آلومینیوم و توسعه پایدار

آلومینیوم عنصری شیمیای در گروه بورون با عدد اتمی ۱۳ و نماد Al است. این عنصر یک فلز نرم، سفیدوچکش پذیر با چگالی پاییناست که سومین عنصر فراوان و فراوان ترین فلز در پوسته کره زمین است. آلومینیوم خالص به دلیل واکنش پذیری بسیار بالای خودبسیار به ندرت به طور طبیعی یافت میشود به صورت ناخالص در سنگ های معدنی مختلفی وجود دارد. بیشتر آلومینیوم دنیا ازسنگ بوکسیت به دست می آید.آلیاژهای آلومینیوم به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی مانند نسبت استحکام به وزن بالا، جوشپذیری خوب، شکل پذیری عالی و مقاومت به خوردگی نسبتا خوب، به گونه گسترده در انواع سازه ها، صنایع هوایی و دریایی، خطوطانتقال برق، حمل و نقل و… استفاده میشوند. با اضافه کردن عناصری مانند مس، روی و سیلیسیوم به آلومینیوم میتوان به خواصمکانیکی بهینه رسید. در برخی آلیاژهای آلومینیوم لازم است عملیات ترمومکانیکی انجام شود. در این عملیات که بیشتر ویژهآلیاژهای سری ۲۰۰۰ ، ۷۰۰۰ و ۶۰۰۰ است، ذرات در مرزدانهها رسوب کرده و در نتیجه نواحی اطراف مرزدانه ها از عنصر آلیاژیتهی میشوند و این خود میتواند شروعی برای خوردگی موضعی بویژه خوردگی حفرهای و بین دانهای باشد؛ بنابراین، آلیاژهایآلومینیوم با استحکام بالا مانند ۲۰۲۴ ، ۷۰۷۵ و ۶۰۶۱ که در صنایع گوناگون کاربرد فراوانی دارند، حساسیت زیادی به خوردگیهایموضعی بویژه حفرهای و بیندانه ای دارند. این نوع خوردگیها میتوانند شروعی برای انواع خوردگی مثل پوست های شدن Exfoliation ، خوردگی تنشی SCC و ترکهای خستگی در آلیاژهای آلومینیوم باشند. فرایندهایی مانند عملیات حرارتی محلولجامد، کوئنچ و رسوبسختی، اثر قابل ملاحظهای بر ترکیب شیمیایی موضعی آلیاژهای با استحکام بالا و قابل عملیات دارد.به طور کلیبه علت وجود میزان کمی آب در ساختار آلومینیوم هر نوع عملیاتی که باعث از بین رفتن یکنواختی در میکروساختار آلیاژ شودمقاومت به خوردگی را کاهش میدهد بررسی خوردگی موضعی آلیاژهای آلومینیوم مورد نظر در محیط های هالیدی از اهمیت بالاییبرخوردار است. محیط های هالیدی شامل یون های کلرید و یا برومید میتوانند لایه رویین روی سطح آلومینیوم را بشکنند و سببایجاد خسارت روی سطح شوند. از سوی دیگر، در این آلیاژها استحکام با انجام عملیات حرارتی و با رسوب ترکیبات شامل مس، رویو منیزیوم افزایش مییابد. انحلال این رسوبات در دماهای بالا حدود ۴۸۰ درجه سانتی گراد محلول فوق اشباع از این عناصر رابوجود میآورد که تحت عملیات حرارتی، ترکیبات ریز شامل این عناصر رسوب میکنند. رشد همین ترکیبات، سبب ایجاد ساختاریناهمگون شده که افزون بر کاهش استحکام، در رشد لایه پسیو تشکیل شده چه در هوا و چه در محیطهای آبی، اخلال به وجودمیآورند.