腐食と錆

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腐食と錆
戦闘錆び
錆びを防ぐ
孔食
接触腐食

腐食と錆：
腐食と錆の概念は密接に関連しています。錆は腐食の結果発生します。ただし、これら XNUMX つの概念は、同じ意味で使用されることがよくあります。

腐食は、環境との（化学）反応による材料の劣化を表す包括的な用語です。
鉄や鋼の表面に水や酸素と接触すると錆が発生します。錆とは鉄の酸化を指し、これも腐食の一種です。

金属が通常の大気（外気）にさらされるとすぐに、この金属は酸素と化学結合を形成します。この場合、金属は錆びてしまいます。錆は、金属上に現れる赤茶色の層によって認識できます。この層は、外気や水からの湿気の存在下で鉄が酸素と反応して生成されます。酸化鉄と水酸化鉄の混合物です。錆は進行し続け、金属を完全に蝕んでしまう可能性があります。時間の経過とともに、すべての鉄は錆に変化し、その有益な特性が失われます。

鉄が酸素と水にさらされた場合、時間の経過とともに酸素と鉄は原子レベルで結合します。これにより、酸化鉄という新しい化合物が生成されます。水は触媒として作用するため、水はプロセス全体をスピードアップします。小さな水分子が金属に浸透し、さらに多くの酸を形成し、金属がさらに酸化物の生成にさらされます。海水では塩化ナトリウムイオンの濃度が高いため、錆びはさらに早く発生します。

車の塗装の下に錆びの斑点が現れることがあります。これは、ラッカーも多かれ少なかれ多孔質であるため、湿気や酸素を通過させることができるためです。ペイント層を密閉した状態に保つために、定期的に車にワックスをかけることをお勧めします。特に冬場は湿気が多く塩水が多いので、錆をできるだけ防ぐには後者が良いでしょう。
深い傷や石の欠けがある場合、その部分の塗装の保護層がなくなり、周囲の部分も錆び始める可能性があります。したがって、これらの斑点をできるだけ早くペイントペンで修正するか、再スプレーしてもらうことが賢明です。

下の画像では、ボディ部品が錆びた VW ビートルが見えます。この車両は「ラットロッド」という見出しに分類されます。 Rad Rotとして改造された車両は、意図的に摩耗した未塗装の部品（この場合は錆びた部品）と廃棄された部品で構成されています。

ごくまれに錆が発生する場合があります。しかし、遅かれ早かれ、どの車両もこの問題に対処する必要があるでしょう。オランダは湿気の多い気候に加え、冬季には路面の塩水により錆びるリスクが高まります。装飾部品に加えて、シャーシや車体の一部も影響を受ける可能性があります。長期的には、これは車両が安全でなくなり、MOT で拒否される可能性があります。

自動車メーカーは、自動車の内部および周囲の材料を可能な限り錆びにくいものにしようとしています。以下は防錆処理の一部です。

車体を亜鉛メッキする。
ワックス処理を施します。
プライマー層とベースコート層を塗布します。
高品質のラッカー層を塗布します。

錆びとの戦い：
サビは鉄が酸素と結合することで発生します。鉄に酸素が到達しないようにすれば錆を防げると考えるのは間違いです。スチールは均質な物質ではなく、古い自動車の残骸など、リサイクル中に集められる混合材料です。鋼には他の金属も含まれています。 XNUMX つの異なる材料の結晶間には小さな電圧差があり、導電性の液体によって結晶間の接触が確保されます。結果として生じる電流により、最小貴金属が確実に溶液に入ります。たとえば、鉄と銅の間に電流が流れると、鉄が溶けます。溶解した鉄粒子は酸素と結合します。体層内の水分子が XNUMX 個であっても、最小限の水であればプロセスは維持されます。

塗装の下に錆が発生している場合は、錆の上にスプレーしても意味がありません。錆は衰えることなく塗装層の下を侵食し続けます。岩石の体積は鋼鉄よりも大きいため、最終的には塗装層に亀裂が生じます。これにより、余分な水が侵入して錆びの進行を促進する隙間ができます。錆と闘うために、スチールの表面をブラストすることによって錆が除去されます。その後、できるだけ早く防錆プライマー層を塗布します。これを行うのにあまり長く待ちすぎないでください。そうしないと、外気からの湿気が鉄粒子に結合してしまいます。

塗装層の下に錆が発生します。したがって、初期の錆を認識するのは必ずしも簡単ではありません。下の XNUMX つの画像は、錆びた金属が削り取られた VW ゴルフ IV のボックスビームを示しています。作業が始まる前は、敷居の下の端には緩んだアスファルトしかありませんでした。箱桁には異常は見られなかった。アスファルトを除去すると、茶色の端が見えるようになりました。周囲の金属はすでに腐食しており、簡単に折れてしまいました。写真は、アスファルトの下で錆がどのように反応するかを示しています。

錆びの防止：
最初の段落で、さび防止対策の概要の中で「亜鉛めっき」について触れました。メーカーは自動車の製造中に亜鉛の薄い層を塗布します。これにより、いわゆる陰極防食が行われます。亜鉛からは電子が逃げやすいため、亜鉛は鉄よりも早く溶解します。亜鉛は空気中の酸素とより容易に結合します。亜鉛は非常に硬く、シール層を形成します。スチールに塗装と亜鉛層を貫通する深い傷がある場合、スチールはほとんど反応しません。近くに十分な亜鉛がある場合、電流は正しい方向に流れます。このため、亜鉛は腐食や錆に対して長期的な保護を提供します。

亜鉛メッキ鋼板には利点があるだけではありません。これが増加すると、純鋼の量が減少します。生産者は、とりわけエンジン部品を製造するために亜鉛を含まない鋼を必要としています。亜鉛は鋼の中に気泡を形成し、脆弱な部分を引き起こす性質があります。

孔食：
孔食は、材料表面に対する局所的な攻撃です。孔食は、酸化物層によって腐食から保護されている材料で発生し、主にこの酸化物層が損傷した場所で発生します。孔食は材料を急速かつ深く侵食します。これは最も危険です。なぜなら、材料はまだきれいに見え、腐食の深さが十分に確認できないからです。

下の画像は、孔食が発生した鋼材の断面を示しています。上部に少しだけ錆が見られます。錆の「穴」から鋼鉄に現れた開口部が現れます。

ブレーキラインなどに孔食が発生することがあります。隙間が深くなるとブレーキフルードが漏れる可能性があります。

接触腐食：
これは、XNUMX つの異なる金属が互いに密接に接触すると発生します。これら XNUMX つの金属の間に電位差が生じ、反応が起こります。これは、たとえば、ステンレス鋼のネジを亜鉛メッキ鋼板にねじ込むときに見られます。貴金属は腐食を促進するため、錆びます。これを接触腐食といいます。

次の画像は、鉄合金製のボルトで固定されたマグネシウムコンポーネント (ギアボックスなど) の XNUMX つの例を示しています。接触面が水にさらされると、XNUMX つの金属間に電流が発生し、接触腐食が発生します。同時にマグネシウムも分解されます。ボルトを非導電性の絶縁層でコーティングすることにより、XNUMX つの金属間の電流を抑制することで接触腐食を防止できます。

以下の表は、材料 (エンジン部品やギアボックスハウジングなど) のさまざまな組み合わせと、ボルトまたはネジの材料の選択が接触腐食にどのような影響を与えるかを示しています。