CC BY
47
УДК 621.357.7:620.197
И. А. Антропова, Е.М. Боржкова, В.В.Меньшиков*
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская площадь, дом 9 * e-mail: vm uti@muctr.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОГО ВЛИЯНИЯ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫХ РЕАГЕНТОВ НА МЕТАЛЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДИСКОВ
Аннотация
В работе было исследовано влияние противогололедных реагентов на автомобильные диски. В результате эксперемента для снижения влияния внешних агрессивных факторов на металл из которого производят автомобильные диски было нанесено гальваническое покрытие. Выявлено, что наиболее эффективно нанесение дополнительного гальванического слоя на кованые и штампованные диски.
Ключевые слова: противогололедные реагенты, автомобильных дисков, автомобильные диски.
С выпадением снега и наступлением холодов появление гололеда является серьезной проблемой для московских дорожных служб. Последние годы для борьбы с этой проблемой используют противогололедные реагенты (ПГР) различных видов. ПГР решают проблему обледенения дорог, но с их использованием появляется другая: они являются агрессивной средой. Из-за использования ПГР на территории Москвы и ближайшего Подмосковья наибольший урон наносится автомобилям. В основном наибольший вред причиняется колесным дискам.
Существует три основных вида
противогололедных реагентов: химические, комбинированные и фрикционные. К химическим относится 28% раствор хлористого кальция модифицированного (ХКМ); хлорид натрия; хлорид магния; хлорид калия; нитраты кальция, калия, магния. К фрикционным - гранитная и мраморная крошки; шлак; щебень; песочно-гравийная смесь. К комбинированным - материалы, обладающие химическими и фрикционными свойствами, в которых количество соли (чаще всего КаС1) по отношению к фрикционному материалу составляет не менее 5 %.
У каждых видов есть свои достоинства и недостатки: основными критериями в выборе ПГР являются: рабочий диапазон температур, плавящая способность, стоимость, влияние на окружающую среду. С учетом всех этих критериев самыми лучшими ПГР являются смесь хлорида кальция с хлоридом натрия и раствор хлористого кальция модифицированного.
Автомобильные диски делятся на штампованные (сделаны из стали), литые (обычно из алюминиевого сплава) и кованые (чаще всего стальные).
защита от коррозии, гальванический слой, защита
Для снижения влияния внешних факторов и получения привлекательного вида на автомобильные диски наносят покрытия. Они подразделяются на акриловые лаки, порошковые и гальванические покрытия. Самыми надежными покрытиями с точки зрения защиты от коррозии являются гальванические; из них наиболее часто применяемые для стали -цинковые, для алюминия - оксидные. Из этого следует, что испытания будут проводиться на стали и алюминиевом сплаве, как с покрытием, так и без, в среде химических жидких и твердых ПГР.
Испытания проводились для определения влияния двух наиболее используемых на дорогах противогололедных реагентов на основные виды автомобильных дисков: стальных штампованных и кованый и алюминиевыевых литых. Сущность метода, по которому проводились испытания, заключалась в оценке агрессивного воздействия противогололедного материала на металл. Испытания проводились по ГОСТ 9.905-82.
Из проведенного исследования следует, что в 5%-ом растворе ХКМ-ВС с использованием защитного гальванического слоя на автомобильные диски из алюминия скорость коррозии в среднем уменьшается на 100 г/м2^год, а для дисков из стали - на 1500 г/м2^год; и в 5%-ом растворе МРК твердого для алюминиевых дисков - на 70 5%-ом растворе, а для стальных - на 1220 г/м2^год.
Все пластины до (рис. 1.) и после (рис. 2. и рис 3) испытаний были сняты на электронном микроскопе, где можно увидеть изменения в структуре пластин.
В результате данных исследований было выявлено, что раствор противогололедных реагентов являются сильной агрессивной средой для автомобильных дисков; причем наиболее сильной агрессивной средой является 5%-ый раствор МРК
твердого по сравнению с 5%-ым раствором ХКМ-ВС, на 50 г/м2^год, а для стали, оцинкованной и нет, в его массовый показатель коррозии выше для среднем около 500 г/м2^год. алюминия как оксидированного, так и нет, в среднем
б
мяпга Ляв®
Ыь11 " ^^
мшш
Рис.1. Изображение пластин под микроскопом до проведения коррозионных испытаний: а - алюминий без покрытия, б - оксидированный алюминий, в - сталь без покрытия, г - сталь с цинковым покрытием.
шщ
Ж
аре? »V..-«;
Л-
1
"Л.*,
4Л
Рис. 2. Изображение пластин под микроскопом после проведения коррозионных испытаний в растворе ХКМ-ВС 5%: а -алюминий без покрытия, б - оксидированный алюминий, в - сталь без покрытия, г - сталь с цинковым покрытием
в
г
б
а
в
г
Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXIX. 2015. № 2
а б
Ж te
*
m
Рис. 3. Изображение пластин под микроскопом после проведения коррозионных испытаний в 5%-ом растворе МРК твердого: а - алюминий без покрытия, б - оксидированный алюминий, в - сталь без покрытия, г - сталь с цинковым
покрытием.
Металлы, покрытые защитным слоем, корродируют меньше, чем металлы без защитного слоя. Эта разница сильно видна на стальных пластинах. Пластины из стали, как с покрытием, так и без, наиболее сильно подергаются агрессивной среде всех противогололедных реагентов, участвующих в
испытании, по сравнению с пластинами из алюминия, как с покрытием, так и без. Значит штампованные и кованые автомобильные диски, сделанные из стали, подвергаются большему влиянию противогололедных реагентов, чем литые алюминиевые диски.
в
г
Антропова Ирина Александровна студентка 4-го курса, кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Боржкова Елизавета Михайловна студентка 4-го курса, кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Меньшиков Владимир Викторович д.т.н., профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. Еремина И.Д., Григорьев А.В. Кислотность и химический состав снежного покрова в Москве и Подмосковье за период 1999-2006 гг. // Вест. Моск. ун-та. Сер. 5, геогр. - 2010. - № 3. - С. 56-60.
2. Аржанухина С.П. Сравнительные демонстрационные испытания противогололедных материалов на основе хлоридов/ С.П. Аржанухина // Строительные материалы. - 2009. - № 5. - С. 14 - 15.
3. В.С. Красноруцкий, И.А. Петельгузов. Методика коррозионных испытаний для противогололедных реагентов. 2012. Москва.
Antropova Irina Aleksandrovna, Borzhkova ElizavetaMikhailovna, Menshikov Vladimir Victorovich* D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. * e-mail: vm uti@muctr.ru
CORROSION RESEARCH ON IMPACT OF ICE-MELTING SUBSTANCES ON WHEEL DISKS
Abstract
The paper has the objective to describe a problem of interaction between wheel discs and ice-melting substances and, as a result, a corrosion of wheel discs. To reduce an impact on wheels, their surface was covered by a supplementary galvanic layer. This layer serves the most effectively on forged and alloy wheels.
Key words: ice-melting substances, corrosion, anti-corrosion protection, galvanic layer, wheel disk protection, wheel disks.
