金屬腐蝕是一種自發(fā)的逆向冶金過(guò)程。在腐蝕環(huán)境中，鋼有向低能穩(wěn)定狀態(tài)(氧化鐵和鐵銹)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金屬的腐蝕和銹蝕每年約占世界年產(chǎn)量的20% ~ 40%，造成的經(jīng)濟(jì)損失約1000億美元。我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)2000億元。如果包括設(shè)備維修和更換造成的間接損失，每年腐蝕損失總額可達(dá)5000多億元，約占GDP的5%，超過(guò)火災(zāi)、風(fēng)和地震造成的損失總額。雖然金屬腐蝕是一個(gè)自發(fā)的、不可避免的過(guò)程，但它是可以控制的。如果采取有效的防護(hù)措施，可以減緩金屬的銹蝕過(guò)程，延長(zhǎng)鋼構(gòu)件的使用壽命。因此，了解金屬腐蝕與防護(hù)具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

金屬腐蝕:金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下受到破壞，稱為金屬腐蝕。

金屬在腐蝕過(guò)程中的化學(xué)變化基本上是金屬元素氧化形成化合物。

這種腐蝕過(guò)程一般以兩種方式進(jìn)行:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

化學(xué)腐蝕:金屬表面與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。

電化學(xué)腐蝕:金屬材料(合金或不純金屬)在與電解液接觸時(shí)通過(guò)電極反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。這種損失有時(shí)是無(wú)法估量的。例如，一架載有數(shù)百人的飛機(jī)被腐蝕，在空中發(fā)生飛機(jī)事故，或者橋梁的鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕，導(dǎo)致橋梁斷裂。所以要認(rèn)真對(duì)待

金屬腐蝕的防護(hù)方法有很多，包括以下幾種:

1. 選擇合適的耐腐蝕金屬或合金

當(dāng)鐵的純度達(dá)到99.95%時(shí)，它是銀白色的，可以像金子一樣拉長(zhǎng)。這種高純鐵幾年也不會(huì)生銹。

該合金可以提高電極電位，降低電極活性，大大提高金屬的穩(wěn)定性。因此，通常根據(jù)不同的用途制備耐腐蝕合金。如果在鋼中加入Cr、Al、Si等元素，可以提高鋼的抗氧化能力。

2. 覆蓋層的方法

覆蓋保護(hù)層的方法有兩種:一種是用耐腐蝕非金屬材料(如油漆、塑料、玻璃等)覆蓋待保護(hù)的金屬表面;另一種是將耐腐蝕性強(qiáng)的金屬或合金覆蓋在要電鍍保護(hù)的金屬上。

3.緩蝕劑法是在腐蝕介質(zhì)中加入少量能降低腐蝕速率的物質(zhì)以防止腐蝕的方法，稱為緩蝕劑法。添加的物質(zhì)稱為緩蝕劑。

4. 電化學(xué)保護(hù)方法

電化學(xué)保護(hù)方法分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。

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。