наибольшему абразивно-коррозионному воздействию.

Следует иметь в виду, что потеря жесткости в конструкции кузова может привести к его деформации и смещению закрепленных на нем узлов, что делает дальнейшую эксплуатацию автомобиля невозможной.

В условиях сильного коррозионного воздействия находятся также все подкузовные узлы и детали: задняя и передняя подвески, трансмиссия и др. Но благодаря тому, что они изготовлены из металла значительной толщины, коррозия не приводит к ухудшению их эксплуатационных характеристик, хотя может вызывать потерю товарного вида автомобиля еще в предпродажный период.

Очень опасны коррозионные поражения внутренних поверхностей гидравлических систем тормозов, сцепления и систем охлаждения. Такие системы бывают обычно закрытыми, и защита их от коррозии обеспечивается применением ингибиторов коррозии в рабочих жидкостях, а также своевременной заменой последних.

http://www.abc-paint.info/