腐蚀 悄无声息

    汽车由各种金属零部件和非金属零部件组成，在其服役的各种环境中，无论是金属材料还是非金属材料都会遇到腐蚀问题或者耐候性、抗老化等耐久性问题。一般来说，除意外交通事故或部分零部件磨损外，汽车腐蚀是汽车损坏报废常见的重要原因。

    当前，我国已是世界上最大的汽车生产国和销售国。据统计，2015 年中国以2450.33 万辆的汽车产量位居榜首，以实现2459.76 万辆汽车销量成为唯一一个销量超过两千万辆的国家。

    对中国的汽车生产企业来说，出现了赶超世界一流汽车主机厂的重大机遇，同时也面临着核心技术自主创新、绿色节能汽车开发的严峻挑战。想要发展成为世界一流汽车企业，其关键一点是必须改变目前比较落后、污染大的防腐工艺技术，研究并应用环保防腐新技术，生产出环保绿色汽车，符合尽可能多的国家的相关法规，减轻对环境的危害。

    汽车腐蚀分为金属腐蚀和非金属老化。

    金属腐蚀是指金属与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质，如制动卡钳锈蚀、发动机托架锈蚀。

    非金属老化是非金属材料由于在环境介质的化学、机械和物理作用下，出现老化、龟裂、腐烂和破坏的现象，如安全警示按钮变色、车灯塑料罩黄化、密封胶条粉化开裂等，这是由于化学键在紫外作用下断裂而导致失效。所用材料和技术未来都应该继续向轻量化、高防腐、环保技术的方向发展。

    为保证汽车服役寿命，国内外各汽车厂商对汽车防腐目标及寿命提出了要求，防腐目标基本为4~6 年无表面锈蚀，10~13 年无穿孔及功能腐蚀失效。

    汽车腐蚀的危害

    腐蚀不仅会破坏汽车的外观，更重要的是使零部件尺寸减薄，降低其机械强度，严重的会出现裂纹、脆性断裂和穿透，造成渗漏甚至丧失原有的功能，进而导致严重的交通事故，危及生命。此外，汽车腐蚀还会造成巨大的经济损失、社会资源（材料和能源）的巨大浪费和严重的环境污染。

    （1）汽车腐蚀常给交通安全带来隐患腐蚀造成汽车零部件减薄、穿透、开裂，使其失去原有的强度，甚至失去原有功能，这就给汽车的正常行驶带来极大的安全隐患，特别是一些承载零部件、关键零部件的腐蚀破损，带来的危险就更大。例如，若汽车车底支承弹簧发生应力腐蚀破裂，汽车将失去平衡；若制动油管发生腐蚀疲劳断裂，将导致刹车失灵。上述腐蚀问题均带来巨大的安全隐患。

    （2）汽车腐蚀造成巨大的经济损失汽车腐蚀造成的经济损失是巨大的。据20 世纪80 年代的统计，全世界每辆汽车因腐蚀造成的损失平均每年为150~250 美元。中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会牵头成立了由来自各大汽车企业、科研院所15 人组成的汽车行业腐蚀调查专家组，完成了《汽车行业腐蚀调查研究报告》，包括汽车行业腐蚀总成本分析、汽车腐蚀环境及体系、整车动态腐蚀、车身腐蚀、动力总成腐蚀、底盘腐蚀、腐蚀老化试验、金属材料及腐蚀、非金属材料及老化、电镀防腐技术、涂装防腐技术、汽车防锈包装储运。2015 年中国汽车销量2459.76 万辆，平均每辆车的腐蚀成本约为6792.3~8882.3 元，将产生总腐蚀成本约为1670.7 亿~2184.8 亿元。

    （3）汽车腐蚀造成社会资源的巨大浪费汽车发生腐蚀时，均匀腐蚀使零件尺寸减薄，点腐蚀使零件出现麻点、小坑，缝隙腐蚀、电偶腐蚀使零件局部出现穿透，应力腐蚀和腐蚀疲劳使零件出现裂纹，直至断裂。腐蚀也使得非金属材料失去透明性、绝缘性等一系列特殊物理性能。为保持汽车的完好，保证其安全行驶，就要去定期修补、更换被腐蚀的零部件。汽车腐蚀越严重，零部件的修补和更换周期就越短，这必然要消耗大量的备品备件，造成各种材料的极大浪费。破旧材料的回收、再生产，备品备件的加工制作，修复部位的再次涂装等，都需要耗费大量能源，这部分能源的耗费都是由汽车腐蚀带来的额外消耗。

    （4）汽车腐蚀带来严重的环境污染汽车腐蚀带来的环境污染有两层含义：一方面是由于腐蚀造成零件损坏，各种有害物质进入大气环境中造成污染；另一方面是损坏零部件后要求更换备件，增加了备件制作过程中有害物质向大气中的排放。

    汽车腐蚀原因

    大气环境的影响

    影响汽车腐蚀的因素复杂多变，而最主要的影响因素即是汽车所处自然环境下的大气腐蚀。一般认为，其主要影响因素有：相对湿度、温度、降雨、酸雨、氯化物和固体尘粒等。

    道路环境的影响

    道路环境包括泥沙、水、人工喷撒的融雪盐和防尘盐，它们对汽车腐蚀造成了极大影响，这也是汽车底部的腐蚀比其他部位严重的原因。

    汽车腐蚀与防护的发展概况及展望

    汽车防腐蚀与企业形象、品质、成本、市场表现、用户感知等因素相关，车身、部件的锈蚀直接影响汽车的使用寿命、安全，因此国内外各整车企业十分重视，并把整车腐蚀与防护作为一个系统工程来建设。

    随着中国品牌汽车的快速发展，以及汽车“三包”法规的实施，消费者对汽车的品质要求越来越高。汽车的腐蚀与老化，消费者一眼就能感知到。不少汽车企业出现了重大腐蚀召回事件，汽车腐蚀已成制约汽车企业提质发展的关键因素。

    由于我国汽车腐蚀与防护技术起步比较晚，目前无论行业还是汽车企业，与腐蚀防护有关的技术积累也比较少，与世界先进的汽车生产国家相比，我国汽车企业普遍缺乏对我国各种大气环境（汽车服役环境）的针对性研究，没有提出差异性的技术要求，在汽车防腐蚀设计、防腐蚀技术应用、防腐工艺制造、腐蚀试验方法及评价、防护包装技术等方面还存在一定差距。

    汽车腐蚀与防护是涉及材料、冶金、环境、力学、结构设计、设备等多学科交叉渗透的边缘性技术科学，汽车腐蚀与防护发展离不开从事金属材料理论和防护科学研究、技术开发、生产和管理等领域的高级技术人才。

    图1 汽车防腐蚀技术标准体系

    国内各主要汽车企业已开始重视腐蚀与防护，都陆续设立了专门的研究开发团队。2015 年12 月3 日，中国汽车工程学会成立了汽车防腐蚀老化分会，组织对腐蚀与汽车行业经济、安全的关系研究，对汽车腐蚀与老化方面的理论、宏观管理、行业发展、法规政策等软科学的研究，建立了贯穿汽车产品规划、设计、制造、运输及储存、使用等整个生命周期的标准体系（图1），加强了与国内国际相关行业交流，促进了我国汽车工业防腐蚀技术进步，促使中国汽车向更高品质发展。

    本文摘编自“十三五”国家重点出版物出版规划项目中国腐蚀状况及控制战略研究丛书之中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会组编《汽车腐蚀与防护工程》文前及第一章，内容有删减。

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责任编辑：殷鹏飞

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