Защита автомобилей от коррозии

37.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).

38.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).

Среди смазок, получаемых из мыл жирных кислот, самой большой влагоустойчивостью отличаются кальциевые и алюминиевые смазки. Легче всего вымываются натриевые смазки. Характеристика водостойкости имеет решающее значение для смазок, предназначенных для работы в условиях возможного контакта с водой.

Тесная связь между возможными проявлениями коррозионной агрессивности смазок и их химической стабильностью указывает на необходимость учитывать показатель стабильности в качестве потенциального фактора коррозии. Принятым методом для оценки химической стабильности смазок является окисление их образцов в манометрическом сосуде под повышенным давлением и при высокой температуре. Критерием стабильности смазки является количество поглощенного кислорода и выделенных кислот.

39.Консервационные масла

Консервацией называется нанесение средств временной защиты на поверхность изделий (масла, смазки, лики, пленки и летучие ингибиторы коррозии) создавая изолирующий слой или защитную пленку на поверхности металла. Существует обширный ассортимент масел самого различного назначения. В зависимости от назначения для придания маслам определенных эксплуатационных свойств в них вводят вязкостные, депрессорные, моющие, антиокислительные, противопенные и противоизносные присадки. Некоторые присадки являются многофункциональными, т.е. способны одновременно улучшать два или несколько эксплуатационных свойств масел.

Основные типы автомобильных минеральных, полусинтетических и синтетических масел:

- моторные масла (для бензиновых и дизельных двигателей);

- трансмиссионные масла (автотракторные);

- гидравлические масла;

- рабоче-консервационные масла и жидкости:

- защитная жидкость «Предокол» для вальцовки листового металла, мойки и межоперационной защиты деталей от коррозии;

- жидкость НГ-213 для сборки и испытаний узлов тормозных систем и сцеплений автомобилей;

- масло ГН-210 - для пропитки и смазки металлокерамических деталей - узлов трения;

- консервационные масла - жидкие консервационные смазки (К-17; НГ - 203 марок А, Б, В; НГ - 208; НГ - 204у; ЖБК для долговременной защиты изделий из черных и цветных металлов).

40.Трансмиссионные масла

Большинство применяемых трансмиссионных масел содержит композиции присадок (до 10%) с разным назначением: для улучшения смазочных и защитных свойств, уменьшения вспенивания, замедления окисления и коррозии.

Коррозионное влияние трансмиссионного масла, содержащего современные присадки для повышения маслянистости, может проявляться от непосредственного химического воздействия присадок в металлы, а также в результате действия влажного воздуха на поверхности металла, которые перед этим были покрыты маслом. Этот второй вид коррозии тесно связан с химическим воздействием присадок или продуктов их разложения на металл и прямо пропорционален числу центров коррозии , которые образовались на поверхности металла в результате этого воздействия.

Например, отщепление активного хлора или хлористого водорода приводит к образованию на стали микроскоплений хлористого железа, которые под влиянием влаги воздуха разрастаются в большие очаги коррозии поверхностей деталей, поднимающихся над уровнем масла.

Многие трансмиссионные масла, содержащие присадки с активной серой, химически воздействуют на цветные металлы (медь), вызывая их потемнение. Такое окисление меди не является основанием для замены масла, так как пленка сульфидов, герметически прилегающая к металлу, предупреждает износ сопряженных деталей. Присутствие в масле воды в виде эмульсии или взвеси крайне нежелательно.

41.Пленкообразующие нефтяные составы (ПИНС)

Более универсальными свойствами обладают пленкообразующие нефтяные составы, представляют собой композиции пленкообразующих компонентов, маслорастворимых ингибиторов коррозии и растворителей. Пленкообразующие нефтяные составы, как и масла, можно наносить на труднодоступные и внутренние поверхности изделий. Они образуют на поверхности тонкие пленки от 20 до 100 мкм, при этом обеспечивается надежная защита от коррозии на длительные сроки на уровне консервационных пластичных смазок.

В качестве пленкообразующих компонентов могут быть использованы твердые углеводороды (парафин, церезин, петролатум, воск) или продукты их окисления, битумы, полиизобутилены с молекулярной массой 600-8500, смолы алкидностирольные, нефтеполимерные, канифоль, полимерные и мыльные загустители.

Пленкообразующие нефтяные составы формируют структуру пленки на поверхности металла и обеспечивают ее эластичность, гидрофобность и стойкость к атмосферным воздействиям. Полимерные загустители увеличивают прочность пленки к и адгезию ее к поверхности металла. Стеараты щелочных металлов - мыльные загустители - придают продукту тиксотропные свойства. Благодаря способности тиксотропных продуктов терять и восстанавливать свою высоковязкую структуру их можно легко наносить методом распыления и избежать стекания продукта с вертикальных поверхностей после нанесения.

Маслорастворимые ингибиторы коррозии, входящие в нефтяные составы, должны хорошо совмещаться с пленкообразующими компонентами покрытия, сохраняя при этом способность эффективно защищать поверхность металла от коррозии. В качестве растворителя при изготовлении пленкообразующих нефтяных составов наибольшее распространение получил уайт-спирит. В некоторых случаях для меньшей пожароопасности процесса консервации в качестве растворителя используют трихлорэтилен.

В РФ производятся пленкообразующие нефтяные составы различного назначения, отличающиеся входящими в них компонентами, их содержанием, комплексом физико-химических, защитных свойств и эксплуатационных характеристик.

Основные виды пленкообразующих нефтяных составов:

- защитное пленочное покрытие НГ-216А, Б (консервация изделий для жестких условий хранения, защита днища кузова);

- ингибированный пленкообразующий нефтяной состав НГ-222А,Б;

- защитный смазочный материал НГМ-МЛ;

- защитный смазочный материал «Оремин»;

- защитный состав «Мольвин МЛ»;

- автоконсервант порогов «Мовиль»;

- автоконсервант порогов «Мовиль-1»;

- автоконсервант порогов «Мовиль-2»;

- автоконсервант кузова;

- автоконсервант с полирующим эффектом «Поликон»;

- защитный восковой состав ПЭВ-74;

- защитное пленочное покрытие НГ-216В (консервация мелких деталей и запасных частей);

- защитный состав «Петронол ОУ» (защита стен и оборудования от налипания краски и коррозии).

В системе техобслуживания автомобилей наряду с отечественными материалами применяются также материалы зарубежных фирм типа «Тектил», «Динол», «Резистин МЛ» и другие. В зависимости от назначения пленкообразующих нефтяных составов к ним предъявляется ряд технологических и эксплуатационных требований:

- тиксотропность;

- проникающая способность (способность продукта проникать в щели и зазоры конструкции);

- тепло- и морозостойкость - способность пленки не стекать при повышенной температуре и не растрескиваться при температуре - 40оС;

- пожаробезопасность;

- воздействие на окрашенную автоэмалями поверхность металла - инертность продукта по отношению к пленке синтетической автоэмали.

Наиболее высокие защитные свойства имеют продукты для защиты днища кузова автомобиля. У материалов для антикоррозионной обработки скрытых полостей кузовов защитные свойства несколько ниже. В то же время материалы для скрытых полостей значительно превосходят все остальные пленкообразующие нефтяные составы по способности проникать в щели и зазоры. Материалы для скрытых полостей отличаются также высокой теплостойкостью пленки, что позволяет производить ремонтную окраску кузовов после антикоррозионной обработки скрытых полостей, не опасаясь вытекания продукта.

42.Тормозные жидкости

Рабочая жидкость для привода тормозов - это, как правило, многокомпонентная смесь не нефтяного происхождения, необходимые свойства которой получаются добавлением различных компонентов и ингибиторов. Тормозная жидкость, предназначенная для современных автомобилей, должна удовлетворять следующим требованиям:

- вязкость жидкости не должна изменяться в широком диапазоне температур;

- высокая температура кипения;

- надежность работы при низкой температуре;

- хорошие смазочные качества;

- нейтральность по отношению к конструкционным материалам тормозной системы;

- невосприимчивость к действию воды (хорошая смешиваемость с водой и отсутствие расслоений);

- устойчивость к вспениванию;

- хорошая общая стабильность жидкости (устойчивость к окислению, колебаниям температуры, влаге и др.).

Детали тормозной системы автомобилей сделаны из различных металлов и резины. Поэтому и коррозионное действие жидкости на детали следует рассматривать относительно этих материалов. Действие жидкости на металлы проявляется прежде всего в коррозионных изменениях, происходящих на их поверхности. Коррозия может быть вызвана химическим воздействием компонентов жидкости на отдельные металлы или действием воды, небольшое количество которой может накапливаться в системе вследствие конденсации.

Кислород воздуха играет важную роль на протекание коррозионных процессов в тормозной системе. Кроме непосредственного участия кислорода в процессе коррозии, не менее важную роль играет его окисляющее действие на компоненты тормозной жидкости, особенно во время эксплуатации. В результате этого процесса в жидкости образуются агрессивные соединения, которые являются причиной ускорения коррозии. Проблема получения безвредной, с точки зрения коррозии, жидкости является чрезвычайно сложной. Добиться этого можно подбором соответствующих в химическом отношении компонентов, а также применением ингибиторов и присадок с противокоррозионным и противоокисляющим действием, обладающим также пассивирующим влиянием на металл. Хорошая тормозная жидкость не должна вызывать в гидравлической системе коррозии металлов в условиях эксплуатации и при хранении автомобиля, а также в случая попадания в систему воды. В противном случае коррозия приведет к отказу тормозов.

Действие тормозной жидкости на резину имеет иной характер. Жидкость, попадая на резиновые детали, вызывает их набухание, выражающееся в увеличении массы и объема, а иногда даже и растворение. Набухание резины в определенных пределах является желательным явлением, так как приводит к дополнительной герметизации системы. Однако сильное растворении резины или вымывание из нее некоторых компонентов недопустимо. В результате образующихся расслоений, трещин и пузырей поверхность детали становится липкой и на ней выступает сажа. При этом жидкость и детали дополнительно загрязняются смолообразными продуктами. Результатом чрезмерного действия жидкости является также утрата резиной эластичности. Отмеченные явления нежелательны в гидравлической тормозной системе и мешают нормальному функционированию тормозов.

Коррозионная агрессивность тормозных жидкосте в лабораторных условиях проверяется на комплекте пластин, сделанных из меди, чугуна, алюминия, стали и луженой жести. Комплект этих пластин, составленных в пакет, а также резиновые манжеты подвергаются действию в течение 120 ч исследуемой жидкости с 5%-ой добавкой воды при температуре 100?С. Действие тормозной жидкости на конструкционные материалы проявляются также при высоких температурах в ходе исследований на стенде, имитирующем реальные условия работы тормозной системы.

43.Охлаждающие жидкости

В системах охлаждения автомобильных двигателей в качестве охлаждающей жидкости применяется вода или водный раствор этиленгликоля, замерзающий при низкой температуре. Чтобы предупредить коррозию в систем охлаждения рекомендуется применять дистиллированную воду и добавлять к ней ингибиторы коррозии. Наличие в жидкости минеральных компонентов в виде хлоридов и сульфатов во много раз увеличивает скорость протекания коррозии.

Вода в качестве охлаждающей жидкости. Как охлаждающая жидкость, вода удобна тем, что дешева, отличается хорошей теплопроводностью, неогнеопасна и безвредна для здоровья человека. В тоже время она имеет и много недостатков: низкая температура кипения, высокая температура замерзания и способность вызывать коррозию металлов. Эти свойства ограничивают ее применение, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.

Хорошими ингибиторами коррозии для воды являются окисляющие вещества, такие как хроматы, бихроматы, нитриты (натрия, калия), вызывающие пассивацию металлов. Использование в охлаждающих системах недистиллированной воды, кроме коррозии, вызывает накипь, которая затрудняет теплообмен и циркуляцию воды.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Концентрация этиленгликоля в таких жидкостях колеблется в пределах 20 - 65% в зависимости от заданной температуры замерзания жидкости. Применение этих растворов вызывает электрохимическую коррозию металлов. Кроме того, во время работы двигателя этиленгликоль окисляется в низкомолекулярные органические кислоты, усиливающие общую коррозионную агрессивность жидкости. Чтобы этого избежать, в водные растворы этиленгликоля добавляются ингибиторы коррозии. Чаще всего это композиция нескольких ингибиторов, которые, дополняя друг друга, обеспечивают комплексную защиту всех деталей системы охлаждения.

Применение ингибиторов коррозии в охлаждающих жидкостях необходимо для обеспечения долговечности двигателя путем сохранения чистоты поверхности стенок, что облегчает тепловой обмен, а также уменьшает коррозию внутренней поверхности элементов двигателя, особенно тонкостенных, а также стыков разных металлов, подвергающихся язвенной коррозии, являющейся частой причиной неплотности между системой охлаждения и цилиндрами двигателя. Применение ингибиторов необходимо также для защиты двигателя во время хранения.

Не следует применять в водных растворах этиленгликоля ингибиторы типа хроматов и бихроматов, так как они окисляют этиленгликоль.

Ухудшение свойств охлаждающей жидкости при работе двигателя происходит вследствие:

накопления в жидкости кислых продуктов окисления этиленгликоля;

уменьшение концентрации ингибиторов;

увеличение концентрации хлоридов и сульфатов, попадающих из случайных источников при восполнении испарившейся части воды. Содержание хлоридов свыше 0,0007% считается недопустимым;

образования во время работы двигателя осадка из карбонатов (в жесткой воде), а также из продуктов коррозии, образующихся в присутствии хлоридов и сульфатов.

Жесткая вода приводит к осаждению из жидкости, содержащей двузамещенный фосфатов кальция и магния, вследствие чего происходит дальнейшее снижение концентрации ингибитора.

Коррозионная агрессивность охлаждающей жидкости испытывается путем определения концентрации ингибитора коррозии или же непосредственным испытанием на комплекте металлических пластин, подверженных действию исследуемой жидкости в определенных условиях. Улучшение эксплуатационных свойств охлаждающей жидкости, уже проработавшей некоторое время в двигателе, сводится к удалению шлама и загрязнений, а также к пополнению жидкости таким количеством свежего этиленгликоля, чтобы плотность жидкости при температуре 20?С составляла около 1,07. Содержание ингибиторов до уровня, требуемого нормативами, можно довести только в лабораторных условиях. Хранить жидкость следует только в стеклянных или стальных банках, а также в луженых или полиэтиленовых упаковках. Не следует употреблять для этих целей оцинкованные сосуды, так как жидкость вступает в реакцию с цинком.

электрохимический коррозия автомобиль

Размещено на Allbest.ru