當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，化學(xué)和電化學(xué)作用造成的損傷稱為金屬腐蝕。從熱力學(xué)的角度來(lái)看，除少數(shù)貴金屬(如Au和PT)外，所有金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的傾向，即金屬腐蝕是一種自發(fā)的、普遍的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后，會(huì)發(fā)生形狀、顏色和機(jī)械性能的變化，造成設(shè)備損壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染、燃燒或爆炸等惡性事故，以及嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。據(jù)估計(jì)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占其國(guó)民生產(chǎn)總值的3.5% ~ 4.2%，超過(guò)了每年重大災(zāi)害(火災(zāi)、風(fēng)、地震等)的總損失。有人甚至估計(jì)，世界上每年大約有1億噸金屬被腐蝕、報(bào)廢和丟失!因此，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。

金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過(guò)程釋放自由電子，而脫電子過(guò)程是除去自由電子的過(guò)程。

陽(yáng)離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過(guò)程必須與脫電子過(guò)程同時(shí)配合才能完成整個(gè)反應(yīng)。

因此，只有通過(guò)電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實(shí)際的腐蝕過(guò)程是一個(gè)非常緩慢而相對(duì)均勻地在表面上失去金屬原子的過(guò)程。在某些條件下，如果在一個(gè)區(qū)域形成陽(yáng)極或陰極區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見(jiàn)的腐蝕坑。

鋼鐵不會(huì)很快被腐蝕，因?yàn)樗谋砻嬖谒袝?huì)形成一層氧化保護(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會(huì)形成很薄的保護(hù)層，有時(shí)甚至薄得肉眼無(wú)法分辨。由于這種薄保護(hù)層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

,&,從電化學(xué)特性上看，均勻腐蝕屬于微電池效應(yīng)。腐蝕過(guò)程中沒(méi)有固定的陰極和陽(yáng)極，即腐蝕過(guò)程中陰極部分和陽(yáng)極部分交替變化。

,&,在均勻腐蝕過(guò)程中，金屬表面各部分的減薄率是相同的。平均腐蝕速率可用于準(zhǔn)確計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量，估算構(gòu)件的腐蝕壽命。因此，在工程設(shè)計(jì)中預(yù)先考慮留腐蝕余量的措施，可以達(dá)到防止設(shè)備過(guò)早腐蝕損壞的目的。均勻腐蝕雖然會(huì)導(dǎo)致金屬材料大量流失，但通常不會(huì)引起金屬結(jié)構(gòu)的突然失效事故，因?yàn)樗子跈z測(cè)和檢測(cè)。

,&,均勻腐蝕是很常見(jiàn)的,這可能是由于電化學(xué)腐蝕,如自我解體的過(guò)程均勻電極(純金屬)或微多相電極(統(tǒng)一合金)在電解質(zhì)溶液中,或由純化學(xué)腐蝕反應(yīng),如一般金屬材料在高溫下的氧化。對(duì)各種腐蝕失效事故和案例的調(diào)查結(jié)果表明，均勻腐蝕僅占20%左右，其余80%為局部腐蝕損傷。

腐蝕均勻程度可用腐蝕速率表示。有兩個(gè)常用的單位:一是單位時(shí)間單位表面積失重，單位為g / (M2·h);二是單位時(shí)間內(nèi)腐蝕的平均厚度，單位為mm /年

造成鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的因素有很多，主要是電化學(xué)腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)一旦腐蝕，就會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)重。這樣，構(gòu)件的橫截面積就會(huì)減少，承載力就會(huì)降低，其使用價(jià)值就會(huì)逐漸喪失和報(bào)廢。鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕雖然目前無(wú)法避免，但其腐蝕速率是可以控制的，這就要求對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取有效的防腐措施。

鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕特點(diǎn):經(jīng)過(guò)噴丸、沖壓、電焊組裝等工藝后，鋼結(jié)構(gòu)造成熱應(yīng)力分布不均勻或晶粒變形，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)中電極電位的差異，這是鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的“隱患”，這就是為什么鋼結(jié)構(gòu)的電焊件特別容易生銹的原因。

金屬腐蝕是由各種內(nèi)外因素引起的。綜上所述，影響金屬腐蝕的主要因素如下。

金屬材料本身的影響

不同的金屬具有不同的電極電位和不同的金相組織，其穩(wěn)定性(即耐腐蝕性)也不同。相同化學(xué)成分的鋼，由于熱處理工藝的不同，其耐腐蝕性也有所不同。此外，在鍛造、鑄造和焊接過(guò)程中熱應(yīng)力分布不均勻或熱處理過(guò)程中晶粒變形可能會(huì)導(dǎo)致金屬中電極電位的差異，加速金屬本身的腐蝕。

金屬表面光潔度

對(duì)腐蝕速率也有明顯的影響。特別是在初始階段，金屬表面越光滑，其耐蝕性越好。粗糙的金屬表面由于深凹部分不易與氧氣接觸而成為陽(yáng)極，表面成為陰極，導(dǎo)致氧濃度電池的腐蝕。

環(huán)境溫度影響

一般情況下，隨著溫度的升高，金屬在電解液中的腐蝕速率會(huì)加快。海水溫度升高10℃，鋼的腐蝕速率增加一倍，因?yàn)殡姌O的反應(yīng)會(huì)隨著溫度的升高而增加。此外，在大陸性氣候地區(qū)，晝夜溫差較大，夜間大氣相對(duì)濕度增大?？諝庵械乃謺?huì)以凝結(jié)的形式聚集在金屬表面，為金屬生銹提供條件。

溶液組成和濃度的影響

例如，海水是一種天然電解質(zhì)溶液，含有多種鹽分，包括有機(jī)物、沉積物、溶解氣體、腐爛有機(jī)物等。然而，影響鋼腐蝕速率的重要因素是海水的鹽度、高鹽度、高電導(dǎo)率、宏孔腐蝕電流強(qiáng)度的增大和鋼腐蝕強(qiáng)度的增大。此外，海水中大量的氯離子會(huì)阻礙甚至破壞金屬鈍化，促進(jìn)金屬腐蝕。

腐蝕介質(zhì)等因素的影響

各種腐蝕介質(zhì)等因素也會(huì)加速金屬的腐蝕。大氣中除了O2和H2外，還含有N2和各種雜物，如鹽霧、二氧化硫、硫化氫等靠近海洋的物質(zhì)。在化學(xué)領(lǐng)域，各種煤煙、金屬化合物等鹽顆粒。這些腐蝕性介質(zhì)一旦落到金屬表面，就會(huì)與水結(jié)塊，加速黃金的腐蝕。