金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加转动件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。1975年美国由于金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2%。据工业发达国家的统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10%～20%。至于金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。

早在公元前3世纪，中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀，在这些箭镞表面上有一层致密的黑色氧化层，其中含铬2%左右，而青铜基体本身并不含铬。这一现象尚待研究。1830～1840年，英国Μ.法拉第确立了阳极溶解的金属量与所通过电量的关系，提出了关于铁的钝化膜生长和金属溶解过程的电化学本质的假设。后来又有人在锌溶解于硫酸的研究中，明确地提出了微电池理论。这些研究对电化学腐蚀理论的发展都极为重要。

20世纪以来，石油工业、化学工业等的蓬勃发展，促进了不锈耐酸钢、镍基耐蚀合金的研究和应用。英国U.埃文斯及同事揭示了金属腐蚀的电化学基本规律，奠定了金属腐蚀的理论基础。50年代以来，随着金属学、金属物理、物理化学、电化学、力学等基础学科的发展，在核能、航空、航天、能源、石油化工等工业技术迅猛发展的推动下，金属腐蚀学逐渐发展成为一门独立的综合性边缘学科。 

　　金属腐蚀学科的研究内容包括两个方面：①金属腐蚀过程的基本规律和机理的研究；②防腐蚀技术的探索和实施，以及金属腐蚀试验方法和检测。

金属材料在腐蚀性环境中抗腐蚀的能力称为耐蚀性。它们在一些条件下，即在一定介质组分、浓度、温度、流速等条件下，可能是耐蚀的，而在另外一些条件下，则可能是不耐蚀的。例如，铝在动水和空气中是耐蚀的；而在碱性溶液，许多酸性溶液及海水中是不耐蚀的。金在许多强腐蚀性环境中（例如在高温下的盐酸、硫酸、硝酸溶液中）是非常耐蚀的，而在盐酸和硝酸的混合溶液中是不耐蚀的。一些黄铜在静海水中是耐蚀的，而在流速快的海水中则不够耐蚀。

　　通常用腐蚀速度来评价金属在某一定环境和条件下的耐蚀性。腐蚀速度常用在单位时间（小时）内从单位表面积金属上转变为腐蚀产物所引起的金属重量的变化（增加或减少）来表示，也可用单位时间内金属腐蚀深度来表示。为便于比较提出了6类10级评定金属材料耐蚀性级别的标准(表1)。在表2中根据10级标准列出了在化工仪表、机械制造、造船工业、工业及民用建筑领域中常用金属材料的耐蚀性。应当指出，这种评定金属材料耐蚀性的方法只适用于均匀腐蚀，对局部腐蚀是不适用的。

金属腐蚀可按产生的机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀；也可按产生腐蚀的环境分为大气（乡村大气、工业大气、海洋大气等）腐蚀、海水腐蚀、淡水腐蚀、土壤腐蚀、生物和微生物腐蚀、工业介质（如酸、碱、盐、工业水、熔盐、燃气等）的腐蚀；还可按腐蚀的破坏形态分为全面腐蚀和局部腐蚀，前者包括均匀的全面腐蚀和不均匀的全面腐蚀，后者常见的类型有电偶腐蚀（异金属接触腐蚀）、点腐蚀和缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀(见应力腐蚀断裂和氢脆)、腐蚀疲劳(见疲劳)、冲蚀、磨蚀、选择性腐蚀、杂散电流腐蚀、空泡腐蚀等。这些分类方法，虽然不够完备，但能相辅相成，对研究腐蚀机理及其防护措施有一定的作用。

金属在不导电的液体（非电解质）如汽油、苯、润滑油等或干燥的气体中的腐蚀称为化学腐蚀。这种腐蚀遵循多相反应的化学热力学和化学动力学基本规律，金属的高温氧化即属此类。在化学腐蚀的过程中，由于界面反应在金属表面上形成氧化膜，它把环境和金属隔开，氧化的速度就受反应物通过膜的扩散所控制，扩散速率主要取决于膜的结构。

金属与电解质溶液作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀，它是由于金属表面产生原电池作用而引起的。如果我们把铜和锌两块金属直接接触在一起并浸入电解质溶液中(如硫酸)，将发生类同原电池的变化(图1)。此时，锌和铜可视为电池的两极，锌为阳极，所失的电子流到与锌相连接的铜（阴极）并在其表面上为溶液中的H⁺离子所接受，于是锌不断地变成Zn²⁺离子转入溶液中进而遭受腐蚀。这种原电池称为腐蚀原电池或腐蚀电池。

图1　直接接触的锌与铜在硫酸中溶解的示意

　　同一块金属，不与其他金属相接触，单独置于电解质溶液中也会产生腐蚀电池。例如，工业锌中含有少量杂质（如杂质Fe以FeZn₇的形式存在），杂质的电位较锌的电位高。此时，锌为阳极，杂质为阴极，于是形成腐蚀电池（图2）。结果锌遭受腐蚀，氢则成为气泡在杂质（阴极）表面上逸出。金属在电解质溶液中，其表面上形成的这种微小的原电池称为腐蚀微电池。引起这类微电池的原因是化学成分、金属组织结构、金属表面膜和金属物理状态的不均匀性等。

图2　工业锌在硫酸溶液中溶解示意

　　即使同一块金属置于同一电解质溶液中，由于溶液浓度、温度、流速不同也能产生腐蚀电池。电位E可由能斯特（Nernst）公式求出：

式中C为溶液中的该金属离子的浓度；E°为标准电极电势；R为气体常数；F为法拉第常数；T为溶液热力学温度；n为电子迁移数。可以看出，金属的电位与溶液中金属离子浓度有关，如果电解质溶液是含有金属本身离子的溶液，那么溶液愈稀，金属的电位愈低；溶液愈浓，电位也愈高，从而构成腐蚀电池。
　　氧浓差电池是金属腐蚀中最有意义的腐蚀电池，它是由金属与含氧量不同的溶液相接触而形成的。溶液中氧的浓度愈大，氧电极电位愈高。因此，如果溶液中各部分的含氧量不同，在氧浓度较小的地方，金属的电位较低，成为腐蚀原电池中的阳极，此处金属常遭受腐蚀。
　　综上所述，电化学腐蚀是由于腐蚀电池引起的；而腐蚀电池的驱动力是存在于阴、阳极间的电位差；腐蚀过程的继续进行，是因为有适当的去极化剂。电化学腐蚀过程包括3个环节：①阳极过程，在阳极上金属溶解，变成金属离子进入溶液Μe→Μe⁺＋e；②电子由阳极流到阴极；③阴极过程，去极化剂在阴极上接受从阳极流过来的电子发生阴极反应，如2H⁺＋2e→H₂。这三个环节相互联系，缺一不可。控制上述任何一个环节都可以控制或阻止腐蚀。