Topic:
- Corrosione e ruggine
- Combattere la ruggine
- Prevenire la ruggine
- Corrosione per vaiolatura
- Corrosione da contatto
Corrosione e ruggine:
I concetti di corrosione e ruggine sono strettamente correlati. La ruggine è il risultato della corrosione. Tuttavia, questi due concetti sono spesso usati in modo intercambiabile.
- La corrosione è un termine generico per il deterioramento dei materiali attraverso la reazione (chimica) con il loro ambiente;
- La ruggine si forma sulla superficie del ferro o dell'acciaio a causa del contatto con acqua e ossigeno. La ruggine si riferisce all'ossidazione del ferro, che è anche una forma di corrosione.
Non appena i metalli vengono esposti alla normale atmosfera (l'aria esterna), questo metallo formerà un legame chimico con l'ossigeno. In questo caso, il metallo arrugginirà. La ruggine si riconosce dallo strato rosso-marrone che appare sul metallo e si forma quando il ferro reagisce con l'ossigeno, in presenza di umidità proveniente dall'aria esterna o dall'acqua. È una miscela di ossido di ferro e idrossido di ferro. La ruggine continua a svilupparsi e può corrodere completamente il metallo. Con il passare del tempo tutto il ferro si trasforma in ruggine e perde così le sue proprietà benefiche.
Nel caso in cui il ferro sia esposto all'ossigeno e all'acqua, col tempo l'ossigeno e il ferro si legheranno a livello atomico. Questo crea un nuovo composto: l'ossido di ferro. L'acqua accelera l'intero processo perché funge da catalizzatore. Le piccole molecole d'acqua penetrano nel metallo e formano ancora più acidi, esponendo ulteriormente il metallo alla formazione di ossido. La ruggine si forma ancora più velocemente nell'acqua di mare a causa della maggiore concentrazione di ioni cloruro di sodio.
Sotto la vernice dell'auto possono comparire macchie di ruggine. Questo perché anche la vernice è più o meno porosa e può quindi consentire il passaggio di umidità e ossigeno. Per mantenere sigillato lo strato di vernice è bene cerare regolarmente l'auto. Soprattutto in inverno, con molta umidità e salamoia, quest'ultima è un buon modo per prevenire il più possibile la ruggine.
Se sono presenti graffi profondi o scheggiature da pietrisco, lo strato protettivo di vernice in quest'area è scomparso e anche l'area circostante può iniziare ad arrugginirsi. È quindi consigliabile ritoccare questi punti il prima possibile con un pennarello o farli spruzzare nuovamente.
Nell'immagine sotto vediamo un Maggiolino VW con parti della carrozzeria arrugginite. Questo veicolo rientra nella categoria “Rat rod”. I veicoli convertiti come Rad Rot sono costituiti da parti deliberatamente usurate e non verniciate (in questo caso ruggine) e da parti scartate.
In pochissimi casi si può apprezzare la ruggine. Eppure ogni veicolo prima o poi dovrà affrontarlo. Oltre al clima umido dei Paesi Bassi, in inverno la salamoia sul manto stradale aumenta il rischio di ruggine. Oltre alle parti estetiche, possono essere interessate anche parti del telaio o della carrozzeria. A lungo termine, ciò può portare a un veicolo non sicuro e al rifiuto durante la revisione.
I produttori di automobili cercano di rendere i materiali all'interno e intorno all'auto il più resistenti alla ruggine possibile. Questi sono alcuni dei trattamenti antiruggine:
- zincatura della carrozzeria;
- applicare trattamenti cerosi;
- applicare strati di primer e basecoat;
- applicare strati di lacca di alta qualità.
Lotta contro la ruggine:
La ruggine è causata dalla combinazione del ferro con l'ossigeno. Non è corretto pensare che si possa combattere la ruggine facendo sì che non arrivi più ossigeno al ferro. L'acciaio non è una sostanza omogenea, ma un mix di materiali che vengono riuniti durante il riciclaggio, ad esempio vecchi rottami di auto. L'acciaio contiene anche altri metalli. Esiste una piccola differenza di tensione tra i cristalli di due materiali diversi, in cui un liquido conduttivo può garantire il contatto tra i cristalli. La corrente elettrica risultante garantisce che il metallo meno nobile vada in soluzione. Ad esempio, se la corrente scorre tra ferro e rame, il ferro si dissolve. Le particelle di ferro disciolte si combinano con l'ossigeno. Con la più piccola quantità di acqua nello strato corporeo, anche se si tratta di una sola molecola d'acqua, il processo viene mantenuto.
Se soffri di ruggine sotto la vernice, non ha senso spruzzare sopra la ruggine. La ruggine continua a corrodere senza sosta sotto lo strato di vernice. Poiché il volume della roccia è maggiore dell'acciaio, lo strato di vernice prima o poi si romperà. Ciò crea un'apertura in cui l'acqua extra può penetrare e accelerare il processo di ruggine. Per combattere la ruggine, l'acciaio viene rimosso dalla ruggine mediante sabbiatura della superficie. Successivamente viene applicato uno strato di primer resistente alla ruggine il più rapidamente possibile. Non dovresti aspettare troppo a lungo per farlo, altrimenti l'umidità dell'aria esterna si legherà alle particelle di ferro.
La ruggine si forma sotto lo strato di vernice. Pertanto la ruggine incipiente non è sempre facile da riconoscere. Le quattro immagini sottostanti mostrano la traversa scatolare di una VW Golf IV dove il metallo arrugginito è stato rimosso. Prima dell'inizio dei lavori sul bordo sotto il davanzale c'era solo bitume sciolto. Le travi scatolari non presentavano irregolarità. Una volta rimosso il bitume, i bordi marroni sono diventati visibili. Il metallo attorno era già talmente corroso che si spezzò facilmente. Le foto mostrano come può comportarsi la ruggine sotto il bitume.
Prevenire la ruggine:
Nel primo paragrafo si menzionava la “zincatura” nel riassunto delle misure per prevenire la ruggine. I produttori applicano un sottile strato di zinco durante la produzione dell'auto. Ciò fornisce la cosiddetta protezione catodica. Poiché gli elettroni hanno maggiori probabilità di sfuggire dallo zinco, lo zinco si dissolve prima del ferro. Lo zinco si lega più facilmente con l'ossigeno presente nell'aria. Lo zinco è piuttosto duro e forma uno strato sigillante. In caso di graffi profondi attraverso la vernice e lo strato di zinco sull'acciaio, l'acciaio difficilmente reagirà. Se nelle vicinanze c’è abbastanza zinco, la corrente elettrica fluirà nella giusta direzione. Per questo motivo lo zinco offre una protezione a lungo termine contro la corrosione e la ruggine.
L'acciaio zincato non presenta solo vantaggi. All'aumentare di questo, la quantità di acciaio puro diminuisce. I produttori necessitano di acciaio senza zinco, tra le altre cose, per realizzare parti di motori. Lo zinco ha la proprietà di formare bolle nell'acciaio, causando punti deboli.
Corrosione per vaiolatura:
La vaiolatura è un attacco locale sulla superficie del materiale. La corrosione per vaiolatura si verifica nei materiali che si proteggono dalla corrosione con uno strato di ossido e si verifica principalmente dove questo strato di ossido è danneggiato. La corrosione per vaiolatura corrode rapidamente e profondamente il materiale. Questa è la più pericolosa perché il materiale apparentemente ha ancora un bell'aspetto e la profondità della corrosione non è sufficientemente visibile.
L'immagine seguente mostra la sezione trasversale di un oggetto in acciaio con corrosione per vaiolatura. Sulla parte superiore è visibile solo una piccola quantità di ruggine. La “fossa” nella ruggine rivela l'apertura apparsa nell'acciaio.
Possiamo incontrare, tra le altre cose, corrosione da vaiolatura nelle tubazioni dei freni. Quando l'apertura diventa più profonda, c'è la possibilità che il liquido dei freni possa fuoriuscire.
Corrosione da contatto:
Ciò si verifica quando due metalli diversi entrano in stretto contatto tra loro. Viene generata una differenza di tensione tra questi due metalli, provocando una reazione. Lo vediamo, ad esempio, quando una vite in acciaio inossidabile viene avvitata su una lamiera di acciaio zincato. Il metallo più nobile favorisce la corrosione e quindi la ruggine. Questo si chiama corrosione da contatto.
L'immagine seguente mostra due esempi di un componente in magnesio, ad esempio un cambio, fissato con un bullone in lega di ferro. Se la superficie di contatto è esposta all'acqua, si crea una corrente elettrica tra i due metalli che porta alla corrosione da contatto. Allo stesso tempo, il magnesio viene scomposto. La corrosione da contatto può essere prevenuta inibendo la corrente elettrica tra i due metalli rivestendo il bullone con uno strato non conduttivo, quindi isolante.
La tabella seguente mostra le diverse combinazioni di materiali (ad esempio, parti del motore o scatola del cambio) e come la scelta dei materiali per il bullone o la vite influisce sulla corrosione da contatto.
