تأثير السبائك على سلوك التآكل في الالومنيوم

الألمنيوم ، كما هو مبين من موقعه في سلسلة القوة الدافعة الكهروموتيفية ، هو معدن تفاعلي ديناميكيًا ؛ بين المعادن الهيكلية ، فإن البريليوم والمغنيسيوم فقط أكثر تفاعلية.

يرجع الألمنيوم مقاومته الممتازة للتآكل واستخدامه كأحد المعادن الأساسية في التجارة إلى طبقة أكسيد الألمنيوم الحاجز "الغير مسامية " المرتبطة بقوة بسطحه.

يبلغ سمك طبقة السطح العادية المتكونة في الهواء عند درجة حرارة الغرفة حوالي 5 نانومتر (50 Å) فقط. إذا تعرضت للتلف ، تتجدد هذه الطبقة الرقيقة على الفور في معظم البيئات وتستمر في حماية الألمنيوم من التآكل. وعندما يتم إزالة الفيلم أو تلفه في ظروف لا يمكن فيها حدوث الإصلاح الذاتي ، يحدث التآكل.

تعتمد مقاومة الألمنيوم للتآكل على كل من المتغيرات المعدنية والبيئية.

المتغيرات المعدنية 

 المتغيرات المعدنية التي تؤثر على التآكل هي التركيب (كما هو موضح أدناه) والمعالجة الحرارية (اختيار المزاج المناسب) والتشغيل الميكانيكي. تحدد هذه العوامل التركيب الدقيق ، الذي يقرر ما إذا كان يحدث تآكل موضعي وطريقة الهجوم.

تؤثر كل من المتغيرات البيئية الكيميائية والفيزيائية على التآكل. يعتمد التأثير الكيميائي للبيئة على تكوينه ووجود الشوائب مثل أيونات المعادن الثقيلة. المتغيرات الفيزيائية هي درجة الحرارة ودرجة الحركة والاضطراب والضغط.

متغير فيزيائي آخر يمكن أن يسبب تآكل الألمنيوم هو وجود التيارات الكهربائية الضالة (متناوبة أو مستمرة).

نظرًا لأن العديد من المتغيرات تؤثر على التآكل ، فلا يمكن اعتبار صلاحية الألمنيوم على أساس منتج أو بيئة محددة. المعرفة التفصيلية بالشوائب و ظروف التشغيل وتصميم المعدات وتركيب الدقيق للسبائك أمر ضروري. الخبرة المكتسبة من تطبيقات الخدمة الناجحة سابقًا هي الأكثر قيمة.

تأثير السبائك على سلوك التآكل للألمنيوم

الألمنيوم معدن شديد التفاعل ، لكنه أيضًا مقاوم جدًا للتآكل بسبب تكوين طبقة أكسيد رقيقة واقية على سطحه. تتشكل هذه الطبقة الأكسيدية عند تعرض الألمنيوم للهواء ، وهي مقاومة جدًا للأكسدة الإضافية. ومع ذلك ، إذا تعرضت طبقة الأكسيد للتلف أو الإزالة ، فقد يتعرض الألمنيوم الموجود أسفلها للتآكل كما تم ذكره سابقا.

يمكن أن يكون للسبائك تأثير كبير على سلوك التآكل للألمنيوم. يمكن إضافة عناصر السبائك إلى الألمنيوم لتحسين قوته وصلابته وخصائص أخرى. ومع ذلك ، يمكن لبعض عناصر السبائك أن تقلل أيضًا من مقاومة الألمنيوم للتآكل.

العناصر السبائكيةالاكثر شيوعًا في الألمنيوم 

أكثر عناصر السبائك شيوعًا في الألمنيوم هي النحاس والسيليكون والمغنيسيوم والمنغنيز. يمكن لهذه العناصر السبائكية أن تحسن قوة الألمنيوم وصلابته ، ولكنها يمكن أن تقلل أيضًا من مقاومته للتآكل. على سبيل المثال ، النحاس هو عنصر سبائكي جيد جدًا لتحسين قوة الألمنيوم ، ولكن يمكنه أيضًا جعل الألمنيوم أكثر عرضة للتآكل الحفر.

يمكن لعناصر السبائك الأخرى ، مثل الكروم والنيكل ، أن تحسن مقاومة الألمنيوم للتآكل. يشكل الكروم والنيكل طبقات أكسيد واقية خاصة بهم على سطح الألمنيوم ، والتي يمكن أن تساعد في منع التآكل.

يعتمد تأثير السبائك على سلوك التآكل للألمنيوم على عدد من العوامل ، بما في ذلك عناصر السبائك المحددة المستخدمة ، وتكوين السبائك ، والبيئة التي تُستخدم فيها السبائك.

أمثلة على كيفية تأثير السبائك على سلوك تآكل الألمنيوم :

فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية تأثير السبائك على سلوك تآكل الألمنيوم:

• سبائك الألومنيوم - النحاسية:                                                                               النحاس عنصر سبائكي جيد جدًا لتحسين قوة الألمنيوم ، ولكن يمكنه أيضًا جعل الألمنيوم أكثر عرضة للتآكل الحفر. كلما زاد محتوى النحاس في سبيكة الألومنيوم ، زادت عرضتها للتآكل الحفر.

• سبائك ألومنيوم - سيليكون:                                                                              السيليكون عنصر سبائكي شائع آخر للألمنيوم. يحسن السيليكون من قوة الألمنيوم وصلابته ، ولكن يمكنه أيضًا أن يقلل من مقاومته للتآكل. سبائك الألومنيوم والسيليكون مقاومة للتآكل بشكل عام أكثر من سبائك الألومنيوم النحاسية ، لكنها لا تزال أقل مقاومة للتآكل من الألمنيوم الخالص.

• سبائك ألومنيوم - مغنيسيوم:                                                                                المغنيسيوم عنصر سبائكي جيد لتحسين قوة ومتانة الألمنيوم. سبائك المغنيسيوم مقاومة للتآكل بشكل عام أكثر من سبائك الألومنيوم النحاسية وسبائك الألومنيوم السيليكونية.

• سبائك ألومنيوم - منغنيز:                                                                                   المنجنيز عنصر سبائكي جيد لتحسين قوة الألمنيوم ومقاومته للتآكل. سبائك الألومنيوم والمنغنيز مقاومة للتآكل بشكل عام أكثر من الألمنيوم الخالص وسبائك الألومنيوم النحاسية وسبائك الألومنيوم السيليكونية.

• سبائك ألومنيوم - كروم:                                                                                   الكروم عنصر سبائكي جيد لتحسين مقاومة الألمنيوم للتآكل. سبائك الألومنيوم والكروم مقاومة للتآكل بشكل عام أكثر من الألمنيوم الخالص وسبائك الألومنيوم النحاسية وسبائك الألومنيوم السيليكونية وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم.

• سبائك ألومنيوم - نيكل:                                                                                       النيكل عنصر سبائكي جيد آخر لتحسين مقاومة الألمنيوم للتآكل. سبائك الألومنيوم والنيكل مقاومة للتآكل بشكل عام أكثر من الألمنيوم الخالص وسبائك الألومنيوم النحاسية وسبائك الألومنيوم السيليكونية وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم وسبائك الألومنيوم والكروم.

عند اختيار سبيكة ألومنيوم لتطبيق معين ، من المهم مراعاة متطلبات مقاومة التآكل