aihe:
- Korroosio ja ruoste
- Taistele ruostetta vastaan
- Estä ruostetta
- Pistekorroosio
- Kosketuskorroosio
Korroosio ja ruoste:
Korroosion ja ruosteen käsitteet liittyvät läheisesti toisiinsa. Ruoste on korroosion tulosta. Näitä kahta käsitettä käytetään kuitenkin usein vaihtokelpoisina.
- Korroosio on kattotermi materiaalien pilaantumiselle ympäristön (kemiallisen) reaktion kautta;
- Ruostetta syntyy raudan tai teräksen pinnalle joutuessaan kosketuksiin veden ja hapen kanssa. Ruoste viittaa raudan hapettumiseen, joka on myös yksi korroosion muoto.
Heti kun metallit altistuvat normaalille ilmakehään (ulkoilmalle), tämä metalli muodostaa kemiallisen sidoksen hapen kanssa. Tässä tapauksessa metalli ruostuu. Ruosteen voi tunnistaa metalliin ilmestyvästä punaruskeasta kerroksesta, joka syntyy, kun rauta reagoi hapen kanssa ulkoilman tai veden kosteuden läsnäollessa. Se on rautaoksidin ja rautahydroksidin seos. Ruoste kehittyy edelleen ja voi syödä metallin kokonaan pois. Ajan myötä kaikki rauta on muuttunut ruosteeksi ja menettää siten hyödylliset ominaisuudet.
Jos rauta altistuu hapelle ja vedelle, happi ja rauta sitoutuvat ajan myötä atomitasolla. Tämä luo uuden yhdisteen: rautaoksidin. Vesi nopeuttaa koko prosessia, koska vesi toimii katalysaattorina. Pienet vesimolekyylit tunkeutuvat metalliin ja muodostavat vielä enemmän happoja, mikä edelleen altistaa metallin oksidin muodostumiselle. Merivedessä ruostumista tapahtuu vielä nopeammin korkeamman natriumkloridi-ionipitoisuuden vuoksi.
Auton maalin alle voi ilmestyä ruostepisteitä. Tämä johtuu siitä, että lakka on myös enemmän tai vähemmän huokoista ja voi siten päästää kosteuden ja hapen läpi. Jotta maalikerros pysyy tiiviinä, auto on hyvä vahata säännöllisesti. Varsinkin talvella, jossa on paljon kosteita olosuhteita ja suolavettä, jälkimmäinen on hyvä tapa estää ruostetta niin paljon kuin mahdollista.
Jos siinä on syviä naarmuja tai kivilastuja, suojamaalikerros tältä alueelta on kadonnut ja ympäröivä alue voi myös alkaa ruostua. Siksi on viisasta korjata nämä paikat mahdollisimman pian maalikynällä tai ruiskuttaa ne uudelleen.
Alla olevassa kuvassa näemme VW Beetlen ruosteisilla koriosilla. Tämä ajoneuvo kuuluu otsikon "Rat tank" alle. Rad Rotiksi muunnetut ajoneuvot koostuvat tarkoituksellisesti kuluneista ja maalaamattomista osista (tässä tapauksessa ruosteesta) ja käytöstä poistetuista osista.
Hyvin harvoissa tapauksissa ruostetta voidaan arvostaa. Silti jokaisen ajoneuvon on kohdattava se ennemmin tai myöhemmin. Alankomaiden kostean ilmaston lisäksi tienpinnan suolavedellä on talvella lisääntynyt ruosteriski. Kosmeettisten osien lisäksi myös alustan tai korirakenteen osat voivat kärsiä. Pidemmällä aikavälillä tämä voi johtaa vaaralliseen ajoneuvoon ja hylkäämiseen MOT:n aikana.
Autonvalmistajat pyrkivät tekemään materiaalit autossa ja sen ympärillä mahdollisimman ruosteenkestäväksi. Tässä on joitain ruosteenestohoitoja:
- korin galvanointi;
- soveltaa vahahoitoja;
- levitä pohja- ja pohjamaalikerroksia;
- levitä korkealaatuisia lakkakerroksia.
Ruosteen torjunta:
Ruoste syntyy raudan ja hapen yhdistymisestä. On väärin ajatella, että ruostetta voidaan torjua varmistamalla, ettei rautaan pääse enää happea. Teräs ei ole homogeeninen aine, vaan sekoitus materiaaleja, jotka kerätään yhteen kierrätyksen aikana, esimerkiksi vanhoja romuautoja. Teräs sisältää myös muita metalleja. Kahden eri materiaalin kiteiden välillä on pieni jännite-ero, jossa johtava neste voi varmistaa kiteiden välisen kosketuksen. Tuloksena oleva sähkövirta varmistaa, että vähiten jalometalli liukenee. Esimerkiksi jos virta kulkee raudan ja kuparin välillä, rauta liukenee. Liuenneet rautahiukkaset yhdistyvät hapen kanssa. Kun kehon kerroksessa on pienin vesimäärä, vaikka se olisi vain yksi vesimolekyyli, prosessi säilyy.
Jos kärsit ruosteesta maalin alla, ruosteen päälle ei kannata ruiskuttaa. Ruoste syö edelleen lakkaamatta maalikerroksen alta. Koska kiven tilavuus on suurempi kuin teräksen, maalikerros halkeilee lopulta. Tämä luo aukon, jossa ylimääräinen vesi voi tunkeutua ja nopeuttaa ruosteprosessia. Ruosteen estämiseksi terästä poistetaan ruoste suihkuttamalla pinta. Ruosteenkestävä pohjamaali levitetään tämän jälkeen mahdollisimman nopeasti. Tätä ei kannata odottaa liian kauan, muuten ulkoilman kosteus sitoutuu rautahiukkasiin.
Maalikerroksen alle muodostuu ruostetta. Alkavaa ruostetta ei siksi aina ole helppo tunnistaa. Alla olevissa neljässä kuvassa näkyy VW Golf IV:n laatikkopalkki, josta ruosteinen metalli on hiottu pois. Ennen työn aloittamista kynnyksen alla oli vain irtonaista bitumia. Laatikkopalkeissa ei havaittu epäsäännöllisyyksiä. Kun bitumi poistettiin, ruskeat reunat tulivat näkyviin. Sen ympärillä oleva metalli oli jo siinä määrin ruostunut, että se katkesi helposti. Kuvista näkyy kuinka ruoste voi käyttäytyä bitumin alla.
Ruosteenesto:
Ensimmäisessä kappaleessa "sinkitys" mainittiin ruostumisenestotoimenpiteiden yhteenvedossa. Valmistajat levittävät ohuen sinkkikerroksen auton valmistuksen aikana. Tämä tarjoaa niin sanotun katodisuojan. Koska elektronit pakenevat todennäköisemmin sinkistä, sinkki liukenee nopeammin kuin rauta. Sinkki sitoutuu helpommin ilman happeen. Sinkki on melko kovaa ja muodostaa tiivistyskerroksen. Syvistä naarmuista maali- ja sinkkikerroksen läpi teräkseen teräs tuskin reagoi. Jos lähellä on tarpeeksi sinkkiä, sähkövirta kulkee oikeaan suuntaan. Tästä syystä sinkki tarjoaa pitkäaikaisen suojan korroosiota ja ruostetta vastaan.
Galvanoidulla teräksellä ei ole vain etuja. Kun tämä kasvaa, puhtaan teräksen määrä vähenee. Valmistajat tarvitsevat sinkkitöntä terästä muun muassa moottorin osien valmistukseen. Sinkillä on ominaisuus muodostaa kuplia teräkseen, mikä johtaa heikkoihin kohtiin.
Pistekorroosio:
Pitting on paikallinen hyökkäys materiaalin pintaan. Pistekorroosiota esiintyy materiaaleissa, jotka suojaavat itseään korroosiolta oksidikerroksella, ja sitä esiintyy pääasiassa silloin, kun tämä oksidikerros on vaurioitunut. Pistekorroosio syö nopeasti ja syvälle materiaaliin. Tämä on vaarallisinta, koska materiaali näyttää edelleen hyvältä, eikä korroosion syvyyttä voida nähdä riittävästi.
Alla olevassa kuvassa näkyy poikkileikkaus teräskappaleesta, jossa on pistekorroosiota. Vain pieni määrä ruostetta näkyy päällä. Ruosteessa oleva ”kuoppa” paljastaa teräkseen ilmestyneen aukon.
Jarrulinjoissa voi kohdata pistekorroosiota mm. Kun aukko syvenee, on olemassa mahdollisuus, että jarruneste voi vuotaa ulos.
Kosketuskorroosio:
Tämä tapahtuu, kun kaksi eri metallia joutuvat läheiseen kosketukseen toistensa kanssa. Näiden kahden metallin välille syntyy jännite-ero, joka aiheuttaa reaktion. Näemme tämän esimerkiksi, kun ruostumaton teräsruuvi ruuvataan galvanoituun teräslevyyn. Jalompi metalli edistää korroosiota ja siten ruostumista. Tätä kutsutaan kosketuskorroosioksi.
Seuraavassa kuvassa on kaksi esimerkkiä magnesiumkomponentista, esimerkiksi vaihteistosta, joka on kiinnitetty rautaseoksesta valmistetulla pultilla. Jos kosketuspinta altistuu vedelle, kahden metallin välille syntyy sähkövirta, joka johtaa kosketuskorroosioon. Samalla magnesium hajoaa. Kosketuskorroosio voidaan estää estämällä kahden metallin välinen sähkövirta päällystämällä pultti sähköä johtamattomalla ja siten eristävällä kerroksella.
Alla olevasta taulukosta näet eri materiaaliyhdistelmät (esim. moottorin osat tai vaihteistokotelo) ja kuinka pultin tai ruuvin materiaalivalinta vaikuttaa kosketuskorroosioon.
