1.3Причины возникновения коррозии.

Для автомобиля в основном характерна электрохимическая коррозия, так как условия ее возникновения создаются постоянно: — при дожде, снегопаде, изменениях температуры на наружных и внутренних поверхностях кузова образуется водяная пленка (конденсат). При ее загрязнении кислотами и щелочами, содержащимися в воздухе, или солью, высыпаемой зимой на дороги, получается электролит; — в металле после штамповки и сварки появляются участки с измененной структурой. Неоднородность, а также микровключения шлаков и мелкие дефекты (раковинки) провоцируют возникновение гальванических пар, то есть электрохимической коррозии в стальных деталях кузова. Она особенно интенсивна при относительной влажности воздуха более 60% (в средней полосе России практически круглый год) и в больших городах с загрязненной атмосферой. По характеру распространения коррозия бывает сплошной и местной. Сплошная появляется на всем кузове, начинаясь на нижней поверхности днища, изнутри крыльев, во внутренних полостях дверей и силовых элементов (порогов, поперечин, усилителей). Внутри салона она обычно возникает под ковриками. Местная бывает в местах соединения металлических листов сваркой и завальцовкой (кромки капота и крышки багажника, периметр дверей). Местная коррозия опаснее сплошной, так как протекает быстрее, ведет к сквозным повреждениям деталей и, как следствие, к потере прочности и жесткости кузова.

Элементарная коррозионная реакция

Окисление (анодная) частичная реакция

Место, в котором происходит окисление (разрушение металла), обозначается как анод. Здесь освобождаются электроны.

Восстановление (катодная) частичная реакция

[8]

На катоде окислительный агент восстанавливается, т.е. электроны расходуются.

1	Воздух
2	Вода (раствор электролита)
3	Богатая кислородом краевая зона
4	Локальный катод
5	Железо Локальный анод

 

Коррозия железа при контакте с воздухом и водой

Осаждение железа в виде гидроокиси железа: для коррозии железа в присутствии воды и кислорода в нейтральной среде верна, например, сумма уравнения (2Fe + O₂ + 2H₂O  2Fe (OH)₂) (синие стрелки на диаграмме)

Тем не менее, гидроокись железа - это еще не "ржавчина". Лишь дальнейшее окисление и дегидратация создают типичные продукты коррозии (ржавчину): железо-(III)-гидрат оксида  = ржавчина (Fe₂O₃) (красные стрелки на диаграмме)

При недостатке O₂ первоначально образовавшаяся гидроокись железа преобразуется в черную ржавчину (Fe₃O₄).

[9]

Электрохимический ряд напряжений

Практический ряд напряжений по Зеерледеру для металлов в двухпроцентном растворе NaCl:

Магний (мг)	-1,565 В
Цинк (Zn)	-1,015 В
Сплав алюминия и магния (AlMg3)	-0,780 В
Алюминий (Al)	-0,710 В
Железо (Fe)	-0,610 В
Никель (Ni)	-0,235 В
Медь (Cu)	-0,200 В
Водород (H)	0,000 В
Серебро (АО)	+0,035 В
Нихромовая сталь (X5 Cr Ni 18.10)	+0,135 В
Платина (Pt)	+0,310 В

Принципиально считается:

• чем больше разность потенциалов, тем быстрее протекает коррозия.

• При соединении металлов в первую очередь разрушается менее благородный металл (например, цинк на железе).

Ускоренная коррозия в агрессивном электролите

Однако распространение коррозии зависит не только лишь от разности потенциалов. Проводимость электролита, среда, в которой может происходить обмен электронами, также играет важную роль. Уже неблагоприятные климатические и погодные условия, зоны с высокой влажностью воздуха, высоким содержанием соли или сильным загрязнением воздуха уменьшают сопротивление в электрической коррозионной цепи и ускоряют, таким образом, процесс коррозии.

С растущим сопротивлением электролита риск контактной коррозии уменьшается. Причина этого заключается в том, что зона досягаемости элементов уменьшается, и образовавшийся на аноде сдвиг потенциала ограничен.

[10]

Типичные значения удельной электропроводности воды:

Средняя	Удельная электропроводность (Ом см)-1	Сопротивление	Электропроводность
Чистая вода	0,00000005	очень высокая	очень низкая
Дистиллированная вода	0,00000200
Дождевая вода	0,00005000
Питьевая вода	от 0,0002 до 0,00300000
Солоноватая вода из устья реки	0,00500000
Морская вода	от 0,0350 до 0,05000000	низкая	высокая

(Иными словами: удельная электропроводность морской воды в 1 000 000 раз выше, чем у чистой воды, т.е. морская вода в 1 000 000 раз лучше проводит ток)

Пример из практики: в результате применения соли для посыпки дорог зимой электропроводность воды на дорогах может повышаться в 1000 раз по сравнению с летними месяцами. Ионы хлорида соли усиливают коррозию металла.

Коррозии способствуют:

• недостаточный уход за лакокрасочными покрытиями;

• чистящие средства с большим содержание щелочи;

• паста для лужения и флюсы

• Растворы кислоты и соли, например средства для очистки тормозов

[11]

Классические примеры неблагоприятного сочетания материалов:

Корпус лодки из алюминия, скрепленный заклепками из высококачественной стали: корпус в области заклепок корродирован в морской воде настолько быстро, что лодка пошла ко дну в первом же рейсе!

Медные гвозди в алюминиевом желобе: Если кровельщик вставит медный гвоздь в алюминиевый желоб, он провалится примерно через год. Неблагородный металл (алюминий) при отдаче электронов окисляется (корродирует), в то время как электроны благородного металла (меди) расходуются для образования водорода или для так называемого восстановления кислорода (образования OH).