एल्युमीनियम और एल्युमीनियम मिश्र धातुओं के क्षरण में मुख्य रूप से गड्ढा, अंतर-दानेदार क्षरण, तनाव संक्षारण क्रैकिंग और एक्सफ़ोलिएशन संक्षारण शामिल हैं। यद्यपि एल्यूमीनियम में काफी उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है, चाहे वह कोई भी धातु सामग्री हो या उसका संक्षारण प्रतिरोध कितना भी अधिक हो, उपयोग के दौरान कुछ हद तक संक्षारण हानि हमेशा होगी। एल्युमीनियम की वार्षिक संक्षारण हानि वार्षिक एल्युमीनियम उत्पादन का लगभग 0.5% है। विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में, 6000 श्रृंखला का उत्पादन सबसे अधिक है। हालाँकि इसका संक्षारण प्रतिरोध 1000, 3000, या 5000 श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं जितना अच्छा नहीं है, यह 2000 और 7000 श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत अधिक है। 6000 श्रृंखला के मिश्र धातुओं में अंतर-दानेदार जंग की प्रवृत्ति भी अधिक होती है, इसलिए महत्वपूर्ण संरचनाओं में उपयोग की जाने वाली 6000 श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री के लिए अंतर-कणीय जंग के लिए संवेदनशीलता मूल्यांकन आयोजित किया जाना चाहिए।
एल्युमीनियम संक्षारण का वर्गीकरण
संक्षारण आकृति विज्ञान के दृष्टिकोण से, एल्यूमीनियम संक्षारण को सामान्य संक्षारण और स्थानीयकृत संक्षारण में विभाजित किया जा सकता है। पूर्व, जिसे एक समान संक्षारण या समग्र संक्षारण के रूप में भी जाना जाता है, पर्यावरण के संपर्क में सामग्री की सतह की एक समान गिरावट को संदर्भित करता है। क्षारीय घोलों में एल्यूमीनियम का संक्षारण समान संक्षारण का एक विशिष्ट उदाहरण है, जैसे कि क्षारीय सफाई में, जहां परिणाम यह होता है कि एल्यूमीनियम की सतह लगभग उसी दर से पतली हो जाती है, जिससे द्रव्यमान में कमी आती है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पूर्ण समान संक्षारण मौजूद नहीं है, क्योंकि मोटाई का पतला होना विभिन्न क्षेत्रों में भिन्न होता है। स्थानीयकृत संक्षारण से तात्पर्य किसी संरचना के विशिष्ट क्षेत्रों या भागों तक सीमित संक्षारण से है और इसे निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
1. गड्ढे का क्षरण
गड्ढे का क्षरण धातु की सतह पर अत्यधिक स्थानीय क्षेत्रों या धब्बों में होता है, जिससे गुहाएं या गड्ढे बन जाते हैं जो अंदर की ओर बढ़ते हैं, और यहां तक कि छिद्रण भी हो सकता है। जब गड्ढे के खुलने का व्यास गड्ढे की गहराई से छोटा होता है, तो इसे गड्ढा संक्षारण कहा जाता है; जब गड्ढे के उद्घाटन का व्यास गड्ढे की गहराई से बड़ा होता है, तो इसे दरार संक्षारण कहा जा सकता है। वास्तव में, गड्ढे के क्षरण और दरार के क्षरण के बीच कोई सख्त सीमा नहीं है। क्लोराइड युक्त जलीय घोल में एल्यूमीनियम पर होने वाला संक्षारण पिटिंग संक्षारण का एक विशिष्ट उदाहरण है। एल्युमीनियम संक्षारण में, पिटिंग संक्षारण सबसे आम है और यह एल्युमीनियम के एक निश्चित क्षेत्र में आधार धातु की क्षमता से भिन्न क्षमता के कारण होता है, या एल्यूमीनियम आधार धातु की क्षमता से भिन्न क्षमता वाली अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण होता है।
2. अंतर कणीय संक्षारण
इस प्रकार का क्षरण धातुओं या मिश्रधातुओं की कण सीमाओं पर होता है और कणों या क्रिस्टलों पर कोई महत्वपूर्ण हमला नहीं होता है। यह चयनात्मक संक्षारण का एक रूप है जो सामग्री के यांत्रिक गुणों को काफी कम कर सकता है, जिससे संभावित रूप से संरचनात्मक क्षति या दुर्घटनाएं हो सकती हैं। अंतरकणीय क्षरण का कारण यह है कि कुछ शर्तों के तहत, अनाज की सीमाएं बहुत सक्रिय होती हैं, जैसे अनाज की सीमाओं पर अशुद्धियों की उपस्थिति, या अनाज की सीमाओं पर एक विशिष्ट मिश्र धातु तत्व की वृद्धि या कमी। दूसरे शब्दों में, अनाज की सीमा पर एक पतला क्षेत्र होना चाहिए जो बाकी एल्यूमीनियम के सापेक्ष विद्युतीय हो, जो अधिमानतः संक्षारण करता है। उच्च शुद्धता वाला एल्युमीनियम हाइड्रोक्लोरिक एसिड और उच्च तापमान वाले पानी में इस प्रकार के क्षरण का अनुभव कर सकता है। मिश्रधातुएँ जैसे Al{{7}Cu, Al{8}Mg-Si, Al{10}}Mg, और Al{11}}Zn-Mg सभी अंतर कणीय क्षरण के प्रति संवेदनशील हैं।
3. गैल्वेनिक संक्षारण
गैल्वेनिक संक्षारण भी एल्यूमीनियम संक्षारण का एक विशिष्ट रूप है। जब एक कम प्रतिक्रियाशील धातु और एक अधिक प्रतिक्रियाशील धातु, जैसे एल्यूमीनियम, एक ही वातावरण में संपर्क में आते हैं या एक कंडक्टर द्वारा जुड़े होते हैं, तो एक गैल्वेनिक युग्म बनता है, जिससे करंट का प्रवाह होता है और परिणामस्वरूप गैल्वेनिक क्षरण होता है। गैल्वेनिक संक्षारण को द्विधातु संक्षारण या संपर्क संक्षारण भी कहा जाता है। एल्युमीनियम में बहुत नकारात्मक प्राकृतिक क्षमता होती है, और जब यह अन्य धातुओं के संपर्क में आता है, तो यह हमेशा एनोड के रूप में कार्य करता है, जिससे जंग तेज हो जाती है। लगभग सभी एल्युमीनियम और एल्युमीनियम मिश्रधातुएँ गैल्वेनिक क्षरण से नहीं बच सकतीं। संपर्क में आने वाली दो धातुओं के बीच संभावित अंतर जितना अधिक होगा, गैल्वेनिक क्षरण उतना ही गंभीर होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गैल्वेनिक संक्षारण में, क्षेत्र अनुपात अत्यंत महत्वपूर्ण है; एक छोटे एनोड के साथ जोड़ा गया एक बड़ा कैथोड सबसे प्रतिकूल संयोजन है।
4. दरार संक्षारण
जब एक ही या अलग-अलग प्रकार की धातुएं, या गैर-धातु वाली धातुएं संपर्क में आती हैं, तो दरारें बन जाती हैं, जिससे दरार या आसन्न क्षेत्रों में संक्षारण होता है, जबकि दरार के बाहर के क्षेत्र अपरिवर्तित रहते हैं। यह दरार के भीतर ऑक्सीजन की कमी के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक सांद्रता कोशिका का निर्माण होता है। दरार संक्षारण मिश्र धातु के प्रकार से लगभग स्वतंत्र है, और यहां तक कि अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातुएं भी इसका अनुभव कर सकती हैं। दरार के शीर्ष पर अम्लीय वातावरण संक्षारण के लिए प्रेरक शक्ति है और कम जमा संक्षारण का एक रूप है। 6063 मिश्र धातु वास्तुशिल्प एल्यूमीनियम प्रोफाइल पर मोर्टार के नीचे संक्षारण एक बहुत ही सामान्य प्रकार का जमाव प्रेरित दरार संक्षारण है। निकला हुआ किनारा कनेक्शन, नट बन्धन सतह, लैप जोड़, वेल्ड छिद्र, जंग की परतों के नीचे के क्षेत्र, और धातु की सतह पर कीचड़, स्केल और अशुद्धियाँ जैसे जमा सभी दरार जंग को ट्रिगर कर सकते हैं।
5. तनाव संक्षारण क्रैकिंग
तनाव संक्षारण क्रैकिंग तन्य तनाव और विशिष्ट संक्षारक मीडिया के सह-अस्तित्व के कारण होने वाली संक्षारण क्रैकिंग है। तनाव धातु के भीतर बाहरी या अवशिष्ट तनाव हो सकता है, जो प्रसंस्करण और विनिर्माण के दौरान विरूपण, शमन के दौरान तीव्र तापमान परिवर्तन या आंतरिक संरचनात्मक परिवर्तनों के कारण मात्रा में परिवर्तन से उत्पन्न हो सकता है। रिवेटिंग, बोल्ट फास्टनिंग, प्रेस फिट, या सिकुड़न फिट के कारण होने वाले तनाव भी अवशिष्ट तनाव हैं। तनाव संक्षारण क्रैकिंग तब होती है जब धातु की सतह पर तन्य तनाव उपज शक्ति Rpo.2 तक पहुंच जाता है। शमन के दौरान 2000 और 7000 श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु की मोटी प्लेटों में अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है और विमान के हिस्सों की मशीनिंग या यहां तक कि भागों में स्थानांतरित करते समय विरूपण को रोकने के लिए उम्र बढ़ने के उपचार से पहले स्ट्रेचिंग द्वारा समाप्त किया जाना चाहिए।
6. अंतर कणीय संक्षारण
इस प्रकार के संक्षारण को एक्सफोलिएशन, फ्लेकिंग या लैमेलर संक्षारण भी कहा जाता है, और इसे केवल एक्सफोलिएशन के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। यह 2000, 5000, 6000, और 7000 श्रृंखला मिश्र धातुओं में संक्षारण का एक विशेष रूप है, जो आमतौर पर एक्सट्रूज़न में देखा जाता है। एक बार ऐसा होने पर, यह अभ्रक की तरह परत दर परत छिल सकता है।
7. फ़िलीफ़ॉर्म संक्षारण
यह एक प्रकार का संक्षारण है जो पेंट फिल्म या एल्यूमीनियम सामग्री के अन्य कोटिंग्स के नीचे कृमि जैसे पैटर्न में विकसित हो सकता है, लेकिन यह संक्षारण एनोडाइज्ड फिल्मों के तहत नहीं पाया गया है। यह आम तौर पर इमारतों या संरचनाओं में विमान एल्यूमीनियम संरचनात्मक घटकों और एल्यूमीनियम भागों की कोटिंग के नीचे होता है। फ़िलीफ़ॉर्म संक्षारण सामग्री संरचना, कोटिंग से पहले पूर्व-उपचार और पर्यावरणीय कारकों से संबंधित है। पर्यावरणीय कारकों में तापमान, आर्द्रता, क्लोराइड इत्यादि शामिल हैं।
6000 श्रृंखला मिश्रधातुओं का अंतरकणीय संक्षारण
ज्यादातर मामलों में, इंटरग्रेनुलर जंग उन मिश्र धातुओं में होती है जिनमें थोड़ी मात्रा में तांबा और उच्च स्तर का Si/Mg होता है। आमतौर पर, अधिकांश तांबे युक्त मिश्रधातुओं में तांबे की मात्रा 0.4% से अधिक नहीं होती है, केवल चार मिश्रधातुओं -6013, 6113, 6056, और 6156{{10}में तांबे की मात्रा 1.1% तक होती है। मिश्रधातु के यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने के लिए Al-Mg-Si मिश्रधातु में तांबा मिलाया जाता है। अध्ययनों में पाया गया है कि इंटरग्रेनुलर जंग के प्रति संवेदनशील मिश्र धातुओं में, उच्च {{14} }रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी अक्सर तांबे की समृद्ध पृथक परतों और कैथोडिक क्यू-चरण अवक्षेपों को प्रकट करती है। क्यू चरण आणविक सूत्र Cu2Mg8Si5Al4 के साथ एक चतुर्धातुक इंटरमेटेलिक चरण है, जो अनाज की सीमाओं के साथ अवक्षेपित होता है और आसन्न ठोस समाधान के एनोडिक विघटन का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप वर्षा-मुक्त क्षेत्र होते हैं।
इंटरग्रेनुलर संक्षारण संवेदनशीलता परीक्षण
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की अंतरग्रैनुलर संक्षारण संवेदनशीलता का निर्धारण करते समय, दो सामान्य परीक्षण विधियों का उपयोग किया जाता है: साइट पर परीक्षण और त्वरित विसर्जन परीक्षण। त्वरित परीक्षणों में, संक्षारण को तेज करने के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड युक्त पोटेशियम क्लोराइड (आईएसओ 11846 विधि बी) या अतिरिक्त हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एएसटीएम जी110) के साथ पोटेशियम क्लोराइड जैसे समाधान अक्सर उपयोग किए जाते हैं। परीक्षण के बाद, नमूने के क्रॉस सेक्शन की धातु विज्ञान संबंधी जांच की जाती है या इसकी यांत्रिक संपत्ति के नुकसान को मापा जाता है। आईएसओ 11846 त्वरित परीक्षणों के परिणाम समुद्री वायुमंडल में साइट परीक्षणों के साथ अत्यधिक सुसंगत हैं। हालाँकि, त्वरित परीक्षणों में, इंटरग्रेन्युलर जंग के लिए अतिसंवेदनशील एल्यूमीनियम सामग्री नमूना सतह (समान इंटरग्रेन्युलर जंग) के पास लगभग सभी अनाज सीमाओं पर गंभीर जंग दिखाती है, जबकि साइट परीक्षणों में, नमूना सतह केवल सीमित क्षेत्रों में जंग दिखाती है (स्थानीयकृत जंग)। फिर भी, त्वरित परीक्षण सटीक रूप से यह निर्धारित करने के लिए मानक तरीका बना हुआ है कि कोई सामग्री अनाज सीमा क्षरण के प्रति संवेदनशील है या नहीं।
