Под корозия на металите се разбира самоволното разрушение на метала под влияние на окислението му, предизвикано от химичното или електрохимичното взаимодействие на метала с обкръжаващата го околност. Общоизвестен случай на корозия е ръждясването на желязото. Тя предизвиква съществено влошаване на механичните, електричните и магнитните показателите на металите, нарушение на херметичността на вакуум апарати, точността на прецизни прибори (часовници, галванометри и прочие). При кореозията става преминаване на електронеутралните атоми на метала в положително заредени йони вследствие отделянето на електрони. Този процес е окислителен процес, обратен на процеса на получаване на металите по пътя на редукцията на рудите им: Fe-3e-=Fe3+ (корозия на желязото) окисление; Fe3++3e-=Fe (получаване на желязото) редукция. Корозията се предизвиква от определен кръг от фактори, известни като корозиращи фактори - преди всичко кислорода (въздуха) и водните пари. Съдържанието на SO2, CO2, H2S и други ускорява корозията. Тук трябва да се отнесе особено голямата корозираща способност на водните разтвори на солите - морската вода. Освен това съществено влияние върху скоростта на корозията оказва pH на разтвора, в който металът се намира. При металите Au, Pt и други корозията им практически не зависи от pH. При технически важните метали Al, Zn, Pb и други скоростта на корозията е минимална (pH=7), но тя значително се увеличава, като се отива към pH=1 и pH=14. Металите Fe, Ni, Mg, Cd и други корозират в кисели среди, в неутрални корозията значително намалява, а в алкални още повече се забавя.
Податливостта на металите към корозия очевидно стои в тясна връзка с местата им в електроафинитетния ред. Онези метали, които са подчертано електроннодонори, са много склонни към корозия. Това са металите, стоящи наляво от водорода. С увеличение на електронноакцепторната функция корозията съответно намалява и след водорода се намират онези метали, които са най-малко податливи на корозия (най-антикорозийни). Ако върху метала се отлага окисна покривка, която добре пази повърхността му, тоест го пасивира, тогава корозията се забавя или практически спира, въпреки че металът се намира пред водорода в гореспоменатия ред. Какъвто е случаят с Cd, Al и други.
Различават се два основни вида корозия - химична и електрохимична. Химичната корозия се състои в непосредственото химично взаимодействие между метала и средата, било течност или газ, и затова съществува течностна и газова корозия. Течностната корозия е налице, когато металите се намират в течна среда, непровеждаща електричния ток - бензин, смазочни масла, нефт и прочие, а газовата - окисление на метала от газове окислители - скарата при условията на огнището на пещта. Металите могат да корозират, когато са в допир и с някои твърди вещества, особено ако са леко овлажнени - желязото корозира в допир с хлорна вар и гасена вар, ако те са овлажнени. Процесите тук са сложни.
Електрохимичната корозия в общи черти има характерът на анодно окисление, което може да бъде върху основата на самоволно възникнала галванична верига, така наречената галванокорозия или пък на своеобразна електрична система, възникнала под влиянието на електричен ток от външен източник - така наречена електрокорозия. Първата е налице, когато металът е в допир с метали, играещи ролята на катод - спрямо Fe - то са Sn, Pb, Cu, Ag и други, тоест такива, които са по-електроннофилни, отколкото основната маса метал, тук може да се отнесат и неметални материали - графит, шлакови включения в метала и прочие.
В зависимост от размерите на корозиращия метал галванокорозията бива микрогалванокорозия и макрогалванокорозия.
Микрогалванокорозията (микрокорозията) е налице, когато в основния метал се формират микрогалванични елементи при участие на влага. Такъв е случаят на корозията на техническото желязо, тоест ръждясването, където съществуват микровключения от графит и други. Тя може да възникне и при чист метал върху основата на неравномерна адсорбция на кислорода, на неравномерна вътрешна структура на металапри неговата механична обработка и прочие. Макрогалванокорозията (макрокорозията) е налице, когато корозиращата се метална система е с макроразмери - желязо с допир с цинка или калая при влажен въздух. При корозионната система Fe-Zn корозира цинка като химически по-активен, по-склонен да преминава в йонно състояние, с по-изразена електроннодонорна функция, докато в системата Fe-Sn корозира желязото като химично по-активен елемент спрямо калая. По тези причини железни гвоздеи не се употребяват за заковаване на цинкова ламарина, служеща за покрив на сгради.
Електрокорозията обхваща случаите на електрохимичната корозия, при които процесът протича под влиянието на електричен ток от външен източник. Такива са възможни в почвата под влиянието на "блуждаещи токове", породени от близостта на електрична железопътна мрежа, трамвай и прочие. Тъй като корозията в световен мащаб поражда големи загуби в метал, изчислено е за времето 1860-1920 г., че загубата на желязо възлиза на около 33%, тоест около 1,8 милиарда тона, средно взето по 10 милиона тона годишно. Развити са методи за нейното предотвратяване. Те могат да се групират в:
- а) Защита на метала с метални покрития. Извършва се по няколко начина.
Чрез потапяне. Металният предмет се потапя в стопилката на метала, с който ще се покрива металът (предметът). По този начин се получава бялата калайдисана ламарина, поцинкована ламарина (горещо поцинкована) и прочие.
Чрез пулверизиране. Пометаляването става чрез напръскване на металния предмет със стопилката на метала, с който ще се покрива. Работи се естествено под налягане. Начинът се нарича още шоопироване. Пулверизирането се практикува, когато се желае покривката да бъде от цинк или пък от алуминий (така нареченото алитиране). Алитирането понякога се нарича калоризация.
Чрез галванизиране. Използва се електролизата на водния разтвор на подходяща сол от метала, с който искаме да пометалим. Работи се при подходящи условия - температура, pH и прочие. Предметът за пометаляване се окачва на катода. Това са случаите хромиране, посребряване, никелиране, помедяване и прочие.
Чрез плакиране (биметализиране). Желязната ламарина, съответно очистена, се покрива с тънък лист от метала, с който ще се плакира и двата листа се подлагат на пресуване при високо налягане и съответно висока температура. Това са случаи на никелиране, на помедяване и прочие.
Чрез дифузия. Металният предмет се поставя в парите на метала, с който ще се пометалява или пък в неговия фин прах. Методът се прилага при поцинковането, така нареченото шерардизиране. Естествено в случая се работи при съответно висока температура.
Във връзка с казаното по-горе при Макрогалванокорозията и примерите, дадени с корозионните системи Fe-Zn и Fe-Sn, трябва да се подчертае още следното. От двата вида, най-често срещащи се в практиката пометалявания - поцинковането и калайдисването на железни ламарини, в зависимост от местата на Zn, Fe & Sn в електроафинитетния ред, в присъствие на влага, при механичното "нараняване" на повърхността на ламарината до поява на желязото, от гледна точка на корозията, за предпочитане е поцинкованата, отколкото калайдисвана ламарина. При поцинкованата ламарина ще корозира покривката от цинк, а не желязото,а при калайдисваната - желязото, а не калаят. В електроафинитетния ред цинкът се намира пред желязото, а калаят след желязото.
От двете често срещащи се в практиката покрития от хром и никел, с оглед запазването на блясъка на покритието при високи температури, за предпочитане е хромирането. Хромът се окислява бързо и губи блясъка си към 700-800 градуса по Целзий (ясно изразена червена жар), а никелът - към 300 градуса по Целзий. - б) Защита на метала с неметални покрития.
Тук се включва боядисването. Това е един от най-старите начини за предпазване от корозия - ръждясването. Използва се безирът, размесен за яркочервен цвят с миния (Pb3O4) или заместителя му железния миний (Fe2O3), за бял цвят - с цинквайса (ZnO) и прочие.
Лакирането. Съществуват най-различни лакове - нитроцелулозните, бакелитовите и прочие.
Емайлирането. Металната повърхност се покрива при подходяща висока температура със стъкловидна маса (емайл). Методът се използва най-често за покриване на домакински съдове и при изготвяне на някои химически апаратури в промишлеността. Емайлът пази много добре от корозия, но притежава недостатъкът, че е подчертано крехък и след време в него се появяват пукнатини.
Торкретирането. При него за покривка се използва циментът. Обикновено се прави подходящо гъста каша от цимент, пясък и чакъл, взети в определени съотношения и с нея се обвива по съответен начин металната система - желязна конструкция (мост) и прочие. Преимуществото на този начин е, че циментът има алкална реакция, при която корозията на желязото е много слаба. За алуминия и неговите сплави методът е неприложим, тъй като алкалните среди кородират метала и сплавите му.
Графитирането. Използва се главно при запазването на пчеките от ръждясване. Пастите са обикновено от графит, лой и други масла.
Битумирането. Битумите (полутвърди аморфни органични вещества), стопени или в разтвор, се нанасят върху металния предмет. Това е един евтин метод за предпазване от ръждясване на водопроводни и газопроводни тръби. - в) Защита чрез въвеждане на определени примеси в метала. Това са металните сплави с такъв състав, при който корозията практически е отпаднала. Например включването на хром, манган и никел в стоманата - последната става подчертано антикорозионна. Тези сплави широко се използват при изработката на турбини, ред машинни детайли и в химичната промишлена апаратура.
- г) Други методи за предпазване на корозия.
Тук е азотирането, при което при подходящи условия се включва повърхностно азот в желязото, което придобива твърдост и антикорозионност.
Смазването с минерални масла. Този метод е може би най-практикуваният и е извънредно евтин.
Гумирането. Не се практикува много, но се използва при транспортирането на киселини в метални цистерни, като вътрешните им стени се оближоват с гума.
Полирането. Оказало се, че полировката на металното изделие много допринася за антикорозийността на металите.
Фосфатирането. Известен е още с названията атраментиране или паркеризиране. Състои се в обработка на желязната повърхност с разтвор на ферофосфат - Fe3(PO4)2, при което металната повърхност се покрива с плътен слой от ферифосфат - FePO4.
Оксидирането. При този метод железният предмет при съответни условия се покрива с тъмносиня плътна покривка от Fe3O4. За тази цел той се внася сгрят до червено във водни пари или пък се сгрява във въздушен газ при излишък на кислород, след което се поставя в редукционна среда (незапален въздушен газ). Полученият в окислителна среда Fe2O3 се редуцира в редукционната среда до Fe3O4. Обикновено методът се използва за предпазване на чугуна от ръжда. Чрез употребата на протектори. Методът се състои в това, че металът-обект, който ще се предпазва от корозия се поставя в контакт се метал, който е химично по-активен. В железните парни котли понякога се въвежда дебела ламарина от цинк, която се занитва със стените на котела и образува галваничен елемент. При тези условия кородира протекторът-цинк. По подобен начин се предпазват и витлата на параходите.