北京
不锈钢出门在外，身份都是自己给的。自然界里除了金、铂这类高电势位金属能真做到不锈，大多数金属暴露在空气中都会快速氧化，只是生成物比较致密，能护住内部，这层东西通常叫氧化膜；生成物疏松多孔、护不住基体的，才叫锈。
铁在这里就比较尴尬。高温下完全氧化产生的 Fe₃O₄ 是响当当的氧化膜，能有效保护内部；但在自然环境下，尤其遇到水，铁会生成 Fe₃O₄、α-Fe₂O₃（赤铁矿）、γ-Fe₂O₃（磁赤铁矿）、α-FeOOH（针铁矿）、γ-FeOOH（纤铁矿）等一大堆不同相态的氧化物，往往呈梯度渐变同时存在。
问题在于，这些氧化物的晶格、体积膨胀、应力等性质完全不一样，强行凑在一起融合，必然会互相拆台。换个金属看更直观：锡在低温环境下会由 β 态朝着更稳定的 α 态转变，两种相态晶格完全不同，α 态体积更大且更脆，巨大的内应力会让整块金属像瘟疫一样蔓延膨胀、化作粉末，这就是锡疫。两种相态干架尚且如此，铁的氧化物有那么多相态，铁锈疏松多孔、呈层状分布也就不奇怪了。
干燥环境里铁的氧化反应比较缓慢且稳定，可以用很长时间。但潮湿环境下，内部的铁会先在表面形成微小的原电池，再变成离子溶解进表面的水膜，最后析出沉淀，变成水合氧化铁（FeOOH）。铁锈疏松多孔的结构又给水提供了庇护所，使其不容易变干，帮助更多铁离子逃窜。结果就是铁一碰到潮湿环境，一层一层又一层，快速生成一大堆铁锈。
所以铁防锈无非几个套路：
- 外皮隔绝，防止铁碰到水；
- 阳极挡灾，用更低电位的金属代替铁生锈；
- 合金改命，分子级改变性质；
- 走为上计，换个不长锈的环境。
这几个套路经常被联合使用。比如热镀锌，高温环境下把钢浸入锌水，会自然产生多层复合镀层。锌比铁更活泼，可以优先代替铁被腐蚀；表面生成的致密锌层能有效隔绝环境。这就使得镀锌角钢即使表层破裂，也往往有不错的耐候性。
不锈钢修行的则是“合金改命”。铬能形成致密的氧化膜，且比铁更活泼，接触空气后会优先形成致密的 Cr₂O₃ 氧化膜保护内部。但一旦铬被消耗过大，里面的铁也会被拽出来当填线宝宝，就会产生锈点。
而 Cr₂O₃ 这层膜本身也是脆皮宝宝，非常害怕酸和氯离子侵蚀。特别是氯离子，个头太小，可以轻松钻进钝化膜里产生点蚀痕迹。所以在海边的不锈钢栏杆、不锈钢锅之类，还是容易出现斑斑锈迹。
应对办法有两种。第一种是做表面处理，通过酸洗钝化、抛光、电镀等工艺强化局部抗腐蚀性。第二种是修改配方，增加不锈钢的点蚀电位，比如在不锈钢里再加入钼（Mo）来抗氯，使其更难启动局部阳极腐蚀坑。即使如此，也无法做到 100% 防锈。
所以，不锈钢只是个诨号，真指望它一点不锈，请认准纯金制造。
当然，锈也不是完全没用。适当改变比例、通过特殊方法让锈变得“致命”，还是非常能抗的。典型的就是耐候钢，这类钢材利用合金改变了锈层的成分和结构，使其表面形成紧密堆积的 α-FeOOH 保护层，以阻止继续向内腐蚀。制造完成后非但不用额外涂层，部分工程前期甚至需要工人定期喷水做干湿循环，以加快产生稳定锈层的进度，比如藏木大桥的免涂装耐候钢就做过周期喷水锈层稳定化处理。只是成品模样嘛，总有种倒闭好几年的废土风。
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