當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，由于發(fā)生化學(xué)作用和電化學(xué)作用而引起的破壞叫金屬腐蝕。金屬腐蝕現(xiàn)象十分普遍，所造成的損失也很大。1981年對我國七個(gè)部門兩百多個(gè)工廠、企業(yè)進(jìn)行的調(diào)查表明，因腐蝕造成的直接損失占各工廠、企業(yè)總產(chǎn)值的4％～5％，相當(dāng)于基本建設(shè)的總投資。

  金屬的腐蝕，按機(jī)理不同和腐蝕過程的特點(diǎn)，可分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕。在工程實(shí)際應(yīng)用中的金屬腐蝕，絕大多數(shù)都屬于化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。

①. 化學(xué)腐蝕

    單純由化學(xué)作用引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是沒有電流產(chǎn)生的腐蝕過程。金屬在高溫下和干燥的氣體接觸，或在非電解質(zhì)環(huán)境中，一般產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。例如，在軋制鋼筋的過程中，鋼筋表面的“鐵皮”就是鐵在高溫下被空氣氧化（腐蝕）生成的產(chǎn)物（見圖1-1）。由各種氧化物組成的鐵銹很疏松，沒有保護(hù)鋼鐵不再被腐蝕的能力。

    金屬在非電解質(zhì)（如苯、無水酒精、石油等）溶液中也會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。例如，在石油中含有多種有機(jī)硫化物，它們對金屬輸油管及容器也會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。

②. 電化學(xué)腐蝕

    當(dāng)金屬和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由電化學(xué)作用引起的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是有電流產(chǎn)生的腐蝕過程，它和化學(xué)腐蝕不同，這種腐蝕是由于形成原電池（腐蝕電池）引起的。在這種腐蝕電池中，負(fù)極上進(jìn)行氧化反應(yīng)，通常叫做陽極（在討論腐蝕問題時(shí)，通常稱陰、陽極，而不稱正、負(fù)極）；正極上進(jìn)行還原反應(yīng)，通常叫做陰極，參見圖1-2。

    當(dāng)鋼鐵暴露在潮濕的空氣中時(shí)，表面會形成一層極薄的水膜。空氣中的CO₂、SO₂等氣體溶解在水膜中，使其呈酸性。而通常的鋼鐵并非純金屬，常含有不活潑的合金成分（如Fe₃C）或能導(dǎo)電的雜質(zhì)。它們星羅棋布地鑲在鐵質(zhì)的基體上，形成許多微小的腐蝕電池（微電池）。鐵為陽極，F(xiàn)e₃C或雜質(zhì)為陰極。由于陰、陽極彼此緊密接觸，電化學(xué)腐蝕作用得以不斷進(jìn)行。陽極的鐵被氧化成FFe²⁺進(jìn)入水膜，同時(shí)電子移向陰極；H^＋在陰極（Fe₃C或雜質(zhì)）結(jié)合電子，被還原成氫氣析出。水膜中的Fe²⁺和由水離解出的OH^-結(jié)合，生成Fe（OH）₂。Fe（OH）₂及其脫水產(chǎn)物Fe₂O₃是紅褐色鐵銹的主要成分。這種腐蝕過程中有氫氣析出，所以叫做析氫腐蝕。當(dāng)介質(zhì)的酸性較強(qiáng)時(shí)，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕。

    當(dāng)介質(zhì)呈中性或酸性很弱時(shí)，則主要發(fā)生吸氧腐蝕。這是一種“吸收”氧氣的電化學(xué)腐蝕。此時(shí)，溶解在水膜中的氧氣是氧化劑。在陰極上，O₂結(jié)合電子被還原成OH^-；在陽極上，鐵被氧化成Fe²⁺。Fe₂O₃進(jìn)一步被空氣中的O₂氧化成Fe（OH）₃，所得的產(chǎn)物與析氫腐蝕相似。由于O₂的氧化能力比H^＋強(qiáng)，故在大氣中金屬的電化學(xué)腐蝕一般是以吸氧腐蝕為主。

    金屬表面常因氧氣分布不均勻而引起腐蝕。例如，一段插入水中的鋼鐵支柱，接近水面的溶解氧的濃度較大（或分壓較大），而深入水中的溶解氧濃度較小（或分壓較小）。當(dāng)氧的分壓（或濃度）愈大時(shí)，相應(yīng)的電極電位代數(shù)值愈大，O₂的氧化能力愈強(qiáng)。反之，則O₂的氧化能力愈弱。這種腐蝕反應(yīng)和吸氧腐蝕相同，只是發(fā)生的部位不同。這就說明浸入水中的鐵柱上的鐵銹雖然在近水面處，然而銹蝕卻發(fā)生在水下的一段上。這種由于氧濃度不同而造成的腐蝕，叫做濃差腐蝕（也稱作差異充氣腐蝕）。濃差腐蝕是金屬腐蝕中常見現(xiàn)象。如埋在地下的金屬管道的腐蝕、海水對船塢的“水線腐蝕”等。其中點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象有它的特殊性，危害也較嚴(yán)重。

    當(dāng)一塊鋼板暴露在潮濕的空氣中時(shí)，總會形成一層Fe₂O₃薄膜。如果該膜是致密的，則可以阻滯腐蝕過程。若在膜上有一小孔，則有小面積的金屬裸露出來，這里的金屬將被腐蝕。腐蝕產(chǎn)物（Fe₂O₃、Fe₃O₄等）疏松地堆積在周圍，把孔遮住。這樣O₂難于進(jìn)入孔內(nèi)，又會產(chǎn)生濃差腐蝕。同時(shí)孔內(nèi)的H^＋濃度增加，使小孔內(nèi)的腐蝕不斷加深，甚至穿孔。點(diǎn)腐蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象，常常被表面的塵土或銹堆隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)，因而危害性更大。