Коррозия — это процесс разрушения металла при его физико-химическом или химическом взаимодействии с окружающей средой.
Коррозии железа в присутствии воды и кислорода в нейтральной среде происходит по выражению 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe (OH)2 с образованием гидроокида железа. а при дальнейшем окислении и дегидратация создают типичные продукты коррозии (ржавчина): красная ржавчина (Fe2O3), а при недостатке O2 первоначально образовавшаяся гидрооксид железа преобразуется в черную ржавчину (Fe3O4).
При электрохимической коррозии атом металла покидает узел кристаллической решетки при сохранении своих валентных электронов и как ион переходит фазовую границу в электролитах.
Разность потенциалов возникает от различных металлов (например, цинк — железо). Даже на поверхности одного металла могут существовать точки разных потенциалов, которые могут образовывать элемент коррозии. Уровень влажности и состав воздуха изменяют агрессивность электролита и играют решающую роль для скорости коррозии. Чистая листовая сталь, например, начинает корродировать при нормальных атмосферных условиях уже через несколько минут.
Практический ряд напряжений для металлов в присутствии 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, водород – 0,000, нихромовая сталь (X5 Cr Ni 18.10) +0,135В.
Чем больше разность потенциалов, тем быстрее протекает коррозия, а при соединении металлов в первую очередь разрушается менее благородный металл (например, цинк на железе). Распространение коррозии зависит не только от разности потенциалов. Проводимость электролита, среда, в которой может происходить обмен электронами, также играет важную роль.
Применения соли для посыпки дорог зимой приводит к тому что электропроводность водного раствора на дорогах может повышаться в 1000 раз по сравнению с летними месяцами. Ионы хлорида соли усиливают коррозию металла. Также 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.
Кузов автомобиля имеет значительное количество замкнутых (скрытых) полостей, щелей, в которых создаются благоприятные условия для возникновения и развития коррозии, так как они плохо проветриваются и в них скапливается влага. Коррозии подвержены также днище кузова, нижние части дверей, стоек, соединения деталей, в том числе места точечной сварки. Часто и сварные швы не имеют достаточной герметизации и являются очагами ускоренной коррозии.
На рис. 4.1. приведены наиболее повреждаемые элементы кузовов легковых автомобилей. В среднем коррозией повреждается 20,2% площади дверей, 20,8% поверхности капота, 31,6% площади задних крыльев, 23,5% площади внутренней поверхности лонжеронов кузова.
Кузов автомобиля имеет скрытые полости различной конфигурации и размера, расположенные в различных местах. Соответственно, в этих полостях различный микроклимат — влажность, температура, концентрация электролита. Некоторые участки кузова благодаря более жёсткому микроклимату более подвержены коррозии. Такие участки называются критическими. Примерами таких участков служат полости с обилием микрозазоров. Чем ниже они расположены и чем ближе к моторному отсеку, тем выше скорость коррозии.
Для автомобиля критическими являются следующие участки: пороги, сварные швы, ниши наружных световых приборов, колёсные арки, крылья, полости лонжеронов и поперечин кузова, полости дверей, капота и багажника, стойки кузова, детали крепления подвески.