Для большинства технически значимых металлов характерны три типа решёток: объёмноцентрированный куб (ОЦК), гранецентрированный куб (ГЦК) и гексагональная плотная упаковка.
- ОЦК (например, α‑железо Feα) имеет меньшую компактность атомной упаковки, что влияет на диффузию дефектов и коррозионную реактивность, общий объёму решётки ≈0,68%
- ГЦК (Feγ, Ni, Cu и др.) (≈0,74%)
-гексагональная решётка (Ti, Zr и др.) более компактны — это повышает прочность пассивных плёнок и часто улучшает коррозионную стойкость в агрессивных средах.
Вывод: структура кристаллической решётки напрямую связана с образованием оксидных плёнок, скоростью диффузии и общей коррозионной стойкостью металла.

Неоднородная микроструктура и наличие металлических и неметаллических включений повышают риск локальной коррозии.
Пример: графитные включения в сером чугуне приводят к структурно-избирательной коррозии — феррит разрушается, углеродный скелет остаётся.
Пример: неоднородность твёрдого раствора в алюмо‑цинковых сплавах усиливает коррозию по сравнению с однородными алюминиевыми сплавами.
Пример: в латуни наличие разнородных атомов (Zn и Cu) вызывает компонентноизбирательную коррозию — цинк (менее благородный) корродирует первым.
Вывод: контроль чистоты металла, однородность структуры и качество термообработки критичны для коррозионной стойкости изделий и конструкций.

Металлическая связь обеспечивает свободное перемещение валентных электронов в кристаллической решётке — это даёт высокую электропроводность и теплопроводность, а также определяет скорость электрохимических коррозионных процессов.
Чем выше подвижность электронов и потенциал металла, тем активнее электрохимические реакции в контакте с электролитом. 
Вывод: электрические свойства металла влияют на скорость анодных и катодных процессов и на формирование гальванических пар при контакте разных металлов.

Фазово-структурные превращения в процессе термической обработки являются определяющим фактором для конечных свойств металла. Стали, находящиеся в равновесном отожженном состоянии, демонстрируют максимальную коррозионную стойкость. Однако последующая термообработка стали, такая как закалка и отпуск для снятия внутренних напряжений, неизбежно вызывает фазовоструктурные изменения. Эти изменения напрямую влияют накоррозионную стойкость стали, что требует тщательного контроля технологических параметров.

Типичным примером, иллюстрирующим влияние термообработки на коррозию, служит поведение углеродистой стали в разбавленной серной кислоте. После закалки сталь приобретает мартенситную структуру– это твердый однофазный раствор, который в 1%-ной серной кислоте имеет незначительную скорость коррозии. Ключевым параметром здесь становится температура отжига или отпуска. Наибольшую опасность представляет отпуск в троститной области температур (400–450 °C), где коррозионная стойкость углеродистой стали резко снижается.

Другим критическим примером фазово-структурных превращений является термическая обработка легированных нержавеющих сталей. Нагревание нержавеющих сталей до температур 600-650 °C с последующим медленным охлаждением на воздухе (высокий отпуск) приводит к нежелательным структурным изменениям. Важно отметить, что такие режимы практически осуществляются при сварке этих сталей, создавая зону термического влияния с повышенной склонностью к межкристаллитной коррозии. Это подчеркивает важность контроля термического цикла не только при целенаправленной термообработке, но и в сварочных процессах.
Управление фазово-структурными превращениями через контроль температуры отпуска и отжига – основа обеспечения коррозионной стойкости после термической обработки металлов. Понимание этих процессов необходимо для предотвращения коррозионного повреждения как углеродистых, так и легированных нержавеющих сталей.

Это фундаментальная термодинамическая характеристика, которая напрямую определяет поведение металлов в электролитах. В любой электрохимической системе металл электролит возникает разность потенциалов (или просто потенциал) между поверхностью металла и прилегающим приэлектродным слоем электролита.
Когда между металлом и раствором его соли устанавливается динамическое равновесие, эта разность потенциалов становится равновесным электродным потенциалом для данного конкретного металла. Именно этот параметр позволяет предсказать, будет ли металл окисляться (растворяться) или восстанавливаться в данной среде.
Для унификации измерений в электрохимии за точку отсчета условно принят стандартный водородный электрод , потенциал которого считается нулевым. Относительно этого эталона измеряются стандартные электродные потенциалы металлов. Важно помнить, что стандартный потенциал определяется при строгих условиях: активность ионов металла в электролите равна 1, а температура постоянна и составляет 25 °С. Таблицы стандартных электродных потенциалов (ряды напряжений металлов) являются ключевым инструментом для инженеров и ученых, работающих в областях защиты от коррозии, гальванотехники и разработки химических источников тока.

Значения потенциалов металлов служат ключевым инструментом, позволяющим в первом приближении предсказать коррозионную стойкость материала в конкретной среде.
Основное правило: чем отрицательнее потенциал металла, тем выше его термодинамическая склонность к окислению и, следовательно, тем больше он разрушается в электролитах, способных принимать электроны (например, в кислых средах, окисляющих металл ионом водорода). И наоборот, металлы с положительным потенциалом (такие как золото, платина) в подобных окисляющих средах проявляют высокую коррозионную стойкость.
Важным практическим критерием является сравнение потенциалов. Металл, имеющий более отрицательный потенциал, чем потенциал катиона электролита (иона металла соли в растворе), будет термодинамически нестабилен и в таком электролите будет корродировать, вытесняя ионы из раствора. Однако следует иметь в виду, что коррозионная стойкость металлов— комплексное свойство, которое зависит также и от других факторов, помимо термодинамики.
Влияние состояния поверхности на коррозию
Состояние поверхности металла является критическим фактором, во многом определяющим его коррозионную стойкость на практике.

• Неоднородность поверхности (включения, царапины, границы зерен) создает локальные гальванические элементы и является одной из главных причин местной коррозии (питтинговой, щелевой).

• Гладкая полированная поверхность обладает меньшей активной площадью и менее склонна к адсорбции агрессивных сред, поэтому она более стойка к коррозии, чем грубообработанная или шлифованная поверхность.
• Наличие защитной окисной пленки на поверхности металла (например, пассивирующего слоя у нержавеющей стали или алюминия) — мощнейший барьер. При условии ее сплошности и адгезии, такая пленка эффективно препятствует контакту металла с электролитом и резко замедляет процесс коррозии.

Для точной оценки коррозионного поведения необходимо учитывать как термодинамические данные (электродные потенциалы), так и кинетические и физические факторы, главным из которых является состояние и структура поверхности металла.

Поверхность металла в обычных условиях никогда не бывает абсолютно чистой. Она всегда покрыта либо окисленными частицами металла, либо тончайшим слоем химически пассивного или хемосорбированного кислорода. Этот поверхностный слой играет решающую роль в коррозионном поведении. Окисный или адсорбированный слой на металле может иметь разную природу: он бывает сплошным и несплошным, а его толщина варьируется от очень тонкой, невидимой пленки (всего несколько ангстрем), до толстой защитной пленки (от 40 Å до 5000 Å и более).
Толщина оксидной пленки, образующейся в результате самопроизвольного окисления металла на воздухе, сильно зависит от материала:

• На поверхности цинка 5–6 Å.
• На меди около 10 Å.
• На железе 15–25 Å.
• На алюминии 100–150 Å.

Именно химический состав, кристаллическое строение и толщина окисной пленки определяют, в каком состоянии находится металл: в активном или в пассивном состоянии.
Активное состояние металла соответствует его термодинамической склонности к коррозии, что характеризуется стандартным электродным потенциалом.
Металл в пассивном состоянии это результат формирования на его поверхности сплошной защитной пленки, изолирующей его от воздействия агрессивной среды. Ключевой признак пассивности —потенциал металла в этом случае облагораживается, то есть смещается в сторону положительных значений по сравнению с его активным состоянием. Это явление лежит в основе коррозионной стойкости таких металлов, как нержавеющая сталь, алюминий, титан.
Наличие и свойства оксидной пленки— главный фактор, переводящий металл из активного состояния в пассивное, что кардинально меняет его электродный потенциал и коррозионную стойкость.

Для понимания коррозионного поведения критически важно сравнивать стандартные электродные потенциалы металлов в активном состоянии с их реальными значениями в рабочих средах. Ниже сравниваются значения потенциалов некоторых металлов (например, железа, хрома, алюминия) в коррозионно-активном разбавленном (0,5 М) растворе хлорида натрия с их теоретическими стандартными потенциалами. Это сравнение наглядно показывает, как формирование поверхностных слоев меняет электрохимические свойства.
Пассивное состояние металла — это не абсолютное свойство материала. Оно определяется не только способностью самого металла к пассивации (как у хрома или титана), но и характером окружающей среды. Одна коррозионная среда способствует образованию или сохранению на поверхности металла плотной окисной пассивной пленки, в то время как другие среды, наоборот, разрушают ее. При разрушении защитного слоя происходит депассивация металла, что немедленно сказывается на его потенциале — он смещается в отрицательную, активную область.
Для искусственного усиления защиты широко применяются процессы оксидации металлов. Эта обработка растворами окислителей (таких как хроматы, нитраты) проводится специально для повышения коррозионной стойкости деталей, способствуя созданию утолщенного и стабильного пассивного слоя.

Ниже приведены значения потенциалов железа в растворах некоторых электролитов, которые наглядно показывают, как агрессивная среда смещает его электрохимический потенциал и влияет на скорость коррозии. Однако коррозионное поведение железа и других металлов определяется также характером его механической обработки.
Ключевой принцип: чем выше степень чистоты поверхности металла, тем лучше его сопротивление коррозии. Это связано с тем, что на такой поверхности остается меньше неровностей, дефектов, зазоров и других неоднородностей. Каждая такая микронеоднородность является потенциальным очагом для возникновения коррозии (например, точечной или щелевой).
Поэтому гладкая поверхность металла, полученная полировкой или точной обработкой, всегда обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем шероховатая. Шероховатая поверхность имеет большую фактическую площадь, способствует застою электролита и создает благоприятные условия для образования локальных гальванических пар.
Для обеспечения максимальной долговечности металлических изделий необходимо учитывать два фактора: химический состав рабочей среды (влияющий на потенциал железа) и качество финишной механической обработки, создающей гладкую защитную поверхность.

Ниже приводится влияние обработки поверхности на коррозию углеродистой стали во влажном воздухе: