тема:
- Корозія та іржа
- Боротьба з іржею
- Запобігайте іржі
- Точкова корозія
- Контактна корозія
Корозія та іржа:
Поняття корозії та іржі тісно пов'язані. Іржа є результатом корозії. Однак ці два поняття часто використовуються як синоніми.
- Корозія — це загальний термін для псування матеріалів через (хімічну) реакцію з навколишнім середовищем;
- Іржа виникає на поверхні заліза або сталі в результаті контакту з водою і киснем. Іржа відноситься до окислення заліза, яке також є формою корозії.
Як тільки метали потрапляють у звичайну атмосферу (зовнішнє повітря), цей метал утворює хімічний зв’язок із киснем. В цьому випадку метал іржавіє. Іржу можна розпізнати за червоно-коричневим шаром, який з’являється на металі та утворюється, коли залізо реагує з киснем у присутності вологи з зовнішнього повітря або води. Це суміш оксиду заліза та гідроксиду заліза. Іржа продовжує розвиватися і може повністю з'їсти метал. З часом все залізо перетворюється на іржу і таким чином втрачає свої корисні властивості.
Якщо залізо піддається впливу кисню та води, з часом кисень і залізо з’єднаються на атомному рівні. Це створює нову сполуку: оксид заліза. Вода прискорює весь процес, оскільки вона діє як каталізатор. Маленькі молекули води проникають у метал і утворюють ще більше кислот, що ще більше піддає метал утворенню оксиду. Іржавіння відбувається ще швидше в морській воді завдяки вищій концентрації іонів хлориду натрію.
Під фарбою автомобіля можуть з'явитися плями іржі. Це пояснюється тим, що лак також є більш-менш пористим і тому може пропускати вологу та кисень. Щоб зберегти шар фарби запечатаним, добре регулярно наносити воском на автомобіль. Особливо взимку, з великою кількістю вологих умов і розсолу, останній є хорошим способом максимально запобігти іржі.
Якщо є глибокі подряпини або відколи каміння, захисний шар фарби на цій ділянці зник, і територія навколо також може почати іржавіти. Тому доцільно якнайшвидше підправити ці плями фломастером або нанести їх повторно.
На зображенні нижче ми бачимо VW Beetle з іржавими частинами кузова. Цей транспортний засіб відноситься до категорії «Rat Rod». Транспортні засоби, які були переобладнані під Rad Rot, складаються з навмисно зношених і нефарбованих частин (у цьому випадку іржі) і викинутих частин.
У дуже небагатьох випадках можна оцінити іржу. Проте кожен автомобіль рано чи пізно зіткнеться з нею. На додаток до вологого клімату в Нідерландах, розсіл на дорожньому покритті має підвищений ризик утворення іржі взимку. Крім косметичних деталей, також можуть постраждати частини шасі або кузова. У довгостроковій перспективі це може призвести до того, що транспортний засіб буде небезпечним, і його забракують під час ТО.
Виробники автомобілів намагаються зробити матеріали автомобіля та навколо нього максимально стійкими до іржі. Ось деякі засоби обробки від іржі:
- оцинковка кузова;
- застосовувати воскові процедури;
- нанести шари грунтовки і основи;
- наносити якісні шари лаку.
Боротьба з іржею:
Іржа виникає внаслідок з’єднання заліза з киснем. Невірно думати, що з іржею можна боротися, якщо до праски більше не потрапляє кисень. Сталь — це не однорідна речовина, а суміш матеріалів, які об’єднуються під час переробки, наприклад уламки старих автомобілів. Сталь також містить інші метали. Між кристалами двох різних матеріалів існує невелика різниця напруг, при якій провідна рідина може забезпечити контакт між кристалами. Електричний струм, що виникає в результаті, забезпечує перехід найменш благородного металу в розчин. Наприклад, якщо між залізом і міддю тече струм, залізо розчиняється. Розчинені частинки заліза з'єднуються з киснем. При найменшій кількості води в шарі тіла, навіть якщо це лише одна молекула води, процес підтримується.
Якщо ви страждаєте від іржі під фарбою, немає сенсу розпилювати поверх іржі. Іржа безперервно проїдає шар фарби. Оскільки об’єм каменю більший, ніж об’єм сталі, шар фарби з часом трісне. Це створює отвір, куди може проникнути додаткова вода та прискорити процес іржі. Щоб боротися з іржею, сталь очищають від іржі шляхом струминної обробки поверхні. Потім якомога швидше наноситься стійкий до іржі грунтувальний шар. Не варто довго чекати, щоб це зробити, інакше волога з зовнішнього повітря зв’яжеться з частинками заліза.
Під шаром фарби утворюється іржа. Тому початкову іржу не завжди легко розпізнати. На чотирьох зображеннях нижче показано коробчату балку VW Golf IV, де іржавий метал був відшліфований. Перед початком робіт був лише сипучий бітум на краю під порогом. Коробчасті балки не виявили нерівностей. Коли бітум видалили, стали помітні коричневі краї. Метал навколо нього вже настільки проіржавів, що легко зламався. На фото видно, як іржа може поводитися під бітумом.
Запобігання іржі:
У першому абзаці в переліку заходів щодо запобігання іржавінню було згадано «оцинкування». Під час виробництва автомобіля виробники наносять тонкий шар цинку. Це забезпечує так званий катодний захист. Оскільки електрони з більшою ймовірністю витікають із цинку, цинк розчиняється швидше, ніж залізо. Цинк легше зв’язується з киснем повітря. Цинк досить твердий і утворює герметизуючий шар. З глибокими подряпинами через шар фарби та цинку на сталь сталь майже не реагує. Якщо поруч достатньо цинку, електричний струм піде в правильному напрямку. З цієї причини цинк забезпечує тривалий захист від корозії та іржі.
Оцинкована сталь має не тільки переваги. Зі збільшенням кількості чистої сталі зменшується. Серед іншого виробникам необхідна безцинкова сталь для виготовлення деталей двигуна. Цинк має властивість утворювати бульбашки в сталі, що призводить до слабких місць.
Точкова корозія:
Пітінг – це локальне пошкодження поверхні матеріалу. Точкова корозія виникає в матеріалах, які захищаються від корозії за допомогою оксидного шару, і в основному виникає там, де цей оксидний шар пошкоджено. Точкова корозія швидко і глибоко в’їдається в матеріал. Це найнебезпечніше, тому що матеріал виглядає добре, а глибину корозії не видно.
На зображенні нижче показано поперечний переріз сталевого предмета з точковою корозією. Зверху видно лише невелику кількість іржі. «Яма» в іржі розкриває отвір, що з’явився в сталі.
Серед іншого ми можемо зіткнутися з точковою корозією в гальмівних магістралях. Коли отвір стає глибшим, існує ймовірність витоку гальмівної рідини.
Контактна корозія:
Це відбувається, коли два різних метали тісно контактують один з одним. Між цими двома металами утворюється різниця напруг, що викликає реакцію. Ми бачимо це, наприклад, коли гвинт з нержавіючої сталі прикручується до оцинкованого сталевого листа. Благородний метал сприяє корозії, а тому іржавіє. Це називається контактною корозією.
На наступному зображенні показано два приклади магнієвого компонента, наприклад коробки передач, яка закріплена болтом зі сплаву заліза. Якщо контактна поверхня піддається впливу води, між двома металами виникає електричний струм, що призводить до контактної корозії. При цьому магній розщеплюється. Контактну корозію можна запобігти, пригнічуючи електричний струм між двома металами шляхом покриття болта непровідним, отже, ізоляційним шаром.
У таблиці нижче показано різні комбінації матеріалів (наприклад, деталей двигуна чи корпусу коробки передач) і те, як вибір матеріалів для болта чи гвинта впливає на контактну корозію.
