當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時，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，會發(fā)生形狀、顏色和機械性能的變化，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，以及嚴重浪費資源和能源，給國民經(jīng)濟造成巨大損失。據(jù)估計，世界發(fā)達國家每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占其國民生產(chǎn)總值的3.5% ~ 4.2%，超過了每年重大災(zāi)害(火災(zāi)、風(fēng)、地震等)的總損失。有人甚至估計，世界上每年大約有1億噸金屬被腐蝕、報廢和丟失!因此，研究腐蝕機理，采取防護措施對經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義。

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

陽離子可以進入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時配合才能完成整個反應(yīng)。

因此，只有通過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。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下，如果在一個區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域，可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見的腐蝕坑。

鋼鐵不會很快被腐蝕，因為它的表面在水中會形成一層氧化保護層。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形成很薄的保護層，有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層，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)。腐蝕過程中沒有固定的陰極和陽極，即腐蝕過程中陰極部分和陽極部分交替變化。

,&,在均勻腐蝕過程中，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確計算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量，估算構(gòu)件的腐蝕壽命。因此，在工程設(shè)計中預(yù)先考慮留腐蝕余量的措施，可以達到防止設(shè)備過早腐蝕損壞的目的。均勻腐蝕雖然會導(dǎo)致金屬材料大量流失，但通常不會引起金屬結(jié)構(gòu)的突然失效事故，因為它易于檢測和檢測。

,&,均勻腐蝕是很常見的,這可能是由于電化學(xué)腐蝕,如自我解體的過程均勻電極(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。有兩個常用的單位:一是單位時間單位表面積失重，單位為g / (M2·h);二是單位時間內(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，就會變得越來越嚴重。這樣，構(gòu)件的橫截面積就會減少，承載力就會降低，其使用價值就會逐漸喪失和報廢。鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕雖然目前無法避免，但其腐蝕速率是可以控制的，這就要求對鋼結(jié)構(gòu)采取有效的防腐措施。

鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕特點:經(jīng)過噴丸、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、鑄造和焊接過程中熱應(yīng)力分布不均勻或熱處理過程中晶粒變形可能會導(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加快。海水溫度升高10℃，鋼的腐蝕速率增加一倍，因為電極的反應(yīng)會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，夜間大氣相對濕度增大?？諝庵械乃謺阅Y(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，包括有機物、沉積物、溶解氣體、腐爛有機物等。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、宏孔腐蝕電流強度的增大和鋼腐蝕強度的增大。此外，海水中大量的氯離子會阻礙甚至破壞金屬鈍化，促進金屬腐蝕。

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，就會與水結(jié)塊，加速黃金的腐蝕。