ООО "БИОХИМ", 192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской обороны, д. 120 Лит. Б, оф. 334
тел.: +7 812 380-8205
т./ф.: +7 812 380-8206
e-mail: info@biohim.ru
о компании / о коррозии / библиотека / методы защиты / продукция / контакты/ области применения
Главная страница   Главная
ООО   ООО "БИОХИМ"
новости   новости
информация о коррозии   о коррозии
библиотека   библиотека
методы защиты   методы защиты
продукция   продукция
контакты   контакты
фотогалерея   фотогалерея
области применения   области применения
faq   faq
Библиотека




Кузьмин Николай, профессор НГТУ, Бачаев Александр , доцент НГТУ ПРОЦЕССЫ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В АВТОМОБИЛЕ. // Биржа + Авто (Нижний Новгород).- 05.12.2002.
Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Текст публикации:
ПРОЦЕССЫ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В АВТОМОБИЛЕ.

В настоящее время, при неуклонном росте количества эксплуатируемых автомобилей, а также при увеличении общего агрессивного воздействия окружающей среды на автомобиль, проблема защиты машин от коррозии приобретает особую актуальность.

Для того чтобы эффективно бороться с коррозией, необходимо знать механизм ее развития и типы.

Коррозия происходит под действием химически агрессивных сред - это вода, органические и неорганические кислоты. В результате на поверхностях деталей образуются оксиды металлов. Коррозия не только портит внешний вид поверхностей, но и снижает механические свойства металлов.

Причиной возникновения коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов. Все металлы и сплавы, из которых изготовлен автомобиль, в условиях эксплуатации стремятся перейти в более устойчивое - окисленное (ионное) состояние. Это и составляет суть коррозии.

Потери от коррозии стали сравнимыми с вложениями в развитие крупных отраслей промышленности. В США, например, в настоящее время эти потери превышают 120 млрд долларов в год. Немалую часть составляют потери косвенные, связанные с вынужденным простоем оборудования, снижением мощности действующего оборудования, ухудшением условий труда. Известны многочисленные случаи, когда коррозия автомобилей являлась причиной серьезных аварий, сопровождающихся человеческими жертвами.

Вследствие коррозии теряется большое количество металла, на восполнение которого в автомобилестроении расходуется до 50% ежегодно производимого металла.

Коррозия многообразна в своих проявлениях. Поверхность металла не всегда подвергается равномерному разрушению - так называемой общей коррозии. Чаще процесс сосредоточен на отдельных участках, разрушение носит локальный характер.

Использование металлов в напряженном состоянии, переход на высокопрочные стали и сплавы, характеризующиеся высокими внутренними напряжениями, привели к тому, что одним из опаснейших видов коррозии стало коррозионное растрескивание. Ему сильно подвержены нержавеющие стали, сплавы на основе меди, алюминия, магния. Склонность к коррозионному растрескиванию определяется и составом коррозионной среды. Присутствие отдельных компонентов служит необходимым условием для возникновения коррозионного растрескивания. Для нержавеющих сталей это хлориды и щелочи, для сплавов на основе меди - аммиак.

Особенно уязвимыми для коррозии являются сварные швы. По характерному виду поражения коррозию этого типа называют ножевой.

Частный вид коррозионного растрескивания - коррозионная усталость, при которой появление трещин и развитие коррозии вызываются одновременным воздействием агрессивной среды и циклических механических нагрузок.

Сплавы на основе железа, высокопрочные сплавы проявляют склонность к межкристаллической коррозии, при которой разрушение идет по границам зерен, и при этом теряется механическая прочность.

Весьма опасной коррозией является питтинговая - с поражением отдельных, очень небольших участков поверхности, вплоть до сквозной перфорации изделий. При определенных условиях ей подвержены железо, никель, алюминий, магний, цирконий, медь, олово, цинк и особенно нержавеющие стали.

Для сплавов на основе железа распространенным и опасным видом локальной коррозии является щелевая коррозия - под всевозможными прокладками, наростами, в щелях и узких зазорах. Весьма склонны к этому виду коррозии участки металла, контактирующие с неметаллическими материалами (древесина, пластик, стекло, бетон, асбест, ткани).

Для сплавов на основе меди опасно селективное вытравливание из них определенных компонентов (например, обесцинковывание латуни).

По механизму протекания коррозионные процессы делятся на химические, электрохимические и биохимические.

Химической коррозией называют такой тип коррозии, когда металл вступает в прямое химическое взаимодействие с компонентами окружающей среды. Химическая коррозия протекает в газовых средах при высоких температурах, когда образование пленки влаги на поверхности металла невозможно, а также в растворах, не проводящих ток.

Примером химической коррозии является газовая коррозия выпускного тракта автомобильного двигателя отработавшими газами. В топливной системе двигателя может происходить химическая коррозия металлов за счет их взаимодействия с такими примесями топлив, как сероводород, элементарная сера и меркаптаны. В результате окисления масла при работе двигателя могут образовываться продукты, вызывающие химическую коррозию металла вкладышей подшипников.

Однако в общем процессе коррозионного разрушения автомобиля основное значение имеет электрохимическая коррозия, главным образом в связи со значительно большей ее скоростью по сравнению с химической. Электрохимическая коррозия возможна, только когда на поверхности металла имеется электролит, то есть водный раствор солей, кислот, щелочей, обладающих способностью проводить электрический ток. Электрохимическая коррозия протекает в обычных атмосферных условиях, в растворах и расплавах, проводящих ток.

Многочисленными исследованиями установлено, что на поверхности любого металла, находящегося в атмосфере, образуется тонкая пленка воды. Толщина такой пленки может быть различной в зависимости от температуры и влажности воздуха, а также других атмосферных условий. Газы, находящиеся в воздухе, растворяются в пленке воды и создают электролит на металлической поверхности. Так возникают условия для электрохимической коррозии.

В подавляющем большинстве случаев коррозия является электрохимической. В этом случае на поверхности металла образуются многочисленные микрогальванопары, работа которых и приводит к разрушению металла. На отдельных участках поверхности (примеси, добавки) локализуются катодные участки, на которых идет восстановление окислителей, находящихся в растворе. Чаще всего это растворенный кислород.

На остальной поверхности, и особенно на выступах и искажениях кристаллической решетки, локализуются анодные участки, на которых идет растворение металла. Таким образом, весь процесс электрохимической коррозии моделируется работой короткозамкнутого гальванического элемента.

Наряду с образованием многочисленных коррозионных микропар на поверхности одного металла возможно образование макропар между сопряженными деталями из разных металлов. Металл с более отрицательным потенциалом в такой макропаре будет анодом, и скорость его коррозии при этом возрастает.

С увеличением температуры и электропроводности раствора скорость электрохимической коррозии возрастает. Внутренние напряжения и механические нагрузки, особенно знакопеременные, приводят к появлению коррозионной усталости, сопровождающейся снижением механической прочности, и тем более, чем выше электропроводность раствора.

Есть еще биохимическая коррозия, которая происходит под действием микроорганизмов.

Сплошная коррозия менее опасна, чем местная, которая приводит к разрушению металлических частей кузова, утрате ими прочности.

По условиям, в которых происходит коррозия автомобилей, различаются следующие виды коррозии:

- газовая (в камерах сгорания на фасках тарелок выпускных клапанов, в выпускной трубе, глушителе и так далее);

- в неэлектролитах (в топливной и масляной системах);

- атмосферная (в естественных условиях хранения, транспортировки и эксплуатации автомобиля);

- в электролитах (в местах задержки влаги в карманах кузова);

- структурная (в местах кузова автомобиля, подвергнутых газоплазменной или электрической сварке, в результате которой возникает неоднородность состава металлов);

- щелевая (в узких щелях и зазорах под действием разности в рН среды или различного содержания кислорода в электролите);

- под напряжением (на поверхности деталей, агрегатов и конструкций, находящихся под напряжением);

- при трении (в узлах трения при наличии коррозионной среды, сопровождается коррозионно-механическим износом);

- биологическая (протекает при участии продуктов, выделяемых микроорганизмами).

Коррозия кузова автомобиля при несвоевременной защите металла, рассматриваемая как совместный результат химической и электрохимической коррозии, проходит в следующей последовательности:

- подслойная коррозия, развивающаяся под #лакокрасочным #покрытием;

- шелушение и вспучивание в поврежденных коррозией местах;

- сквозная коррозия кузова, особенно на стыках;

- растрескивание сварных швов в местах соединений деталей пола, порогов, крыльев и попадание, как следствие, влаги, пыли и грязи в салон кузова;

- появление трещин в усилителях, лонжеронах и поперечинах с потерей жесткости кузова;

- деформация дверных проемов из-за потери жесткости стоек и порогов кузова;

- нарушение взаимного расположения агрегатов шасси автомобиля, приводящее к нарушению управляемости и равномерности торможения колес;

- повреждение металлических трубопроводов тормозного привода вследствие потери жесткости в основании кузова из-за коррозии мест крепления;

- механические повреждения пола кузова в местах крепления амортизаторов, рессор и других узлов автомобиля в результате коррозии мест их крепления, особенно при резком торможении и движении по пересеченной местности.

Теперь о причинах коррозии, обусловленных воздействием нефтепродуктов на детали автомобиля. В первую очередь это связано с наличием в них воды и агрессивных химических соединений. Вода проникает в топливо, масла и смазки во время их производства, хранения и применения. Агрессивные химические соединения возникают, как правило, во время продолжительного хранения нефтепродуктов, в результате происходящих в них процессов старения, а также при эксплуатации двигателя.

Таким образом, среди причин, способствующих интенсивному развитию коррозии автомобилей, есть основные: неправильное конструктивное решение кузова, его деталей и узлов; технологические недостатки при изготовлении кузова; несоблюдение правил предпродажного хранения и транспортировки автомобиля; неправильный уход за кузовом во время эксплуатации.



Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Внимание! Администрация библиотеки предупреждает всех своих пользователей, что за всеми публикациями, представленными в библиотеке, сохраняется право автора на использование своего произведения или иного владельца исключительных прав на использование произведения.
создание сайта: Это Design