Коррозия автомобиля и ее виды

Коррозия — это разрушение металла под воздействием окружающей среды. Но ошибочно полагать, что коррозия — просто ржавчина. Металл разрушается при химическом и электрохимическом взаимодействии с окружающей средой. В данной теме мы будем рассматривать только атмосферную коррозию, характерную для кузова автомобиля. Тем более что эта тема очень важна, т.к. качественный кузовной ремонт невозможен при наличии коррозии.

Атмосферная коррозия

Сухая атмосферная коррозия:
Нахождение металла (железо или сталь) в сухой атмосфере, приводит к его потускнению, но не вызывает разрушения. Поэтому антикоррозийная обработка автомобиля заключается в том, чтобы не допустить попадания влаги на металл.

Влажная атмосферная коррозия:
Как только влажность воздуха доходит до критической отметки, то начинается влажная атмосферная коррозия. Металл начинает вступать в реакцию с влагой и зарождается очаг ржавчины. Допустим, поставив холодный автомобиль в теплый гараж — причина повышенной коррозии. Так как на деталях образуется конденсат и если гараж имеет плохую вентиляцию, то влажность воздуха возрастает, создавая идеальные условия для коррозии.
В современном городе, даже дождевая вода имеет загрязнения. Воздух загрязнен выхлопами и газами (диоксид серы, аммиак, хлор, оксид азота), все это значительно увеличивает скорость коррозии. Грязь, прилипшая к днищу автомобиля, остается влажной даже в сухую погоду, и процесс коррозии продолжается непрерывно. Поэтому чистый автомобиль подвергается разрушительному действию коррозии несколько меньше. Но в тоже время многие автомобилисты зимой не торопятся мыть автомобиль. Это происходит и из-за замерзания замков после мойки и из-за дорожных реагентов, которыми посыпаются дороги. В итоге даже в морозную погоду на зимней дороге каша и все попытки держать автомобиль в чистом состоянии сводятся практически к нулю. Но все же мы рекомендуем мыть автомобиль регулярно, тогда, возможно, покраска автомобиля Вас не будет интересовать многие годы.

Коррозионные повреждения подразделяются на

Коррозионные пятна:
Небольшая глубина поражения. Развивается скорее в сторону, захватывая все новые области.

Точечная коррозия:
Небольшие точки, которые развиваются скорее в глубину. При таком виде коррозии со временем появляются сквозные дыры в металле.

Сквозная коррозия:
Следующая стадия точечной коррозии, когда металл уже поражен насквозь.

Подпленочная коррозия:
Под пленкой покрытия образуется очаг ржавчины. В большинстве случаев поднимает краску, но может и оставаться незаметной. Развивается как в ширину, так и в глубину. Вполне может перерасти в сквозную коррозию.

Косметическая коррозия:
Образуется на местах соприкосновения кузова с накладными деталями (решетки радиатора, молдинги, фонари и т.д.). На начальном этапе не является губительной, но вполне может перерасти в подпленочную коррозию.
Самое главное условие, когда производится антикоррозийная обработка автомобиля для борьбы с коррозией — это полное ее удаление. Если ржавчина будет удалена или обработана не полностью, то процесс разрушения кузова будет продолжаться. Существуют разные способы удаления коррозии. Рассмотрим самые основные — механический и химический.

Механический — является, на сегодняшний день, самым эффективным. Рассмотрим самые распространенные способы механической обработки:

Пескоструйная обработка:
Суть в обработки с том, что частицы песка под давлением вылетают из сопла аппарата и выбивают ржавчину с поверхности металла. Этот способ является самым предпочтительным, но чаще всего, используется только в промышленности. Плюс этой обработки в том, что частицы песка очищают поверхность металла полностью, справляясь даже с порами. При этом в отличие от шлифовального метода, толщина металла не изменяется. Поэтому пескоструйная обработка является самой предпочтительной.

Шлифование вручную:
Места, пораженные ржавчиной, очищают наждачной бумагой крупной и средней зернистости. Сложнодоступные места обрабатывают скотчбрайтами, так как они не ломаются при изгибе и не создают глубоких царапин. Крупным абразивом нужно пользоваться с осторожностью, так как толщина пораженного ржавчиной металла могла существенно уменьшиться.

Шлифование машинкой:
Достаточно популярный способ. Из плюсов можно отметить скорость работы. Зато из минусов выделим то, что толщина металла при этом способе обработки существенно уменьшается. Из преимуществ отметим то, что у людей, которые выполняют кузовной ремонт, обычно есть в налии шлифовальные машинки.

Химическая обработка — Заключается в уничтожении ржавчины химическим путем. Обычно используется кислота или составы на ее основе. Применяется в местах, где нет возможности удалить ржавчину физически. Наносятся кисточкой или из аэрозоли. На сегодняшний день рынок преобразователей ржавчины достаточно велик. Рассмотрим основные категории:

Смываемые:
Преобразователи, которые после применения необходимо смывать водой. Из плюсов отметим, что подобные растворы достаточно неплохо справляются со своей задачей и растворяют ржавчину вплоть до чистого металла. Из недостатков заметим, что после использования их необходимо смывать водой, которая и является основным источником коррозии. Поэтому после промывки водой, поверхность необходимо как можно быстрее высушить и защитить антикоррозионными средствами. Если надолго оставить обработанный металл незащищенным, то дальнейший кузовной ремонт может принять очень затяжной характер.

Несмываемые:
Составы, которые вступают в реакцию с ржавчиной и преобразуют ее в покрытие, пригодное для покраски. Обычно они называются грунт — преобразователи. Хотя получившееся покрытие обычно сложно назвать полноценным грунтом. Все же нанесенное покрытие на чистый металл, обычно по качеству значительно выше, чем покрытие, нанесенное на преобразованную ржавчину. Но не нужно забывать, что прогресс не стоит на месте и с каждым днем преобразователи выполняют свою работу все лучше и лучше.

Заделка сквозных дыр:
Достаточно часто при сквозной коррозии появляются сквозные дыры. В таком случае необходимо зачистить поверхность до металла (который еще не поражен). Если дыры не очень большие, то можно применить шпатлевку со стекловолокном. Эта шпатлевка является самой прочной из существующих и специально предназначена для заделки крупных вмятин или сквозных дыр.

Также существуют ремонтные наборы со стеклотканью и эпоксидной смолой. Они хорошо подходят для заделки сквозных отверстий в металле. Перед их использованием поверхность необходимо очистить от ржавчины и грязи. Затем из стеклоткани нужно вырезать куски соответствующие размеру отверстия. С внутренней стороны отверстия необходимо подложить что-то в виде положки (временно). Затем на отверстие накладывается стеклоткань и заливается эпоксидной смолой. После высыхание поверхность готова для дальнейшей обработки. Для улучшения эффекта, ту же операцию необходимо сделать с внутренней стороны отверстия (где была временная подложка).

Виды атмосферной коррозии автомобилей

Процессы коррозии в кузовах делятся по условиям протекания и по характеру коррозионного разрушения.

По условиям протекания различают атмосферную, щелевую, питтинговую, контактную и кавитационную коррозии.

Атмосферная коррозия — это вид электрохимической коррозии, возникающей при непосредственном воздействии атмосферы на металл. Конденсат атмосферы выпадает на поверхность металла или адсорбируется металлом из атмосферы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При включении системы отопления автомобиля относительная влажность воздуха в салоне кузова может составлять 30% (внутренняя влажность в салоне), а снаружи, в то же время колебаться в пределах 80…90%. Это объясняется зависимостью относительной влажности от температуры: чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержаться воды без ее конденсации. Если например, относительная влажность воздуха при температуре +20° С составляет 40%, то при понижении температуры воздуха до —60 С относительная влажность повысится до 100%. При относительной влажности воздуха более 100% вследствие конденсации влаги образуется туман. Этим объясняется образование капель влаги на ветровом стекле, когда автомобиль с улицы (холодный воздух) попадает в теплый и сухой гараж. Теплый воздух охлаждается при соприкосновении с ветровым стеклом и конденсируется на нем. Обратное явление имеет место,, когда из теплого гаража автомобиль выезжает на улицу. Влага, содержащаяся в теплом воздухе внутри автомобиля, конденсируется на внутренней поверхности быстро охлажденных панелей кузова. Таким образом, вода может накапливаться внутри кузова легкового автомобиля, хотя она будет не видна под обивкой.

Различают сухую, влажную и мокрую атмосферные коррозии. При сухой атмосферной коррозии процесс протекает очень медленно и, если в окружающей среде нет агрессивных примесей, существенного разрушения металла не происходит.

Влажная атмосферная коррозия развивается при влажности менее 100%. Такой вид коррозии характеризуется язвенным и точечным разрушениями.

При влажности, близкой к 100 %, развивается мокрая атмосферная коррозия. В данном случае конденсат выпадает на металл в виде частых капель, собирающихся в сплошную пленку.

Интенсивность атмосферной коррозии зависит от многих обстоятельств, из которых основными являются характер конденсации, скорость, длительность, влажность воздуха, состав и температура окружающей среды.

Конденсат в виде капель вызывает более интенсивную коррозию, чем в виде сплошной пленки. Конденсат в виде капель чаще появляется между обшивкой кузова.

Большая скорость выпадения конденсата способствует слиянию капель в пленку, вследствие чего коррозионный процесс замедляется.

Периодическое смачивание металла вызывает во много раз большее разрушение, чем непрерывное нахождение металла в электролите.

Особое воздействие на коррозионный процесс оказывает состав атмосферы. Наличие в атмосфере примесей оксида серы и частиц хлористого натрия интенсифицирует процесс атмосферной коррозии. Атмосферная коррозия характерна для городов с большим числом автомобилей и промышленных предприятий.

Разрушительные процессы в кузове часто интенсифицируются неблагоприятными условиями хранения автомобилей на открытом воздухе. Для таких автомобилей самым опасным временем суток является утро. От повышения температуры воздуха и непосредственного действия солнечных лучей начинается медленное испарение влаги, сконденсировавшейся на автомобиле. При этом в образовавшемся электролите увеличивается концентрация агрессивных примесей, вызывающих коррозию. Непосредственно перед полным испарением влаги на защитно-декоративное покрытие действуют уже насыщенные растворы электролитов.

Щелевая коррозия особенно распространена в кузовах, так как в них имеется много щелей и зазоров. Большинство щелей предусмотрено конструкцией кузова.

При сварке составных элементов кузова, изготовленных из листового металла, или приварке различных листовых панелей между свариваемыми деталями образуются узкие щели. При точечной сварке гнутых профилей также практически невозможно избежать образования щелей. Если на листах, образующих щели, отсутствует какое-либо покрытие или не уплотнены щели, то часто именно в таких щелях начинается коррозия, в конечном счете приводящая к повреждению сварных соединений. На рис. 1 показано разрушение сварного соединения задней стойки кузова и заднего крыла.

Щелевая коррозия развивается в местах установки болтов, заклепок и особенно в местах установки самонарезающих винтов. Иногда в качестве активатора коррозии .в щели, образованной двумя компонентами, может выступить пористая прокладка, с помощью которой можно задержать влагу. Другим местом развития щелевой коррозии являются узкие зазоры между элементами шасси и крыльями по периметру.

Кроме того, щели возникают в процессе эксплуатации автомобиля из-за разрушения поверхностного слоя металла кузова. Природа щелевой коррозии электрохимическая. Скопление влаги и пыли в щелях и зазорах значительно ускоряет коррозию, так как влага дольше сохраняется в щели и медленнее в ней высыхает, по сравнению с другими участками поверхности кузова.

Щелевая коррозия наиболее интенсивно развивается при некоторых оптимальных размерах щели. Для кузовных сталей этот размер составляет 0,25…0,70 мм.

Коррозия в зазоре начинается у края, а затем постепенно распространяется внутрь детали. Характерно, что щелевая коррозия (рис. 2) развивается даже под слоем лакокрасочного покрытия.

Питтинговая коррозия кузова начинается в местах повреждения лакокрасочного слоя щебнем. Язвы питтинговой коррозии занимают небольшую площадь, но часто имеют большую глубину. В результате коррозии металлической поверхности и участков, на которых поврежден слой краски и под которым может развиваться коррозионное разрушение, могут образоваться сквозные повреждения в листовом металле кузова в самом неблагоприятном случае, на что потребуется всего несколько месяцев.

Питтинговая коррозия часто наблюдается в декоративных хромоникелевых покрытиях таких деталей, как буфера, дверные ручки, молдинги. Коррозионные повреждения покрытий перечисленных деталей автомобилей старого образца могут достигать даже основного металла, что приводит к образованию коррозионных пятен. Более современные покрытия, нанесенные способом двойного никелирования, состоят из внутреннего слоя полублестящего никелевого покрытия и наружного блестящего слоя никелевого покрытия, который однократно или двукратно подвергнут хромированию. Язвы в покрытиях такого типа, как правило, не проникают дальше полублестящего никелевого покрытия, от которого повреждение распространяется в боковых направлениях.

Скорость коррозии никелированных деталей увеличивается от присутствия сернистых соединений. Отработавшие газы двигателя также интенсифицируют коррозию, которая проявляется в серьезных повреждениях буфера у выпускного трубопровода. Фактором ускорения питтинговой коррозии является дорожная грязь, особенно содержащая соли.

Декоративные элементы некоторых современных автомобилей сделаны из анодированного алюминия. Этот материал также подвержен питтинговой коррозии, которая приводит к нарушению тонкого оксидного слоя на поверхности и к образованию серых корок, состоящих из продуктов распада соединения, часто потемневших из-за грязи. Отработавшие газы двигателя ускоряют коррозию данного вида алюминиевых бамперов в зонах около выпускной трубы.

Контактная коррозия приводит к разрушению металла в результате соприкосновения деталей из разных или даже однородных материалов.

К данному виду коррозии относится также коррозия трения, при которой разрушаются поверхности сопряженных металлических деталей, подверженных вибрации или совершающих незначительные возвратно-поступательные перемещения относительно друг друга. При коррозии процесс поверхностного разрушения металла сопровождается уменьшением прочности на 40%.

Наиболее интенсивна контактная коррозия при контакте деталей, одна из которых покрыта хромом, а другая выполнена из стали и покрыта никелем, а также при контакте детали из стали и некоторых видах каучука.

Коррозии под воздействием кавитационных явлений подвержены те детали кузова, которые оказываются под воздействием воды, например днище кузова. Капли влаги, попадая на днище, создают замыкание кавитационных пузырьков, вызывающих гидравлический удар.

По характеру коррозионного разрушения различают общую и местную коррозии.

Общая коррозия (рис. 3) возникает в кузовах главным образом под воздействием окружающей среды при эксплуатации автомобилей в загрязненной окружающей среде. Она протекает примерно с одной скоростью на всей поверхности кузова, подвергающейся воздействию коррозионно-активной среды, и характеризуется тем, что на поверхности металла возникают сплошные налеты продуктов коррозии.

Общей коррозии подвергаются в кузовах в основном участки без покрытия, например надколесные дуги, с которых гравий, отбрасываемый колесами автомобиля, сбивает защитный слой противокоррозионного материала. Общая коррозия характерна для стоек кузова, когда они увлажнены.

Местная коррозия развивается с очень большой скоростью на ограниченных участках поверхности и часто принимает форму направленного разрушения, приводящего в относительно короткие сроки к образованию сквозных отверстий или трещин. Местная коррозия выражается в виде язв, точек или нитей.

Коррозия в виде язв характеризуется возникновением на поверхности металла отдельных очагов разрушений с разной площадью поражения. В деталях из тонколистового металла язвы, как правило, бывают сквозные. Коррозия передней части и порогов пола кузова показана на рис. 4 и 5.

Точечная коррозия возникает на деталях с пассивирующей пленкой. Нитевая коррозия возможна под слоем краски или другого защитного покрытия в виде извилистой нити, глубоко поражающей металл.

Самыми распространенными видами местной коррозии в кузовах являются щелевая и питтинговая коррозии.