腐蝕 悄無聲息

    汽車由各種金屬零部件和非金屬零部件組成，在其服役的各種環境中，無論是金屬材料還是非金屬材料都會遇到腐蝕問題或者耐候性、抗老化等耐久性問題。一般來說，除意外交通事故或部分零部件磨損外，汽車腐蝕是汽車損壞報廢常見的重要原因。

    當前，我國已是世界上最大的汽車生產國和銷售國。據統計，2015 年中國以2450.33 萬輛的汽車產量位居榜首，以實現2459.76 萬輛汽車銷量成為唯一一個銷量超過兩千萬輛的國家。

    對中國的汽車生產企業來說，出現了趕超世界一流汽車主機廠的重大機遇，同時也面臨著核心技術自主創新、綠色節能汽車開發的嚴峻挑戰。想要發展成為世界一流汽車企業，其關鍵一點是必須改變目前比較落后、污染大的防腐工藝技術，研究并應用環保防腐新技術，生產出環保綠色汽車，符合盡可能多的國家的相關法規，減輕對環境的危害。

    汽車腐蝕分為金屬腐蝕和非金屬老化。

    金屬腐蝕是指金屬與周圍環境（介質）之間發生化學或電化學作用而引起的破壞或變質，如制動卡鉗銹蝕、發動機托架銹蝕。

    非金屬老化是非金屬材料由于在環境介質的化學、機械和物理作用下，出現老化、龜裂、腐爛和破壞的現象，如安全警示按鈕變色、車燈塑料罩黃化、密封膠條粉化開裂等，這是由于化學鍵在紫外作用下斷裂而導致失效。所用材料和技術未來都應該繼續向輕量化、高防腐、環保技術的方向發展。

    為保證汽車服役壽命，國內外各汽車廠商對汽車防腐目標及壽命提出了要求，防腐目標基本為4~6 年無表面銹蝕，10~13 年無穿孔及功能腐蝕失效。

    汽車腐蝕的危害

    腐蝕不僅會破壞汽車的外觀，更重要的是使零部件尺寸減薄，降低其機械強度，嚴重的會出現裂紋、脆性斷裂和穿透，造成滲漏甚至喪失原有的功能，進而導致嚴重的交通事故，危及生命。此外，汽車腐蝕還會造成巨大的經濟損失、社會資源（材料和能源）的巨大浪費和嚴重的環境污染。

    （1）汽車腐蝕常給交通安全帶來隱患腐蝕造成汽車零部件減薄、穿透、開裂，使其失去原有的強度，甚至失去原有功能，這就給汽車的正常行駛帶來極大的安全隱患，特別是一些承載零部件、關鍵零部件的腐蝕破損，帶來的危險就更大。例如，若汽車車底支承彈簧發生應力腐蝕破裂，汽車將失去平衡；若制動油管發生腐蝕疲勞斷裂，將導致剎車失靈。上述腐蝕問題均帶來巨大的安全隱患。

    （2）汽車腐蝕造成巨大的經濟損失汽車腐蝕造成的經濟損失是巨大的。據20 世紀80 年代的統計，全世界每輛汽車因腐蝕造成的損失平均每年為150~250 美元。中國汽車工程學會汽車防腐蝕老化分會牽頭成立了由來自各大汽車企業、科研院所15 人組成的汽車行業腐蝕調查專家組，完成了《汽車行業腐蝕調查研究報告》，包括汽車行業腐蝕總成本分析、汽車腐蝕環境及體系、整車動態腐蝕、車身腐蝕、動力總成腐蝕、底盤腐蝕、腐蝕老化試驗、金屬材料及腐蝕、非金屬材料及老化、電鍍防腐技術、涂裝防腐技術、汽車防銹包裝儲運。2015 年中國汽車銷量2459.76 萬輛，平均每輛車的腐蝕成本約為6792.3~8882.3 元，將產生總腐蝕成本約為1670.7 億~2184.8 億元。

    （3）汽車腐蝕造成社會資源的巨大浪費汽車發生腐蝕時，均勻腐蝕使零件尺寸減薄，點腐蝕使零件出現麻點、小坑，縫隙腐蝕、電偶腐蝕使零件局部出現穿透，應力腐蝕和腐蝕疲勞使零件出現裂紋，直至斷裂。腐蝕也使得非金屬材料失去透明性、絕緣性等一系列特殊物理性能。為保持汽車的完好，保證其安全行駛，就要去定期修補、更換被腐蝕的零部件。汽車腐蝕越嚴重，零部件的修補和更換周期就越短，這必然要消耗大量的備品備件，造成各種材料的極大浪費。破舊材料的回收、再生產，備品備件的加工制作，修復部位的再次涂裝等，都需要耗費大量能源，這部分能源的耗費都是由汽車腐蝕帶來的額外消耗。

    （4）汽車腐蝕帶來嚴重的環境污染汽車腐蝕帶來的環境污染有兩層含義：一方面是由于腐蝕造成零件損壞，各種有害物質進入大氣環境中造成污染；另一方面是損壞零部件后要求更換備件，增加了備件制作過程中有害物質向大氣中的排放。

    汽車腐蝕原因

    大氣環境的影響

    影響汽車腐蝕的因素復雜多變，而最主要的影響因素即是汽車所處自然環境下的大氣腐蝕。一般認為，其主要影響因素有：相對濕度、溫度、降雨、酸雨、氯化物和固體塵粒等。

    道路環境的影響

    道路環境包括泥沙、水、人工噴撒的融雪鹽和防塵鹽，它們對汽車腐蝕造成了極大影響，這也是汽車底部的腐蝕比其他部位嚴重的原因。

    汽車腐蝕與防護的發展概況及展望

    汽車防腐蝕與企業形象、品質、成本、市場表現、用戶感知等因素相關，車身、部件的銹蝕直接影響汽車的使用壽命、安全，因此國內外各整車企業十分重視，并把整車腐蝕與防護作為一個系統工程來建設。

    隨著中國品牌汽車的快速發展，以及汽車“三包”法規的實施，消費者對汽車的品質要求越來越高。汽車的腐蝕與老化，消費者一眼就能感知到。不少汽車企業出現了重大腐蝕召回事件，汽車腐蝕已成制約汽車企業提質發展的關鍵因素。

    由于我國汽車腐蝕與防護技術起步比較晚，目前無論行業還是汽車企業，與腐蝕防護有關的技術積累也比較少，與世界先進的汽車生產國家相比，我國汽車企業普遍缺乏對我國各種大氣環境（汽車服役環境）的針對性研究，沒有提出差異性的技術要求，在汽車防腐蝕設計、防腐蝕技術應用、防腐工藝制造、腐蝕試驗方法及評價、防護包裝技術等方面還存在一定差距。

    汽車腐蝕與防護是涉及材料、冶金、環境、力學、結構設計、設備等多學科交叉滲透的邊緣性技術科學，汽車腐蝕與防護發展離不開從事金屬材料理論和防護科學研究、技術開發、生產和管理等領域的高級技術人才。

    圖1 汽車防腐蝕技術標準體系

    國內各主要汽車企業已開始重視腐蝕與防護，都陸續設立了專門的研究開發團隊。2015 年12 月3 日，中國汽車工程學會成立了汽車防腐蝕老化分會，組織對腐蝕與汽車行業經濟、安全的關系研究，對汽車腐蝕與老化方面的理論、宏觀管理、行業發展、法規政策等軟科學的研究，建立了貫穿汽車產品規劃、設計、制造、運輸及儲存、使用等整個生命周期的標準體系（圖1），加強了與國內國際相關行業交流，促進了我國汽車工業防腐蝕技術進步，促使中國汽車向更高品質發展。

    本文摘編自“十三五”國家重點出版物出版規劃項目中國腐蝕狀況及控制戰略研究叢書之中國汽車工程學會汽車防腐蝕老化分會組編《汽車腐蝕與防護工程》文前及第一章，內容有刪減。

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責任編輯：殷鵬飛

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