Продолжим разговор о коррозии, начатый в предыдущей публикации. Как гласит официальный документ DIN 50 900, коррозия – это электрохимическая реакция металла с окружающей средой, при которой происходит электролитическое удаление металла в результате анодной реакции.
Раскроем суть этого процесса более понятными словами. Коррозия – это не только окисление металла кислородом воздуха. Основной вред автомобильным деталям и узлам наносит именно электрохимическая коррозия. Рассмотрим два разных металла (сплава). У них различные электрические потенциалы, поэтому в присутствии электролита они образуют гальваническую пару. И тут стартует упомянутая электрохимическая коррозия, то есть перенос металла, приводящий к разрушению детали.
Роль электролита выполняют растворы солей, кислот или щелочей. В большом городе даже вода из луж становится электролитом – вспомним антигололедные реагенты, щедро выливаемые на наши улицы. Или невинный дождик – в паре с выбросами промышленных предприятий, в частности, сернистым газом, дождевая вода образует слабый раствор сернистой кислоты – вот вам опять электролит, вполне способный запустить процесс коррозии.
Наиболее известный коррозионный процесс – это ржавление «черных» сплавов на основе железа, то есть стали и чугуна. В итоге образуются гидратированные оксиды железа или банальная ржавчина.
И тут уместно спросить: а угрожает ли коррозия цветным металлам и сплавам? В частности, сплавам на основе алюминия?
Современное автомобилестроение немыслимо без использования алюминиевых материалов. Далее мы будем использовать термин «алюминий», подразумевая не чистый металл, а конструкционные сплавы на его основе.
К сожалению, многие убеждены, что алюминиевые детали вечны. Так ли это? Практика говорит об обратном. От коррозии страдают алюминиевые узлы и детали – радиаторы системы охлаждения, конденсаторы и испарители кондиционеров, не говоря уже о разнообразных присоединительных трубках.
Как же так? «Алюминий не ржавеет» – эту фразу мы помним со школы. А еще нам говорили, что на воздухе изделия из алюминиевых сплавов самопроизвольно покрываются тончайшей оксидной пленкой Al2O3 – она-то и предохраняет их от дальнейших коррозионных атак. Поэтому хозяйки пользуются алюминиевой посудой десятилетиями.
Все верно. Но в машиностроении картина гораздо сложнее. Вибрации, перепады температур, влажная и химически агрессивная среда (вспомним упомянутые солевые растворы на дорогах) – эти и другие факторы повреждают приобретенную защитную пленку и препятствуют ее восстановлению.
В местах контакта алюминиевого сплава со сталью (а в большинстве конструкций это неизбежно) возникают гальванические пары. Поскольку алюминий более активный металл, чем железо, электрохимическая коррозия разъедает именно его. Так что алюминиевая трубка со стальным штуцером не такая уж безобидная вещь.
Гальванические пары образуются и в зонах сварных швов алюминиевых деталей. А вслед за электрохимической коррозией приходит коррозия межкристаллитная, разрушающая границы зерен металла. Далее возникает внутрикристаллитная коррозия, работающая, как и следует из названия, внутри зерен сплавов (см. рисунок).
лавная опасность межкристаллитной и внутрикристаллитной коррозии в том, что она существенно снижает прочность и другие механические характеристики изделия при неизменном внешнем виде. А нагрузи деталь чуть сильнее – рассыплется в порошок.
К сожалению, в данном случае практика подтверждает теорию. Ежегодно автосервисы меняют множество кондиционерных теплообменников, изготовленных из «крылатого металла».
Коррозионные напасти, описанные в этой и предыдущей публикациях, не одиноки. Автомобильные детали также атакуют:
- эрозионная коррозия, когда твердые частицы, содержащиеся в газовой или жидкой среде, повреждают защитные покрытия деталей, запуская тем самым процессы разрушения;
- кавитационная коррозия – в этом случае деструктивный процесс возникает в результате «бомбардировки» конструкционного материала пузырьками газа. Они схлопываются в потоке жидкости, нанося повреждения стенкам детали.
Продолжение следует.
Опубликовано: 19 мая 2025, 12:43
Автор:
Источник: