Химическое воздействие

Значительные разрушения и повреждения многих деталей возникают при химических воздействиях, которые могут вызвать обратимые и необратимые изменения свойств металлов. При коррозии металлы разрушаются вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней (коррозион­ной) средой.

Существует два вида коррозии металлов (сплавов) — химическая и электрохимическая. Химическая коррозия возникает в результате взаимодействия металла со средой (кислородом, водородом, азотом), т. е. атомы металла (сплава) непосред­ственно соединяются химической связью с атомами окислителей. Коррозия наблюдается в тех случаях, когда коррозионная сре­да не является электролитом (газовая коррозия в неэлектропро­водных органических жидкостях, например смазках). Окисли­тельная реакция имеет вид:

,

где

m – число атомов металла

n – валентность металла

При окислении, например, алюминия эту реакцию запишем так:

Чаще всего наблюдается газовая коррозия при контакте ме­таллов.с кислородом, сернистым газом, сероводородом, угле­кислотой и другими газами. В условиях высоких температур и давлений азот и водород тоже вызывают газовую коррозию с образованием нитридов и гидридов. На многих деталях, напри­мер на днищах поршней, распылителях форсунок, вначале об­разуется очень тонкий слой (до 0,1 мкм) нового химического соединения. При длительной работе появляется более толстый слой кристаллического строения (окалина).

Электрохимическая коррозия возникает в водных растворах кислот, щелочей, солей и во влажной атмосфере. Образующий­ся при выходе из металлической решетки катион соединяется не с окислителем, а с другим компонентом окислительной сре­ды. Окислителю передаются электроды, освобождающиеся при образовании катиона.

Коррозия бывает сплошная и местная. Сплошную коррозию в зависимости от глубины коррозионного разрушения на раз­ных участках делят на равномерную и неравномерную. В за­висимости от степени локализации (при местной коррозии) бы­вают коррозионные пятна, язвы и точки. При точеч­ном поражении может появиться подповерхностная коррозия. Поражение также проявляется в виде межкристаллической коррозии.

Рис. 4.1. Виды коррозионных разрушений

Различают следующие типы коррозионных разрушений ста­ли (рис. 4.1): равномерная (а), коррозия пятнами (б), корро­зия язвами (в), коррозия точками (г), коррозионное растрескивание (д), подповерхностная коррозия (е). Для прочности де­талей особо опасны коррозия точками и коррозионное растрескивание, наименее опасна равномерная коррозия. От воздействия продуктов жизнедеятельности бактерий и других организмов возникает биологическая коррозия и под действием радиоактивного излучения — радиационная.

Обычно детали машин подвергаются одновременно физиче­скому и химическому воздействию. Часто одно поле способ­ствует возникновению другого. Например, при трении сталей силовое воздействие способствует образованию теплового, звуко­вого и электромагнитных воздействий, которые влияют на химическое воздействие и таким образом ускоряют процесс разрушения детали.

В результате химических и электрохимических реакций образуются отложения в системе охлаждения, деталях цилиндропоршневой группы, топливной аппаратуры, вы­пускных коллекторах, системе смазки двигателя при старении моторного масла (сажа, смола, лак, продукты окисления).

Итак, в результате различных видов воздействия на детали автомобиля происходит их износ.

Под износом понимают результат изнашивания, определяемый в установленных единицах длины, объема, массы. Различают предельный и допустимый износы. Предельный износ соответствует предельному состоянию изнашиваемого изделия или его составной части. Допустимым называется такой износ, при котором изделие сохраняет работоспособность.

Дата добавления: 2015-11-16