8.1金属的防锈常识
金属材料和五金器材备品中的金属制品，在保管工作上的主要任务是防锈蚀。金属材料及其制品较容易锈蚀。这是由于金属周围的介质(如大气、水、土壤及酸、碱、盐类的溶液等)的化学或电化学作用而引起的，通常称为“生锈”。按介质不同，分为大气锈蚀、土壤锈蚀、海水锈蚀、接触锈蚀等。据统计，全世界因锈蚀而无法使用的金属及其制品的重量约为年产量的1/3，净损失约占年产量的1/9。我国每年腐蚀报废的金属材料和设备损失高达10亿元以上，这是惊人的数字。由此可见，做好金属的防锈和除锈是仓库中金属材料及其制品维护保养的主要内容。
8.2金属材料及制品的锈蚀
金属的锈蚀总是由表及里，首先从表面开始，然后再深入到金属内部，使金属材料的成分和性质发生改变。
根据锈蚀机理，金属的锈蚀分为化学锈蚀和电化学锈蚀。
8.2.1化学锈蚀
所谓化学锈蚀，是指金属材料与外界介质发生化学作用的一种锈蚀。这种锈蚀是在干燥的气体中(如氧、氢、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯化氢等)，或在不导电的液体中(如润滑油、汽油、苯、酚类等)发生的，锈蚀过程中不产生电流，只是一种单纯的化学作用。例如，钢铁在氧化性气体中加热时，表面形成一层氧化铁皮，这种现象，就属于化学锈蚀。这种化学锈蚀的生成物，如钢铁生成的这种氧化铁皮，如果能够致密地牢固地覆盖在金属材料表面，那么它就能有效地阻止金属材料继续被氧化，阻止金属被进一步锈蚀。所以，化学锈蚀的一个主要特点，就是这种锈蚀产物能够覆盖在金属材料表面，起保护作用。当然，如果这种锈蚀产物被破坏了，那就会使金属材料进一步被锈蚀，再重新产生新的锈蚀产物。这种新锈蚀产物再覆盖在金属材料的表面，保护着金属材料不被锈蚀。
当化学锈蚀时，如果金属材料表面能够形成一层很坚固的薄膜(即锈蚀产物)，那么它就会使金属材料表现出一种高的耐腐蚀性能，如铝及铬钢等，它们在空气中具有高耐锈性，就是由于表面能形成一种很坚固的致密的氧化薄膜层，将内部保护起来不再被锈蚀。
8.2.2电化学锈蚀
所谓电化学锈蚀，是指金属材料与电解质(即可以导电的液体或气体)接触时产生的一种腐蚀。在腐蚀过程中，金属表面将形成许多微小的电流(即产生电子的移动)，这是电化学锈蚀不同于化学锈蚀的一个主要特点。同时，电化学腐蚀所生成的腐蚀产物，不起保护作用，金属材料仍不断受到腐蚀。所以，电化学锈蚀的速度要比化学锈蚀的速度快得多，危害也大得多。如锅炉烟道的锈蚀以及金属材料在大气中的腐蚀等，都属于电化学锈蚀。
电化学锈蚀是一种最普通的腐蚀，金属材料的锈蚀破坏大多数都是由于电化学腐蚀造成的，所以金属材料的电化学锈蚀应引起我们的高度重视。
金属电化学锈蚀的基本原理：金属材料之所以产生电化学锈蚀，是因为当两种金属材料或者一种金属材料内部有两种不同的组成物(即不同的相)，如果它们处于同一电解质(如自然水或酸、碱、盐的水溶液)中，由于它们具有不同的电极电位(不同的金属将具有不同的电极电位，同一种金属中不同的组成也具有不同的电极电位，这是金属材料本身所具有的特征)，电极电位低的一极，有较多的自由电子，这时自由电子便由电极电位低的一极(又叫负极)流向电极电位高的一极(又叫正极)，这样在金属表面便形成许多微小电流。由于电极电位的一极失去了电子，那么这一极便产生了氧化反应，而在电极电位高的一极由于得到了电子，便产生了还原反应。因此电极电位低的金属(即负极)便不断受到腐蚀，这就是电化学锈蚀的基本原理。
产生电化学锈蚀的基本条件有：
(1)有不同的金属元素；
(2)有电解质溶液；
(3)形成电流通路。
我们将锌板和铜板放入电解质溶液中，当用导线把它们连接起来以后，由于铜板电极电位高，锌板电极电位低，电极电位低的锌板上的自由电子，便流向电极电位高的铜板，这样便形成了电子流，即电流。由于锌板不断失去电子，结果使锌板不断被腐蚀。
这里需要指出一点，金属材料表面越是不光滑的地方或者是杂质越多的地方，电化学锈蚀就会越严重。
电极电位又叫溶解电位，这是用相对比较法进行测定的，不同的金属材料具有不同的标准电极电位。
我们把位于氢前面的金属称为负电位，位于氢后面的金属称为正电位。金属材料的电极电位的负值越大，就表示该金属越容易失去电子而转变为离子状态，也就是说这种金属材料在电化学腐蚀中越容易被腐蚀掉。由此可见，电化学锈蚀与金属材料的电极电位有关，电极电位的高低，决定了金属材料的电化学稳定性的大小。
8.2.3影响金属锈蚀的因素
一、影响金属锈蚀的外部因素
(一)大气相对湿度
在某一相对湿度下，金属锈蚀速度很小，而高于这一相对湿度后，锈蚀速度陡然增加，这一相对湿度称为临界湿度。很多金属的临界湿度在50%~80%之间，钢铁约是75%左右，金属表面便出现水膜或水珠。若是大气中含有的有害杂质溶解于水膜、水珠，即形成电解液，加剧锈蚀。
(二)气温与湿度
大气温度与湿度两者关联，都影响金属锈蚀。有以下一些主要情况：第一，大气的水蒸气含量随气温升高而增大；第二，气温高促使锈蚀加剧，尤其在潮湿环境里，气温越高锈蚀速度越快。在相对湿度低时，温度对锈蚀的影响还不太明显，但在高于临界湿度时，随着气温升高，锈蚀量急剧增大。另外，如果大气与金属间存在温差，则在温度低的金属表面形成冷凝水，也将导致金属生锈。
(三)腐蚀性气体
污染空气中腐蚀性气体，以二氧化硫对金属锈蚀影响最大，特别是对钢、铜及其合金的危害尤甚。大气中二氧化硫主要来源于煤的燃烧。同时，燃烧产物二氧化碳也有腐蚀作用。在化工厂周围的大气中混有腐蚀性气体，如硫化氢、氨气、盐酸气等都是促使金属锈蚀的因素。
当然，大气中的氧对金属锈蚀是最为经常，而且随时随地发生作用的因素，这是不言而喻的。
(四)大气的尘埃
如烟雾、煤灰、氯化物和其他酸、碱、盐颗粒等，有的本身具有腐蚀性，或者是水珠的凝结核，也都是锈蚀因素，如氯化物被认为是腐蚀金属的“死敌”。
二、影响金属锈蚀的内在因素
工业上所生产的金属制品，纯度非常高的是极少的，一般都是采用两种或多种金属，也有加入非金属制成的合金。合金的耐蚀性与它们的成分、组织结构、表面状态、应力的存在以及分布情况等有关，这些因素是影响金属制品锈蚀的内在因素。
(一)金属的组织结构性质
金属晶体由离子—原子以一定的顺序排列成结晶点阵或半自由运动着的电子所组成。各种不同金属的原子，具有不同的电子层和不同的外层电子数目，因而失去电子的难易程度也不同。金属愈容易失去电子，它的化学性质就愈活泼，也愈容易因周围腐蚀介质作用而发生锈蚀。一般说来，金属的化学性质愈稳定，在介质中愈耐腐蚀。但有些活泼金属如铝、锌等在大气中，表面虽容易被氧化，由于所生成的氧化膜十分致密，却能够保护金属内层不再被腐蚀，这种作用在化学上通常称为金属的钝化。
金属的活性状态是相对的。在外界介质作用下，容易受腐蚀的金属，通常是活性金属。而在腐蚀介质作用下，不发生腐蚀损坏的金属，是钝性金属。但有时同一种金属，在一种腐蚀介质里呈钝态，而在另一种腐蚀介质里呈活态。例如，铬在硝酸或浓硫酸溶液里，很快就成为钝态，而铬在盐酸或稀硫酸的溶液里，就很容易溶解呈活态。完全钝态的金属是非常少的，通常金属在钝态下，仍然会逐渐地溶解。
工业上生产的金属材料与制品多是合金，添加一些耐蚀性成份，对金属制品在大气条件下保持一定的化学稳定性有良好的效果。但是耐蚀性并不随合金中耐腐蚀成分的逐步增加而连续地提高，而是合金含量增加到一定比例时，其耐蚀性才突然提高。例如，铁铬合金，只有铬含量达到一定的原子百分数(如12.5%和25%)时，其耐蚀性能才明显地提高。
(二)金属的表面状态
金属制品的表面状态和加工精度，对金属腐蚀过程和速度在不同条件下都有或大或小的影响。在大多数情况下(尤其是在大气腐蚀时)，随着表面加工精度的提高，金属的耐蚀性能增强。但在强烈腐蚀性介质的作用下，由于金属的腐蚀很快，其不同光洁度的表面，腐蚀速度差别不大。
大气腐蚀和弱腐蚀性介质作用下，表面粗糙的金属制品比光洁度高的金属制品受腐蚀的速度快，其原因是由于进入粗糙表面上的刮伤、孔穴等深洼部分的氧气较少，从而形成电位差的作用。金属表面与浓溶液接触的地方电位较高，与稀溶液接触的地方电位较低，从而组成原电池，使电位较低部位的金属被腐蚀。其次，由于精加工的金属表面比粗糙表面上的膜层(氧化膜)更紧密而且均匀，具有较强的保护作用。但必须指出，在某些条件下，新加工的金属表面(如刚喷砂处理过的)反而容易遭受腐蚀，尤其是潮湿的大气中更易腐蚀。只有把金属商品放在干燥场所，经过一段时间，使金属表面生成了完整的保护膜以后，金属的耐腐蚀性才能具有正常的数值。
(三)金属各部位的应力状态
金属制品在生产制造过程中，形成各种变形部件，如果不经过最后的热处理——退火或回火、正火，则在这些部件形成很大的残余应力。经大量的研究证明，集中应力和变形部位，总是使腐蚀速度增加，原因是这些部位的电位下降，从而出现电位差。对应力腐蚀破裂有较大影响的，主要是拉应力。
此外，合金组成的晶粒大小，也就决定了微电池电极的大小，在其晶粒形成的情况下，其晶粒小的抗腐蚀能较高。合金组成中，如有可被钝化的低电位成分，则抗腐蚀性能也会提高。
因此，金属制品的保养工作还需要深入了解金属制品的生产情况、工艺流程，针对不同的产品采取相应的保养措施，才能使金属制品的质量完好。
8.3锈蚀的鉴别和等级划分
金属的锈蚀程度，对单一材料来说，其锈蚀的深浅、色泽和形状，是直观鉴别锈蚀程度的依据。现根据这些特征规定统一的锈蚀程度。
8.3.1金属锈蚀程度的鉴别
一、黑色金属(包括镀覆材料)锈蚀程度的鉴别
(一)轻锈
也叫浮锈，系轻微锈蚀，呈黄色或淡红色，细粉末状。用粗麻布或棕刷擦即可除掉，去锈后仅轻微损伤氧化膜(蓝皮)。
(二)中锈
也叫迹锈，系较重锈蚀，部分氧化膜脱落，呈红褐色或淡赭色，成堆粉状。用硬棕刷或钢丝刷才能擦掉。去锈后表面粗糙，甚至留有锈迹。
(三)重锈
或称层锈，系严重锈蚀，锈层凸起或呈片状，一般为暗褐色或红褐色。用硬铜丝刷或钢丝刷才能刷掉，去锈层呈现麻坑。
(四)水渍
系受雨水或海水浸蚀，尚未起锈，仅在表面呈现灰黑色或暗红色的水纹印迹，但已渗透氧化膜者仍有印纹。
(五)粉末锈
系指镀覆表面被氧化后，形成白色或灰色粉末状锈层，用麻布即可擦去，擦净后大多数表面上留有锈痕或呈现粗糙面。
(六)破锡(锌)锈
系指镀锡(锌)材料由于锈蚀而破坏锡(锌)层，暴露底板者，轻者可用粗麻布擦去，虽然镀层破坏而被镀金属本身未发生锈蚀；重者麻布擦不净，金属本底也发生了重锈。
黑色金属材料锈蚀，颜色方面，深黄锈比浅黄锈严重，红黄色锈比深黄锈更严重；形状方面，层片状锈比粉末状严重；深浅程度方面，因局部锈蚀往往深度较大，影响材料的强度，故比普通锈蚀更严重些。
二、有色金属锈蚀程度的鉴别
有色金属不像黑色金属材料那样容易锈蚀，一般抗腐蚀能力较强，但由于外界侵蚀物质(海水、雨水或药剂)的沾染仍可发生锈蚀。常见的有：
(一)铜材类
1.水纹印：表面生有褐色平滑水纹状的暗印。
2.迹锈：凸起水纹黑锈，表面不平或淡绿色锈，表面平滑。
3.绿锈：表面形成斑点或层状绿色凸起锈蚀，擦掉后呈现麻坑。
(二)锌板、铝材
1.白浮锈：表面一层白色细粉末，用布可擦掉，呈现平滑灰色锈印。
2.白迹锈：斑点或水纹的白锈，擦后仍留有金色锈迹，表面呈粗糙状。
3.重白锈：凸起白色锈蚀，擦掉后呈现小坑。
8.3.2金属锈蚀等级的划分
一、板材
两面锈蚀在相对的同一部位者，按较严重一面的锈蚀面积计算；在不同部位者，按两面锈蚀面积之和计算。
二、管材
内外壁锈蚀在相对的或同一长度内同一部位者，按较重的一面的锈蚀长度计算；在不同部位或同一长度内，按两面锈蚀长度之和计算。
三、型材
按锈蚀处的长度计算，在已计算的长度内各点、段处不再重计算。
8.4金属材料制品的防锈方法
金属的防锈是指针对产生金属锈蚀的原因，采取破坏或阻挠造成金属腐蚀的条件，以达到金属不被锈蚀或少受锈蚀的目的。
防锈方法是针对锈蚀原因采取预防措施。既然金属锈蚀是因为潮湿、高温、氧气、二氧化碳、氯化物、尘埃等因素造成的，所以防锈方法有以下五种：
第一种，在冶炼时加入某些元素，提高金属抵抗外部介质侵蚀的能力；
第二种，对金属制品进行耐腐蚀表面处理，使之形成表面转化层或加制表面覆层；
第三种，阴板保护；
第四种，利用防锈剂、气相缓蚀剂、可剥塑料、密封等方法使金属表面与外界环境暂时隔离，在金属制品使用时可以顺利除去防锈材料，这种方法的防锈期可达几个月到几年，应用比较普遍。
第五种，采用喷涂防腐剂的方法保护金属免遭锈蚀是目前仓库防锈工作的普遍做法。为了达到防腐材料的经济、有效和耐久的目的，在使用防腐材料的过程中必须注意，依据金属材料的规格、性质、用途决定是否使用防腐剂和选择何种防腐剂，不能盲目使用。