тема:
- Коррозия и ржавчина
- Борьба с ржавчиной
- Предотвратить ржавчину
- Точечная коррозия
- Контактная коррозия
Коррозия и ржавчина:
Понятия коррозии и ржавчины тесно связаны. Ржавчина – результат коррозии. Однако эти два понятия часто используются как взаимозаменяемые.
- Коррозия — это общий термин, обозначающий разрушение материалов в результате (химической) реакции с окружающей средой;
- Ржавчина возникает на поверхности железа или стали в результате контакта с водой и кислородом. Ржавчина относится к окислению железа, что также является формой коррозии.
Как только металлы подвергаются воздействию обычной атмосферы (наружного воздуха), этот металл образует химическую связь с кислородом. В этом случае металл будет ржаветь. Ржавчину можно распознать по красно-коричневому слою, который появляется на металле и образуется при реакции железа с кислородом, в присутствии влаги из наружного воздуха или воды. Это смесь оксида и гидроксида железа. Ржавчина продолжает развиваться и может полностью разъедать металл. Со временем все железо превращается в ржавчину и тем самым теряет свои полезные свойства.
Если железо подвергается воздействию кислорода и воды, со временем кислород и железо соединятся на атомном уровне. Это создает новое соединение: оксид железа. Вода ускоряет весь процесс, поскольку вода действует как катализатор. Маленькие молекулы воды проникают в металл и образуют еще больше кислот, что еще больше подвергает металл образованию оксидов. Ржавление происходит еще быстрее в морской воде из-за более высокой концентрации ионов хлорида натрия.
Под краской автомобиля могут появиться пятна ржавчины. Это связано с тем, что лак также более или менее пористый и поэтому может пропускать влагу и кислород. Чтобы слой краски оставался герметичным, рекомендуется регулярно натирать автомобиль воском. Особенно зимой, когда много влажной среды и рассола, последний является хорошим способом максимально предотвратить появление ржавчины.
Если есть глубокие царапины или сколы от камней, защитный слой краски на этом участке исчез, а окружающая его часть также может начать ржаветь. Поэтому разумно как можно скорее подкрасить эти пятна ручкой или повторно распылить их.
На изображении ниже мы видим VW Beetle с ржавыми кузовными деталями. Этот автомобиль подпадает под категорию «Крысиный стержень». Транспортные средства, переоборудованные в Rad Rot, состоят из намеренно изношенных и неокрашенных деталей (в данном случае ржавчины) и выброшенных деталей.
В очень немногих случаях ржавчину можно оценить. Однако каждому автомобилю рано или поздно придется с этим столкнуться. Помимо влажного климата в Нидерландах, рассол на дорожном покрытии зимой повышает риск появления ржавчины. Помимо косметических деталей, также могут быть затронуты части шасси или кузова. В долгосрочной перспективе это может привести к небезопасному использованию автомобиля и отказу от прохождения ТО.
Производители автомобилей стараются сделать материалы внутри и вокруг автомобиля максимально устойчивыми к ржавчине. Вот некоторые из антикоррозионных средств:
- цинкование кузова;
- применять восковые процедуры;
- нанести слои грунтовки и базового покрытия;
- нанести качественные лаковые слои.
Борьба с ржавчиной:
Ржавчина возникает в результате соединения железа с кислородом. Неверно думать, что с ржавчиной можно бороться, гарантируя, что к железу больше не попадет кислород. Сталь — это не однородное вещество, а смесь материалов, которые собираются вместе во время переработки, например, старых автомобилей. Сталь также содержит другие металлы. Между кристаллами двух разных материалов существует небольшая разница напряжений, при которой проводящая жидкость может обеспечить контакт между кристаллами. Возникающий электрический ток обеспечивает переход в раствор наименее благородного металла. Например, если между железом и медью течет ток, железо растворяется. Растворенные частицы железа соединяются с кислородом. При наименьшем количестве воды в слое тела, даже если это всего лишь одна молекула воды, процесс сохраняется.
Если вы страдаете от ржавчины под краской, нет смысла распылять ее поверх ржавчины. Ржавчина продолжает неустанно разъедать под слоем краски. Поскольку объем камня больше, чем стали, слой краски со временем треснет. Это создает отверстие, куда может проникнуть дополнительная вода и ускорить процесс ржавчины. Для борьбы с ржавчиной сталь очищают от ржавчины путем пескоструйной обработки поверхности. Затем как можно быстрее наносится устойчивый к ржавчине слой грунтовки. Не следует ждать с этим слишком долго, иначе влага из наружного воздуха свяжется с частицами железа.
Под слоем краски образуется ржавчина. Поэтому зарождающуюся ржавчину не всегда легко распознать. На четырех изображениях ниже показана коробчатая балка VW Golf IV со сточенным ржавым металлом. До начала работ на кромке под подоконником был только рыхлый битум. Коробчатые балки не имели никаких нарушений. Когда битум удалили, стали видны коричневые края. Металл вокруг него уже был проржавел до такой степени, что легко отломился. На фотографиях показано, как может вести себя ржавчина под битумом.
Предотвращение ржавчины:
В первом пункте в сводке мер по предотвращению ржавления упоминалось «оцинковка». При производстве автомобиля производители наносят тонкий слой цинка. Это обеспечивает так называемую катодную защиту. Поскольку электроны с большей вероятностью улетят из цинка, цинк растворяется раньше, чем железо. Цинк легче связывается с кислородом воздуха. Цинк довольно твердый и образует герметизирующий слой. При глубоких царапинах через слой краски и цинка на стали сталь практически не реагирует. Если рядом достаточно цинка, электрический ток потечет в нужном направлении. По этой причине цинк обеспечивает долговременную защиту от коррозии и ржавчины.
Оцинкованная сталь имеет не только преимущества. По мере его увеличения количество чистой стали уменьшается. Производителям нужна безцинковая сталь, в частности, для изготовления деталей двигателей. Цинк имеет свойство образовывать в стали пузырьки, приводящие к образованию слабых мест.
Точечная коррозия:
Питтинг – это локальное повреждение поверхности материала. Питтинговая коррозия возникает в материалах, защищающих себя от коррозии оксидным слоем, и возникает преимущественно там, где этот оксидный слой поврежден. Питтинговая коррозия быстро и глубоко разъедает материал. Это наиболее опасно, поскольку материал на первый взгляд еще выглядит хорошо, а глубину коррозии недостаточно видно.
На изображении ниже показано поперечное сечение стального объекта с питтинговой коррозией. Сверху видно лишь небольшое количество ржавчины. «Ямка» в ржавчине открывает отверстие, появившееся в стали.
Мы можем столкнуться, среди прочего, с точечной коррозией в тормозных магистралях. Когда отверстие становится глубже, есть вероятность, что тормозная жидкость может вытечь.
Контактная коррозия:
Это происходит, когда два разных металла вступают в тесный контакт друг с другом. Между этими двумя металлами возникает разница напряжений, вызывающая реакцию. Мы видим это, например, когда к листу оцинкованной стали прикручивается шуруп из нержавеющей стали. Более благородный металл способствует коррозии и, следовательно, ржавеет. Это называется контактной коррозией.
На следующем изображении показаны два примера магниевого компонента, например коробки передач, который крепится болтом из железного сплава. Если контактная поверхность подвергается воздействию воды, между двумя металлами возникает электрический ток, что приводит к контактной коррозии. В то же время магний расщепляется. Контактную коррозию можно предотвратить, подавляя электрический ток между двумя металлами, покрывая болт непроводящим, то есть изолирующим слоем.
В таблице ниже показаны различные комбинации материалов (например, детали двигателя или корпуса коробки передач) и то, как выбор материалов болта или винта влияет на контактную коррозию.
