Материал: Защита автомобилей от коррозии

Надежность работы тормозов во время эксплуатации автомобиля определяется материалом трубок, свойствами защитных покрытий, а также способом соединения трубопроводов между собой и с кузовом.

Широко применяются тормозные трубопроводы, изготовленные из стальных паяных труб, покрытых медью, цинком, оловом или сплавом олова со свинцом. На стальные трубопроводы из бесшовных трубок также наносится защитное покрытие из цинка, олова или сплава олова со свинцом. Некоторые заводы в качестве материала для тормозных трубопроводов применяют медь с содержанием 0,025% фосфора. Трубопроводы из коррозионностойкой стали имеют хорошую стойкость, но они, как правило, не применяются из-за высокой стоимости.

Влияние материала и типа тормозных трубопроводов на эксплуатационные свойства тормозов можно охарактеризовать следующим образом:

• - паяные стальные трубопроводы имеют низкую коррозионную стойкость независимо от вида защитного покрытия. Контактная коррозия, возникающая в порах медного покрытия из-за образования пары Сu - Fе, способствует появлению язв, приводящих к сквозной коррозии;
• - стальные бесшовные трубопроводы с гальваническими покрытиями подвергаются сильной язвенной коррозии из-за слишком тонких слоев цинка (менее 25 мкм), пористости оловянного или оловянно-свинцового покрытия, механического повреждения этих покрытий в местах крепления;
• - медные трубопроводы надежно работают при условии правильного конструктивного решения в местах стыка с другим металлом;
• - трубопроводы из коррозионностойкой аустенитной стали с молибденом не подвергаются коррозии при правильном соединении их между собой и с кузовом автомобиля.

Конструкция соединения трубопроводов с другой металлической частью автомобиля оказывает значительное влияние на надежность тормозной системы. Грязь, скапливающаяся в местах соединений, вызывает контактную коррозию, появляются усталостные трещины и сквозное разрушение трубопроводов.

Для безопасной эксплуатации автомобиля рекомендуется систематически и тщательно проверять наружное состояние тормозного привода и своевременно заменять тормозную жидкость.

Детали резьбовых соединений. Болты, винты, гайки, применяемые для крепления узлов шасси, изготовляются из стали без покрытия или чаще всего с последующим оксидированием, фосфатированием или цинкованием для создания на поверхности защитного слоя. Эти детали подвергаются сильной коррозии от действия влаги, грязи и растворов солей. Зная, что интенсивность разрушения металла в таких условиях составляет 0,1- 0,3 мм в год, можно определить потери вследствие коррозионного разрушения. Повреждения выражаются в появлении язвенной коррозии болтов, вызывающей их разрыв или разрушение резьбовой части. Такие повреждения затрудняют проведение демонтажа узлов шасси и снижают безопасность пользования автомобилем, так как микротрещины болтов внешним осмотром не обнаруживаются.

Детали резьбовых соединений защищают от коррозии водостойкой смазкой. Хорошие результаты дает также обработка болтов и их консервация смазками для стальных канатов, работающих в условиях большой влажности или в воде.

Колеса. Автомобильные колеса изготавливают из стали, причем существуют три основные системы их противокоррозионной защиты:

• - окраска противокоррозионными красками;
• - нанесение порошковых красок;
• - металлизация напылением алюминия.

Автомобильные колеса работают в исключительно неблагоприятных коррозионных условиях, так как постоянно подвергаются обрызгиванию водой и грязью. Но из-за массивности колес коррозионные повреждения не представляют для них серьезной угрозы. Единственной опасностью является возможность разрушения части прокорродировавшего края обода, что может привести к повреждению покрышки. Гораздо более серьезной проблемой является коррозия болтов крепления колеса, которая может чрезвычайно осложнить его снятие, а иногда даже сделать это невозможным. Поэтому, защита этих болтов целесообразна.

О надежности заводской антикоррозинной защиты

У владельцев многих иномарок существует мнение, что их автомобилям не нужна дополнительная антикоррозионная обработка, т.к. на конвейере уже обо всем позаботился производитель. А если данный автомобиль оснащен оцинкованным кузовом, то это мнение переходит в настоящую убежденность. Но, как оказывается, реальность несколько отличается от ожиданий. Но обо всем по порядку.

Помимо оцинковки, набирающей популярность в развитых странах, для защиты от коррозии применяют различные методы грунтования. При производстве отечественных автомобилей чаще используется так называемый анафорезный метод. В развитом мире он уже давно устарел морально, т.к. демонстрировал низкие показатели антикоррозионной стойкости. Тем не менее, в нашей стране его применяют весьма активно.

Катафорезный метод грунтования более эффективен. Но как показала реальная эксплуатация, без дополнительной антикоррозионной обработки подобные кузова также довольно быстро пасуют перед ржавчиной. Данный метод используется в России все активнее. К примеру, новые вазовские модели, а также многие иномарки обрабатываются именно таким образом.

Наконец, наиболее действенный способ заводской борьбы с коррозией - оцинковка. В автомобильной промышленности принята толщина цинкового покрытия 6-9 мкм. На опытной пластине с такой толщиной гальванического цинка при ее размещении в станции натурных испытаний (напр. промышленной зоне большого города) первые признаки коррозии проявляются в среднем уже через 9-12 месяцев. Это объясняется наличием микропор в цинковом покрытии, через которые влага воздуха вместе со всеми примесями проникает до металла, и процесс прошел. Чем толще цинковое покрытие, тем меньше вероятность, что микропоры «совпадают», и тем надежнее защита. Каждый дополнительный мкм цинкового покрытия увеличивает вес автомобиля и тем самым расход топлива. Поэтому найден компромисс -- 6-9 мкм цинкового покрытия, что значительно уменьшает коррозионную стойкость автомобиля и не столь уж увеличивает расход топлива. Действительно, оцинкованные кузова «живут» гораздо дольше. Но не так долго, как это принято думать. Срок их жизни, во-первых, зависит от толщины гальванического покрытия, типа (двустороннее или одностороннее), а главное - от наличия в процессе эксплуатации его повреждений. Последних избежать практически невозможно, т.к. они появляются во время точечной сварки, когда не только «сгорает» тонкий слой цинка, но и оголенная сталь образует в месте сварки гальванический элемент с цинком, тем самым ускоряя начало коррозии. Поэтому даже оцинкованные кузова по прошествии нескольких лет эксплуатации страдают от коррозии в случае отсутствия дополнительной поддержки антикоррозионных материалов.

Защитные составы на нефтяной основе

Нанесение на поверхность изделий масел, смазок и других составов на нефтяной основе - наиболее доступный и простой способ защиты от коррозии. Поверхность металлов, как и других материалов, при этом приобретает гидрофобность, т.е. водоотталкивающую способность.

Защитные свойства пленок нефтепродуктов обусловлены двумя основными факторами:

• - механической изоляцией поверхности металлов от атмосферного воздействия;
• - торможением электрохимических процессов коррозии на поверхности металла.

Способность пленки нефтепродукта механически изолировать поверхность металла от окружающей атмосферы определяется физико-химическими свойствами пленки, которые в свою очередь зависят от типа нефтепродукта и наличия в нем загущающих гидрофобных добавок и наполнителей.

Для торможения электрохимических процессов коррозии на поверхности металла в нефтепродукты вводят специальные присадки - ингибиторы коррозии.

Ингибиторы коррозии - химические соединения (или смеси нескольких соединений), небольшая добавка которых в коррозионную среду вызывает уменьшение скорости коррозии металла, находящегося в этой среде.

На эффективность действия ингибиторов коррозии влияют внутренние и внешние факторы коррозии металлов. К наиболее важным относятся кислотность коррозионной среды и концентрация ингибитора. В реальных коррозионных системах упомянутые факторы могут взаимодействовать между собой, что затрудняет выявление механизма действия ингибиторов и проектирования ингибиторной защиты.

Концентрация ингибитора является важным параметром, определяющем эффективность защиты.

Коэффициентом ингибирования называется отношения скорости коррозии металла в среде, не содержащей ингибитора, к скорости коррозии того же металла после введения в эту среду ингибитора коррозии:

Ингибиторы для топлив:

• - антиоксиданты - предотвращают окисление топлива при хранении;
• - ингибиторы коррозии металлов.

При нанесении на поверхность металлического изделия ингибированный нефтепродукт вытесняет с поверхности воду и агрессивный электролит. Происходит химическое взаимодействие молекул ингибитора с металлом с образованием на поверхности хемосорбционных соединений, прочно связанных с металлом. Защитный эффект хемосорбционных соединений сохраняется даже после физического удаления пленки нефтепродукта.

Основными типами защитных нефтепродуктов являются консервационные масла, консистентные смазки и пленкообразующие нефтяные составы (ПИНС).

Пластичные смазки

Главными компонентами пластичных смазок являются минеральное масло и загуститель, в качестве которого обычно служат масла, т.е. натриевые, кальциевые, литиевые, алюминиевые, бариевые и другие соли высших жирных кислот натурального или искусственного происхождения. Тип используемого загустителя определяет эксплуатационные свойства смазки: температурный предел применения , способность работать в контакте с другими соединениями, стойкость к окислению, механическую прочность, защитные качества. Кроме основных компонентов, некоторые пластичные смазки содержат присадки, повышающие стойкость к окислению, изнашиванию и коррозии.

Влияние пластичных смазок на коррозию металлов связано прежде всего с изменениями, вызываемыми процессами окисления смазки при работе или во время хранения. Дополнительным фактором, ускоряющим этот процесс, является вода. Склонность пластичных смазок к окислению, как правило, выше, чем у минеральных масел. Процессы окисления и другие химические превращения ускоряются при контакте смазки с металлом. Признаком окисления смазки является прежде всего медленный в условиях хранения и более быстрый в период эксплуатации рост кислотности. Продукты окисления, особенно низкомолекулярные органические кислоты, сильно увеличивают коррозионную агрессивность смазок по отношению к металлам и, кроме того, облегчают проникновение вредных соединений, содержащихся в атмосфере воздуха.

Накопление продуктов окисления отрицательно влияет на защитные свойства пластичных смазок. С процессами окисления связано также, как правило, ухудшение механической и коллоидной стабильности смазок.

Отрицательное влияние окисления нежелательно для любых смазок независимо от их назначения, но особенно жесткие требования предъявляются к консервационным смазкам. Такими же защитными свойствами должны обладать смазки, закладываемые в узлы автомобиля на весь срок его службы. Средством, предотвращающим естественное окисление этих продуктов, является применение ингибиторов окисления.

Интенсивность коррозии металлов под влиянием влаги в большей степени определяется влагоустойчивостью пластичных смазок, которая зависит прежде всего от растворимости и эмульгирующей способности отдельных составных частей смазки. Существенное значение также имеет механическая прочность смазок, особенно в условиях механического действия воды (атмосферные осадки, обрызгивание водой).