Как развивается коррозия кузова автомобиля

Коррозия кузова – одна из самых опасных «болезней» автомобиля. Этот элемент конструкции машины трудно заменить, он является самым дорогостоящим, и более уязвим к разрушению, чем закрепленная на нем механика. При благоприятных для процесса обстоятельствах ржавчина может разъесть металл в считанные месяцы и даже недели.

Содержание

• 1 Проявления сухой и влажной атмосферной коррозий
• 2 При каких обстоятельствах сухая коррозия становится влажной
• 3 Географические негативные факторы
• 4 Местный и сплошной типы развития коррозии
• 5 Области повышенного риска
• 6 Как защитить автомобиль от коррозии

Проявления сухой и влажной атмосферной коррозий

Потускнение металлической поверхности, не разрушающее его структуры – внешнее проявление сухой коррозии. Всем известно, что в мегаполисах и индустриальных населенных пунктах не бывает чистого воздуха без вредных примесей. Причинами атмосферной коррозии чаще всего становятся такие факторы, как:

• Неблагоприятная экологическая обстановка региона
• Испарения активных веществ, используемых в автомобилях
• Загазованность городского воздуха выхлопами машин
• Насыщенность атмосферы отходами промышленных предприятий
• Качество покрытия дорог

Газообразные реагенты, в том числе кислород, оказывают химическое влияние на металл. Но, даже если в воздухе окажутся агрессивные газы, железу и стали не грозят структурные изменения в сухой атмосфере. Однако стоит только уровню влажности пойти вверх, резко начинает увеличиваться толщина влажной пленки на кузове, а сопротивление поверхности, напротив, уменьшается. При достижении определенной критической точки этого процесса развивается электрохимическая коррозия. Ее причины – неоднородность всех без исключения металлических поверхностей. Они могут иметь в разных случаях:

• Макровключения
• Микровключения
• Структурную неоднородность металла
• Неравномерные по толщине пленки адсорбированных веществ
• Внутреннее напряжение
• Разность температур на отдельных участках
• Рельефную деформацию металла

Таким образом, на металлическом кузове сконцентрированы множественные гальванические элементы, работающие непрерывно. Коррозийное разрушение происходит на анодных участках поверхности.

При каких обстоятельствах сухая коррозия становится влажной

Критический момент перехода сухой атмосферной коррозии во влажную электрохимическую фазу наступает тогда, когда уровень влажности достигает определенного показателя. Это время зависит от того, насколько загрязнен окружающий воздух, а также от состояния металла.

Если железо снаружи абсолютно чистое, как и окружающий воздух, то коррозия автомобиля начинает развиваться при показателе критической влажности около 70%. Но это – идеальные условия, которых на практике никогда не встречается.

Гораздо чаще разрушения начинаются при показателе 50%, а это именно тот распространенный случай, когда днище автомобиля чистится от грязи крайне редко, от случая к случаю. Постоянное присутствие на поверхности мелких пылевых и грязевых частиц приводит к конденсации влаги и адсорбции. Развитие коррозии ускоряется, если:

• Возрастает температура окружающего воздуха (например, в гараже)
• Увеличивается степень влажности воздуха
• Отсутствует вентиляция в помещении

Это следует хорошо помнить тем автолюбителям, которые не считают сильным вредом загон грязной мокрой машины в обогреваемый, но не оснащенный вентиляцией гараж. А ведь такие владельцы, по сути, помещают свой автомобиль в стабильно работающий термостат, в котором бурно разовьется процесс активного ржавления металла.

Поэтому, если сравнить холодный, но хорошо продуваемый гараж с теплым, но невентилируемым помещением, преимущества будут на стороне первого варианта. Электрохимическая коррозия кузова автомобиля ощутимо затормозится, если температура в гараже будет ниже точки замерзания. А вот температурные перепады – благоприятное условие для интенсивной конденсации влаги в полостях. И высохнуть конденсат не может, если в гараже нет вентиляции.

Атмосферная коррозия в основном имеет электрохимическую природу, то есть происходит, когда металл соприкасается с электролитом. Незащищенная поверхность кузова адсорбирует молекулы хлора, кислорода, оксидов серы и углерода и другие окислительные соединения из окружающего воздуха. Это приводит к формированию оксидной пленки различной толщины на поверхности. Контактируя с воздухом, она содержит в своем составе конденсированную влагу.

Географические негативные факторы

Влажность воздуха и температура влияют на толщину оксидного образования. Поэтому кузов может активно корродировать в регионах с высокой плотностью промышленных предприятий и активно развитым производством. В таких местах даже дождевая влага имеет кислый состав. В ней растворяется масса газообразных примесей, интенсивно подкисляющих воду.

Воздух вблизи крупных предприятий часто содержит повышенный объем диоксида серы (или сернистого газа). Коррозия металла ощутимо ускоряется в таких районах, даже если содержание диоксида серы составляет меньше чем 0,0001%. А анализы порой показывают намного большее содержание. Так же опасны для поверхности кузова газообразные примеси типа оксидов азота, аммиака, хлора.

Другой пример – приморские районы. Активным фактором ускоренной коррозии кузова являются в этих местах соляные взвеси в воздухе, то есть мельчайшие частички раствора морской соли. Разрушающая способность такого вещества не зависит от концентрации соли в растворе. Поэтому даже крохотная, до 1%, примесь в электролитной пленке быстро вызывает серьезные разрушения поверхности.

Ускоренная коррозия кузова автомобиля наблюдается в районах, прилегающих к химическим комбинатам. В обычной дорожной грязи и пыли содержится большая часть агрессивных соединений. Это могут быть угольная, силикатная или цементная пыль, фосфаты, хлориды, сульфаты. Все эти вредные вещества попадают в зазоры, пазы, щели, закрытые полости и постепенно скапливаются там. Достаточно автомобилю попасть под дождь, как создается коррозионно-активная среда, и кузов начинает разрушаться.

В крупных городах и мегаполисах в зимнее время на дороге образуется некий коричневый кисель из талого снега, льда, грязи, реагентов, которыми посыпают трассы для профилактики обледенения. В составе такого вещества присутствуют хлориды кальция и натрия. При контактах кузова с ними происходит активное разрушение металла. Итак, разрушительная коррозия кузова автомобиля может происходить быстрее или медленнее в зависимости от таких факторов, как:

• Условия эксплуатации машины
• Географическая область постоянного использования
• Текущее время года, сезон
• Климатическая зона

Местный и сплошной типы развития коррозии

Обширные, плохо защищенные поверхности легко подвергаются сплошной коррозии. Если это случилось, необходимо полностью обработать кузов, после чего перекрасить его. Более распространен местный тип разрушения, возникающий на отдельно расположенных участках, и поражающий металл по-разному.

• Местная щелевая коррозия

Развивается в области узких зазоров и щелей с усиленной капиллярной конденсацией воды и скоплением дорожных загрязнений. Анодные участки поверхности внутри зазоров подвергаются разрушению. Внешние кромки щелей под воздействием свободно поступающего воздуха становятся катодами. Выявить этот тип коррозии на начальном этапе трудно из-за скрытого расположения очага.

• Местная усталостная коррозия

Возникает на участках усиленного влияния знакопеременной нагрузки и агрессивной среды

• Локальная и нитевидная подпленочная коррозия

Может возникнуть в виде вздувшихся пузырей краски, под которыми образовался очаг ржавчины, или в виде покрывающей поверхность сетки трещин. Видимые разрушения находятся под слоем лакокрасочного покрытия, поэтому обнаруживаются трудно. «Нити» расходятся активно по всем направлением. При этом глубинного разрушения металла почти не происходит. Центр очага усиленно подвергается разъеданию, в том числе и до сквозной стадии.

• Местная контактная коррозия

Развивается на стыках деталей из разнородных металлов.

Так поражается кузов, если принимать во внимание причины и локализацию разрушений.

Дополнительно:

• Подпленочная коррозия может также развиться на том месте, где поврежден лакокрасочный слой. Поэтому после ударов, царапин или актов вандализма необходимо сразу принять меры. Микротрещины, сколы, царапины становятся проходными путями к поверхности металла для влаги и атмосферных загрязнений. Такой участок по отношению к примыкающему материалу становится анодным. Разрушение металла может произойти и в том случае, когда нет сколов и царапин, но ЛКП нанесено тонким слоем, с той разницей, что процесс будет протекать медленнее.
• Сварные швы – место возникновения межкристаллитной коррозии. Эта разновидность поражения особо опасна, так как при этом процессе происходит почти незаметная потеря пластичности и прочности металла. Границы зерна разрушаются избирательно, и область структурных превращений преобразуется в усиленно растворяющийся анод. Такое явление можно наблюдать и на нержавеющих сталях, и на хромистых, хромоникелевых, алюминиевых сплавах. Эти металлы легко становятся пассивными. После нарушения связей между зернами металла начинается выкрашивание, и кузов теряет свои свойства, быстро приходит в негодность.
• Многослойные сварные швы могут стать благоприятным местом для развития ножевой коррозии (местного разрушения в узкой зоне на границе кузовного металла и шва). Заводская сварка ведется при температуре расплавленного металла примерно 1300 градусов. И этот горячий материал входит в контакт с холодным металлом. Расплавленная формация растворяет карбиды титана или хрома, а после охлаждения не успевает выделить новые карбидные соединения. В твердом растворе сохраняется углерод, а из-за медленного остывания большая часть хромовых карбидов выпадает. Таким образом, узкая зона около сварного шва постепенно растворяется на межкристаллитном уровне в агрессивной среде.
  
  
  
• Нержавеющая сталь может подвергаться межкристаллитной коррозии, если на границах образовались примеси хромовых карбидов, резко снижающих ударную вязкость и пластичность стали. Карбиды хрома, являясь анодами, резко ускоряют протекание разрушительного воздействия. Если в технологическом процессе нарушен температурный режим, то атомы углерода подвижно перемещаются к границам. Происходит концентрация карбидов в виде сплошной цепочки, в результате чего образуется обеднение хромом. Агрессивная среда растворяет карбиды хрома, что также приводит к разрушению.
• Есть также редкая разновидность – биокоррозия, то есть разрушение материалов биологическими факторами, микроорганизмами, продуктами их жизнедеятельности

Как выглядит коррозия визуально?

• Поражение в виде пятен. Развитие происходит не вглубь, а в стороны.
• Разрушения в виде язв. Поражение развивается одновременно вглубь и по поверхности.
• Сквозные отверстия. Крайняя степень запущенности процесса – появление дыр малого и среднего диаметров, имеющих ржавые неровные края.
• Петтинговая коррозия. Другое название – точечная. Мелко иссеченная точками поверхность обманчиво целая внешне, но повреждения затрагивают глубокие слои.

Области повышенного риска

Ряд конструктивных элементов машины можно считать «группой риска». На них коррозия появляется чаще и активнее, чем на других деталях и участках. По степени разрушения коррозия кузова может быть нескольких типов:

• Проникающая
• Косметическая
• Структурная

При косметической коррозии опасность можно считать незначительной. Но, тем не менее, необходимо периодически внимательно осматривать места повреждений или растрескивания лакокрасочного слоя. В особенности – лицевые панели в нижней части, на которые постоянно попадает гравий, щебень и песок. Осмотру следует подвергнуть машину и в том случае, если она только что куплена и с конвейера сошла месяц или два назад. Возможно, при транспортировке или из-за заводского дефекта она получила повреждения, и вы уже купили машину с невидимым очагом косметической коррозии. И она проявится в первые месяцы, иногда – в первые 2-3 года эксплуатации.

Области повышенного риска образования косметических коррозийных дефектов:

• Места прикрепления молдингов
• Участки соединения фонарей и кузова
• Фланцы дверей в области кромок
• Крышка багажника
• Водосточные желоба
• Капот
• Места крепления ручек и замков
• Область контакта радиаторной решетки с кузовом
• Все сварные швы и кромки металла

Дело в том, что в местах сварочных точек защита самая слабая. Наплывы, микрозаусенцы, выплески от резки и сварки листового металла плохо удерживают лаки и краски. Если не следить за состоянием швов и участков присоединения мелких деталей, со временем косметическая коррозия станет более серьезной – проникающей. Распространенные участки поражения проникающей коррозией:

• Нижняя часть дверных панелей
• Передние крылья
• Пороги
• Коробчатые сечения нижней области кузова

Из-за труднодоступной локализации этих зон коррозия может протекать незамеченной. Кроме того, перечисленные участки сложно обработать или окрасить.

Места монтажа силовых агрегатов, элементы жесткости кузова часто подвергаются структурной коррозии. Поскольку основная часть силовых деталей расположена на днище, оно и страдает от коррозии больше других поверхностей. Абразивно-коррозионное воздействие в большей степени оказывается также на днище.

Разрушение силовых элементов приводит обычно к потере прочности и жесткости кузова. На автомобиле с таким поврежденным кузовом ездить чрезвычайно опасно. Деформация и смещение узлов, закрепленных на поверхности, делают невозможной эксплуатацию машины.

Следует учитывать тот факт, что трансмиссия, передняя подвеска, задняя подвеска и другие подкузовные детали постоянно подвергаются сильному коррозионному воздействию. Эксплуатационные характеристики этих узлов при поражении сохраняются благодаря значительной толщине металла, из которого они производятся. А вот товарный вид автомобиля сильно проигрывает.

Как защитить автомобиль от коррозии

Этот вопрос надо решать уже на этапе покупки. Приобретая транспортное средство, учитывайте следующее. Производители разных марок автомобилей используют при изготовлении кузова разные металлы. Самый устойчивый к разрушению – тот, в составе которого есть легирующий материал. Если сравнить подверженность коррозии машин разных марок, например, Mersedes, BMW, Opel, то можно видеть, что в одинаковых условиях эти модели реагируют на вредное воздействие по-разному.

Мерседес и БМВ более крепкие, поскольку производители придают огромное значение антикоррозийной стойкости материалов. Опель быстро ржавеет даже при окружающей сухости атмосферы. Следовательно, надо приобретать машину не из соображений внешнего престижа, а с учетом будущей эксплуатации.

Если вы покупаете дешевое авто, имейте в виду, что производители такого товара все чаще используют в производстве кузова тонкую сталь, которая разрушится намного раньше, чем хотелось бы владельцу. Также при покупке недорогой машины больше вероятности, что при сварке использовались несовершенные технологии, или они были нарушены. Заводские дефекты могут существенно сократить срок жизни транспортного средства, а вовремя заметить их может только опытный мастер, имеющий профессиональное тестовое оборудование.

Машину необходимо всегда содержать в чистоте и сухости, не лениться почистить и просушить днище после поездки в дождливую и слякотную погоду. Гараж лучше оборудовать системой регулировки температуры и хорошей вентиляцией.

Многие неправильно моют свои автомобили. Ни в коем случае не рекомендуется в зимнее время мыть кузов горячей водой. Такая процедура принесет кузову больше вреда, чем пользы. Микроскопическая пленка на поверхности, которая защищает автомобиль, будет смыта струей горячей воды, и внешний вид покрытия изменится в худшую сторону.

При контакте лакокрасочного покрытия с водой высокой температуры происходит быстрое, хоть и незначительное нагревания краски или лака. А поскольку нижняя часть кузова остается холодной, начинается перепад температуры. Это приводит к отслоению краски и образованию микротрещин. Даже если для мытья зимой используется теплая вода, это представляет опасность.

При окрашивании кузова не следует стремиться нанести много слоев и утолщить тем самым покрытие. Многие ошибочно считают, что, чем больше краски нанесено на поверхность, тем лучше защищена машина от ржавчины. Но это абсолютно не так. Основная причина коррозии – не тонкий слой покрытия, а трещины и сколы на нем. Когда они появились на поверхности, локальное нанесение антикоррозийного препарата не спасет от дальнейшего повреждения.

Чтобы ржавчина не расползлась дальше, придется снять полностью защитный слой, очистить поверхность до голого металла. Только после этой операции можно приступать к антикоррозийной обработке. Нанести средство, загрунтовать, покрасить участок. А если есть вмятина или дыра – придется поработать и шпаклевкой.