خوردگی آلیاژهای آلومینیوم (به انگلیسی: Aluminum Alloys corrosion) بهطور کلی به واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی آلیاژهای آلومینیوم با محیط اطراف خود، که به تغییر خواص آنها منجر خواهد شد، خوردگی آلیاژهای آلومینیوم گویند.
آلومینیوم فلز فعالی است اما فعالیت زیادی از آن نمیبینیم؛ چون همواره یک لایه اکسیدی روی سطح آن تشکیل میشود که خیلی پایدار و چسبنده است. این لایه اکسیدی در دماهای محیطی و PHهای نزدیک به خنثی پایداری خوبی دارد و سطح آلومینیوم را به اصطلاح passive میکند. این لایه متشکل از دو لایه است، یک لایه بسیار نازک پایین که به آن barrier layer (لایه مانع) گویند که هفت نانومتر ضخامت دارد و آمورف است؛ و بعد از این لایه نازک، یک لایهٔ ستونی شکل روی آن تشکیل میشود که مربوط به رطوبت است که هرچه میزان رطوبت بیشتر باشد این لایه نیز ضخیم تر میشود. این لایه مانند لایه پایینی آنقدر متراکم نیست؛ لایهٔ متخلخلی است که در آن میتواند چیزهایی نیز بنشیند.
بهطور کلی با این که لایه اکسیدی که بر روی سطح آلومینیوم ایجاد میشود پایداری و مقاومت خوبی دارد، اگر در محیطهایی با PH کمتر از ۳ یا بیشتر از ۹ قرار گیرد این لایه حل شده و خوردگی به شدت اتفاق میافتد.
انواع خوردگی در آلومینیوم
بهطور کلی هفت نوع خوردگی در آلومینیوم داریم که عبارت اند از: خوردگی محیطی، خوردگی زیر پوستی، خوردگی یکنواخت، خوردگی به صورت سوراخ سوراخ شدن، خوردگی گالوانیک، خوردگی مرزدانه ای یا بین دانه ای و خوردگی تنشی
خوردگی محیطی
خوردگی محیطی یا atmospheric corrosion خوردگی ای است که به علت وجود گازهای موجود در اتمسفر و رطوبت هوا ایجاد میشود؛ که اگر در محیط، گاز so2 نیز وجود داشته باشد باعث افزایش چشم گیر میزان خوردگی خواهد شد.
خوردگی زیر پوستی
گاهی اوقات آلیاژهایمان را پوششدهی یا coating میکنیم اما اینها نمیتوانند در برابر نفوذ اتمهای آب مقاومت کافی از خود نشان دهند و آب به درون آنها نفوذ میکند، و زیر آنها خوردگی ایجاد میشود؛ اکسید آلومینیوم ایجاد شده باد میکند و شرایط را محیا میکند برای نفوذ رطوبت بیشتر و افزایش خوردگی.
روش مقابله با این نوع خوردگی استفاده از رنگهای مخصوصی است که در مقابل رطوبت مقاوم اند.
خوردگی یکنواخت
وقتی در شرایط خوردنده با PH خنثی نیستیم، یعنی PH بالا یا پایین داریم؛ که لایه مقاوم آلومینیوم اثرگذاری خود را از دست میدهد، لایه اکسیدی حل و خوردگی یکنواختی روی سطح آلومینیوم اتفاق میافتد که به آن خوردگی یکنواخت میگویند. در میکروسکوپ با بزرگنمایی بالا سطح آلومینیوم پر از سوراخ میشود که به آن pit گفته میشود.
خوردگی به صورت سوراخ سوراخ شدن
در خوردگی به صورت سوراخ سوراخ شدن یا pitting corrosion چالههای بسیار ریزی که روی سطح متریال داریم به فضای آندی و فضای اطراف آن به فضای کاتدی تبدیل میشوند؛ آند الکترون از دست میدهد و خورده میشود، کاتد الکترون میگیرد و احیا میشود. خصوصاً اگر در آلیاژ آهن داشته باشیم اینترمتالیک Al3Fe تشکیل میدهند که ویژگی کاتودیک دارد یا اگر در آلیاژ ذرات رسوب فاز ثانویه داشته باشیم، مخصوصاً مس و روی که الکترون گیرنده اند، وسط ماده را میخورند و در آن مکان یونهای کلر تجمع پیدا کرده و شدت خوردگی افزایش پیدا میکند.
نایکنواختیهای متالوژیکی مانند تجمع عناصر آلیاژی در یک قسمت، ایجاد اختلاف پتانسیل، جوشکاری و متحول شدن ساختار باعث تشدید این نوع خوردگی میشود. در ضمن خود این خوردگیهای چاله ای میتوانند باعث ایجاد تمرکز تنش و نقطه آغاز ترک در خستگی شوند.
خوردگی گالوانیک
این نوع خوردگی وقتی اتفاق میافتد که دو فلز با جنسهای مختلف را در کنار هم قرار دهیم؛ که به علت مصرف زیادی که آلومینیوم در صنعت دارد این اتفاق به علت کم دقتی ممکن است اتفاق بیفتد. راه جلوگیری از این نوع خوردگی نیز استفاده از واشر یا insulation است که جریان الکتریسیته را بین دو فلز قطع کند یا از فلزهایی استفاده شود که انتقال الکتریسیته ایجاد نشود.
خوردگی مرزدانه ای یا بین دانه ای
در این نوع خوردگی که بسیار خطرناک است، قطعه بعد از مدتی از درون خورده و متلاشی میشود. این خوردگی که به علت غنی بودن مرزدانهها از عناصر آلیاژی و آسوده تر بودن خوردگی آنها در مرزدانهها اتفاق میافتد در آلیاژهای سری ۲۰۰۰، ۵۰۰۰، و ۷۰۰۰ آلومینیوم بیشتر اتفاق میافتد. یکی از راه حلهای پیشگیری از این نوع خوردگی، جلوگیری از حرکت مس و منیزیم به مرزدانهها است.
خوردگی تنشی
در خوردگی تنشی یا به اصطلاح SCC یک ترک در جهت عمود بر جهت اعمال نیرو ایجاد میشود و در مرزدانه حرکت میکند و به سمت جلو میرود؛ و در ریزساختار شکلی مانند یک رعد و برق به خود میگیرد. برای به وجود آمدن این نوع از تنش باید آلیاژ مستعد SCC باشد، محیطی که در آن قرار دارد خوردنده باشد و تنش حتماً باید وجود داشته باشد و کششی نیز باشد.
یکی از راه حلهای جلوگیری از این نوع خوردگی، over age کردن آلیاژ در عملیات حرارتی است؛ تا رسوبات از حدی بزرگتر شوند و تنش از روی شبکه برداشته شود.