قیمت لحظه ای آهن و میلگرد میزان خوردگی شکل‌گیری یک لایه اکسید توسط مدل Deal-Grove توصیف می‌شود که برای پیش‌بینی و کنترل تشکیل لایه اکسید در موقعیت‌های مختلف استفاده می‌شود. یک آزمایش ساده برای اندازه گیری خوردگی روش کاهش وزن است. این روش شامل قرار دادن یک قطعه تمیز وزن شده از فلز یا آلیاژ در معرض محیط خورنده برای مدت زمان مشخص است و سپس تمیز کردن برای حذف محصولات خوردگی و وزن کردن قطعه برای تعیین میزان کاهش وزن. نرخ خوردگی (R) به صورت محاسبه می شود که در آن k یک ثابت است، W کاهش وزن فلز در زمان t، A مساحت سطح فلز در معرض قرار گرفته و ρ چگالی فلز (بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب) است. عبارات رایج دیگر برای نرخ خوردگی، عمق نفوذ و تغییر خواص مکانیکی است. اثر اقتصادی در سال 2002، اداره بزرگراه فدرال ایالات متحده مطالعه ای با عنوان "هزینه های خوردگی و استراتژی های پیشگیرانه در ایالات متحده" در مورد هزینه های مستقیم مرتبط با خوردگی فلزی در صنعت ایالات متحده منتشر کرد. در سال 1998، کل هزینه مستقیم سالانه خوردگی در ایالات متحده حدوداً بود. 276 میلیارد دلار (حدود 3.2 درصد از تولید ناخالص داخلی ایالات متحده). 17.6 میلیارد دلار در تولید و ساخت؛ 29.7 میلیارد دلار در حمل و نقل؛ 20.1 میلیارد دلار در دولت و 47.9 میلیارد دلار در خدمات آب و برق. زنگ زدگی یکی از شایع ترین علل تصادفات پل است. از آنجایی که زنگ حجم بسیار بیشتری نسبت به جرم منشا آهن دارد، تجمع آن نیز می تواند با جدا کردن قطعات مجاور باعث شکست شود. علت ریزش پل رودخانه میانوس در سال 1983 بود، زمانی که بلبرینگ ها در داخل زنگ زدند و گوشه ای از دال جاده را از تکیه گاه آن بیرون زدند. سه راننده در آن زمان در جاده به دلیل سقوط تخته به رودخانه زیر جان خود را از دست دادند. بررسی NTSB زیر نشان داد که یک زهکشی در جاده برای روکش مجدد جاده مسدود شده بود و باز نشده بود. در نتیجه، آب روان به آویزهای نگهدارنده نفوذ کرد. زنگ همچنین عامل مهمی در فاجعه پل نقره ای در سال 1967 در ویرجینیای غربی بود، زمانی که یک پل معلق فولادی در عرض یک دقیقه فرو ریخت و 46 راننده و مسافر در آن زمان روی پل کشته شدند. به طور مشابه، خوردگی فولاد و آهن با پوشش بتن می تواند باعث ریزش بتن شود و مشکلات ساختاری شدیدی ایجاد کند. یکی از رایج ترین حالت های شکست پل های بتن آرمه است. ابزارهای اندازه گیری بر اساس پتانسیل نیم سلولی می توانند نقاط خوردگی بالقوه را قبل از رسیدن به شکست کامل سازه بتنی تشخیص دهند. تا 20 تا 30 سال پیش، لوله های فولادی گالوانیزه به طور گسترده در سیستم های آب آشامیدنی برای ساکنان تک خانواده و چند خانواده و همچنین ساختمان های تجاری و عمومی استفاده می شد. امروزه، این سیستم‌ها مدت‌ها پیش روی محافظ را مصرف کرده‌اند و در داخل در حال خوردگی هستند که منجر به کیفیت پایین آب و خرابی لوله‌ها می‌شود. تاثیر اقتصادی بر صاحبان خانه، ساکنان آپارتمان و زیرساخت‌های عمومی 22 میلیارد دلار برآورد می‌شود، زیرا صنعت بیمه برای موجی از مطالبات ناشی از خرابی لوله آماده می‌شود. خوردگی در غیر فلزات اکثر مواد سرامیکی تقریباً به طور کامل در برابر خوردگی مصون هستند. پیوندهای شیمیایی قوی که آنها را در کنار هم نگه می دارد، انرژی شیمیایی آزاد بسیار کمی در ساختار باقی می گذارد. آنها را می توان از قبل خورده شده در نظر گرفت. هنگامی که خوردگی اتفاق می افتد، تقریباً همیشه یک انحلال ساده ماده یا واکنش شیمیایی است تا یک فرآیند الکتروشیمیایی. نمونه متداول حفاظت در برابر خوردگی در سرامیک ها آهکی است که به شیشه سودا-آهک اضافه می شود تا حلالیت آن در آب کاهش یابد. اگرچه به اندازه سیلیکات سدیم خالص محلول نیست، اما شیشه معمولی هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت اشکالات زیر میکروسکوپی ایجاد می کند. به دلیل شکنندگی، چنین نقص هایی باعث کاهش چشمگیر استحکام یک جسم شیشه ای در چند ساعت اول آن در دمای اتاق می شود. خوردگی پلیمرها ترک خوردگی ازن در لوله لاستیکی طبیعی تخریب پلیمر شامل چندین فرآیند پیچیده و اغلب ناشناخته فیزیکوشیمیایی است. اینها به طرز چشمگیری با سایر فرآیندهایی که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرند متفاوت هستند، و بنابراین اصطلاح "خوردگی" فقط به معنای آزاد کلمه برای آنها به کار می‌رود. به دلیل وزن مولکولی بزرگ آنها، آنتروپی بسیار کمی را می توان با مخلوط کردن یک جرم معین از پلیمر با ماده دیگر به دست آورد، و به طور کلی حل شدن آنها را بسیار دشوار می کند. در حالی که انحلال در برخی کاربردهای پلیمری یک مشکل است، طراحی در برابر آن نسبتاً ساده است. یک مشکل رایج تر و مرتبط تر، "تورم" است، که در آن مولکول های کوچک به ساختار نفوذ می کنند، استحکام و سفتی را کاهش می دهند و باعث تغییر حجم می شوند. برعکس، بسیاری از پلیمرها (به ویژه وینیل انعطاف پذیر) عمداً با نرم کننده ها متورم می شوند که می توانند از ساختار خارج شوند و باعث شکنندگی یا سایر تغییرات نامطلوب شوند. با این حال، رایج ترین شکل تخریب، کاهش طول زنجیره پلیمری است. مکانیسم‌هایی که زنجیره‌های پلیمری را می‌شکنند به دلیل تأثیرشان بر DNA برای زیست‌شناسان آشنا هستند: پرتوهای یونیزان (معمولاً نور ماوراء بنفش)، رادیکال‌های آزاد و اکسیدکننده‌هایی مانند اکسیژن، ازن و کلر. مقاومت در برابر خوردگی برخی از فلزات نسبت به سایرین ذاتاً در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند (برای برخی از نمونه‌ها سری گالوانیکی را ببینید). راه های مختلفی برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی (اکسیداسیون) وجود دارد که شامل رنگ آمیزی، گالوانیزه گرم، حفاظت کاتدی و ترکیبی از این موارد می شود. شیمی ذاتی قطعات طلا به طور طبیعی خورده نمی شوند، حتی در مقیاس زمانی زمین شناسی. موادی که بیشترین مقاومت را در برابر خوردگی دارند موادی هستند که خوردگی برای آنها از نظر ترمودینامیکی نامطلوب است. هرگونه فرآورده خوردگی طلا یا پلاتین به طور خود به خود به فلز خالص تجزیه می شود، به همین دلیل است که این عناصر را می توان به شکل فلزی در زمین یافت و از دیرباز مورد توجه بوده است. فلزات "پایه" رایج تر را فقط می توان با وسایل موقتی محافظت کرد. برخی از فلزات به طور طبیعی دارای سینتیک واکنش کند هستند، حتی اگر خوردگی آنها از نظر ترمودینامیکی مطلوب باشد. اینها شامل فلزاتی مانند روی، منیزیم و کادمیوم است. در حالی که خوردگی این فلزات مداوم و مداوم است، با سرعت قابل قبولی آهسته اتفاق می افتد. یک مثال افراطی گرافیت است که با اکسید شدن مقادیر زیادی انرژی آزاد می کند، اما دارای سینتیک آهسته ای است که به طور موثر در برابر خوردگی الکتروشیمیایی در شرایط عادی مصون است. منفعل شدن غیرفعال سازی به تشکیل خود به خود یک فیلم فوق نازک از محصولات خوردگی، که به عنوان یک فیلم غیرفعال شناخته می شود، بر روی سطح فلز اشاره دارد که به عنوان مانعی برای اکسیداسیون بیشتر عمل می کند. ترکیب شیمیایی و ریزساختار یک فیلم غیرفعال با فلز زیرین متفاوت است. ضخامت فیلم غیرفعال معمولی روی آلومینیوم، فولادهای ضد زنگ و آلیاژها در 10 نانومتر است. فیلم غیرفعال با لایه‌های اکسیدی که پس از گرم شدن تشکیل می‌شوند متفاوت است و در محدوده ضخامت میکرومتری قرار دارند - فیلم غیرفعال در صورت برداشتن یا آسیب دیدگی بهبود می‌یابد در حالی که لایه اکسیدی اینطور نیست. غیرفعال شدن در محیط های طبیعی مانند هوا، آب و خاک در pH متوسط در موادی مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و سیلیکون دیده می شود. منفعل شدن در درجه اول توسط عوامل متالورژیکی و محیطی تعیین می شود. تأثیر pH با استفاده از نمودارهای پوربایکس خلاصه می شود، اما بسیاری از عوامل دیگر تأثیرگذار هستند. برخی از شرایطی که از غیرفعال شدن جلوگیری می کنند عبارتند از pH بالا برای آلومینیوم و روی، pH پایین یا وجود یون های کلرید برای فولاد ضد زنگ، دمای بالا برای تیتانیوم (در این صورت اکسید به جای الکترولیت در فلز حل می شود) و یون فلوراید برای سیلیکون. از سوی دیگر، شرایط غیرعادی ممکن است منجر به غیرفعال شدن موادی شود که معمولاً محافظت نشده هستند، همانطور که محیط قلیایی بتن برای میلگردهای فولادی انجام می دهد. قرار گرفتن در معرض فلز مایع مانند جیوه یا لحیم گرم اغلب می تواند مکانیسم های غیرفعال سازی را دور بزند.
قیمت لحظه ای آهن و میلگرد میزان خوردگی شکل‌گیری یک لایه اکسید توسط مدل Deal-Grove توصیف می‌شود که برای پیش‌بینی و کنترل تشکیل لایه اکسید در موقعیت‌های مختلف استفاده می‌شود. یک آزمایش ساده برای اندازه گیری خوردگی روش کاهش وزن است. این روش شامل قرار دادن یک قطعه تمیز وزن شده از فلز یا آلیاژ در معرض محیط خورنده برای مدت زمان مشخص است و سپس تمیز کردن برای حذف محصولات خوردگی و وزن کردن قطعه برای تعیین میزان کاهش وزن. نرخ خوردگی (R) به صورت محاسبه می شود که در آن k یک ثابت است، W کاهش وزن فلز در زمان t، A مساحت سطح فلز در معرض قرار گرفته و ρ چگالی فلز (بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب) است. عبارات رایج دیگر برای نرخ خوردگی، عمق نفوذ و تغییر خواص مکانیکی است. اثر اقتصادی در سال 2002، اداره بزرگراه فدرال ایالات متحده مطالعه ای با عنوان "هزینه های خوردگی و استراتژی های پیشگیرانه در ایالات متحده" در مورد هزینه های مستقیم مرتبط با خوردگی فلزی در صنعت ایالات متحده منتشر کرد. در سال 1998، کل هزینه مستقیم سالانه خوردگی در ایالات متحده حدوداً بود. 276 میلیارد دلار (حدود 3.2 درصد از تولید ناخالص داخلی ایالات متحده). 17.6 میلیارد دلار در تولید و ساخت؛ 29.7 میلیارد دلار در حمل و نقل؛ 20.1 میلیارد دلار در دولت و 47.9 میلیارد دلار در خدمات آب و برق. زنگ زدگی یکی از شایع ترین علل تصادفات پل است. از آنجایی که زنگ حجم بسیار بیشتری نسبت به جرم منشا آهن دارد، تجمع آن نیز می تواند با جدا کردن قطعات مجاور باعث شکست شود. علت ریزش پل رودخانه میانوس در سال 1983 بود، زمانی که بلبرینگ ها در داخل زنگ زدند و گوشه ای از دال جاده را از تکیه گاه آن بیرون زدند. سه راننده در آن زمان در جاده به دلیل سقوط تخته به رودخانه زیر جان خود را از دست دادند. بررسی NTSB زیر نشان داد که یک زهکشی در جاده برای روکش مجدد جاده مسدود شده بود و باز نشده بود. در نتیجه، آب روان به آویزهای نگهدارنده نفوذ کرد. زنگ همچنین عامل مهمی در فاجعه پل نقره ای در سال 1967 در ویرجینیای غربی بود، زمانی که یک پل معلق فولادی در عرض یک دقیقه فرو ریخت و 46 راننده و مسافر در آن زمان روی پل کشته شدند. به طور مشابه، خوردگی فولاد و آهن با پوشش بتن می تواند باعث ریزش بتن شود و مشکلات ساختاری شدیدی ایجاد کند. یکی از رایج ترین حالت های شکست پل های بتن آرمه است. ابزارهای اندازه گیری بر اساس پتانسیل نیم سلولی می توانند نقاط خوردگی بالقوه را قبل از رسیدن به شکست کامل سازه بتنی تشخیص دهند. تا 20 تا 30 سال پیش، لوله های فولادی گالوانیزه به طور گسترده در سیستم های آب آشامیدنی برای ساکنان تک خانواده و چند خانواده و همچنین ساختمان های تجاری و عمومی استفاده می شد. امروزه، این سیستم‌ها مدت‌ها پیش روی محافظ را مصرف کرده‌اند و در داخل در حال خوردگی هستند که منجر به کیفیت پایین آب و خرابی لوله‌ها می‌شود. تاثیر اقتصادی بر صاحبان خانه، ساکنان آپارتمان و زیرساخت‌های عمومی 22 میلیارد دلار برآورد می‌شود، زیرا صنعت بیمه برای موجی از مطالبات ناشی از خرابی لوله آماده می‌شود. خوردگی در غیر فلزات اکثر مواد سرامیکی تقریباً به طور کامل در برابر خوردگی مصون هستند. پیوندهای شیمیایی قوی که آنها را در کنار هم نگه می دارد، انرژی شیمیایی آزاد بسیار کمی در ساختار باقی می گذارد. آنها را می توان از قبل خورده شده در نظر گرفت. هنگامی که خوردگی اتفاق می افتد، تقریباً همیشه یک انحلال ساده ماده یا واکنش شیمیایی است تا یک فرآیند الکتروشیمیایی. نمونه متداول حفاظت در برابر خوردگی در سرامیک ها آهکی است که به شیشه سودا-آهک اضافه می شود تا حلالیت آن در آب کاهش یابد. اگرچه به اندازه سیلیکات سدیم خالص محلول نیست، اما شیشه معمولی هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت اشکالات زیر میکروسکوپی ایجاد می کند. به دلیل شکنندگی، چنین نقص هایی باعث کاهش چشمگیر استحکام یک جسم شیشه ای در چند ساعت اول آن در دمای اتاق می شود. خوردگی پلیمرها ترک خوردگی ازن در لوله لاستیکی طبیعی تخریب پلیمر شامل چندین فرآیند پیچیده و اغلب ناشناخته فیزیکوشیمیایی است. اینها به طرز چشمگیری با سایر فرآیندهایی که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرند متفاوت هستند، و بنابراین اصطلاح "خوردگی" فقط به معنای آزاد کلمه برای آنها به کار می‌رود. به دلیل وزن مولکولی بزرگ آنها، آنتروپی بسیار کمی را می توان با مخلوط کردن یک جرم معین از پلیمر با ماده دیگر به دست آورد، و به طور کلی حل شدن آنها را بسیار دشوار می کند. در حالی که انحلال در برخی کاربردهای پلیمری یک مشکل است، طراحی در برابر آن نسبتاً ساده است. یک مشکل رایج تر و مرتبط تر، "تورم" است، که در آن مولکول های کوچک به ساختار نفوذ می کنند، استحکام و سفتی را کاهش می دهند و باعث تغییر حجم می شوند. برعکس، بسیاری از پلیمرها (به ویژه وینیل انعطاف پذیر) عمداً با نرم کننده ها متورم می شوند که می توانند از ساختار خارج شوند و باعث شکنندگی یا سایر تغییرات نامطلوب شوند. با این حال، رایج ترین شکل تخریب، کاهش طول زنجیره پلیمری است. مکانیسم‌هایی که زنجیره‌های پلیمری را می‌شکنند به دلیل تأثیرشان بر DNA برای زیست‌شناسان آشنا هستند: پرتوهای یونیزان (معمولاً نور ماوراء بنفش)، رادیکال‌های آزاد و اکسیدکننده‌هایی مانند اکسیژن، ازن و کلر. مقاومت در برابر خوردگی برخی از فلزات نسبت به سایرین ذاتاً در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند (برای برخی از نمونه‌ها سری گالوانیکی را ببینید). راه های مختلفی برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی (اکسیداسیون) وجود دارد که شامل رنگ آمیزی، گالوانیزه گرم، حفاظت کاتدی و ترکیبی از این موارد می شود. شیمی ذاتی قطعات طلا به طور طبیعی خورده نمی شوند، حتی در مقیاس زمانی زمین شناسی. موادی که بیشترین مقاومت را در برابر خوردگی دارند موادی هستند که خوردگی برای آنها از نظر ترمودینامیکی نامطلوب است. هرگونه فرآورده خوردگی طلا یا پلاتین به طور خود به خود به فلز خالص تجزیه می شود، به همین دلیل است که این عناصر را می توان به شکل فلزی در زمین یافت و از دیرباز مورد توجه بوده است. فلزات "پایه" رایج تر را فقط می توان با وسایل موقتی محافظت کرد. برخی از فلزات به طور طبیعی دارای سینتیک واکنش کند هستند، حتی اگر خوردگی آنها از نظر ترمودینامیکی مطلوب باشد. اینها شامل فلزاتی مانند روی، منیزیم و کادمیوم است. در حالی که خوردگی این فلزات مداوم و مداوم است، با سرعت قابل قبولی آهسته اتفاق می افتد. یک مثال افراطی گرافیت است که با اکسید شدن مقادیر زیادی انرژی آزاد می کند، اما دارای سینتیک آهسته ای است که به طور موثر در برابر خوردگی الکتروشیمیایی در شرایط عادی مصون است. منفعل شدن غیرفعال سازی به تشکیل خود به خود یک فیلم فوق نازک از محصولات خوردگی، که به عنوان یک فیلم غیرفعال شناخته می شود، بر روی سطح فلز اشاره دارد که به عنوان مانعی برای اکسیداسیون بیشتر عمل می کند. ترکیب شیمیایی و ریزساختار یک فیلم غیرفعال با فلز زیرین متفاوت است. ضخامت فیلم غیرفعال معمولی روی آلومینیوم، فولادهای ضد زنگ و آلیاژها در 10 نانومتر است. فیلم غیرفعال با لایه‌های اکسیدی که پس از گرم شدن تشکیل می‌شوند متفاوت است و در محدوده ضخامت میکرومتری قرار دارند - فیلم غیرفعال در صورت برداشتن یا آسیب دیدگی بهبود می‌یابد در حالی که لایه اکسیدی اینطور نیست. غیرفعال شدن در محیط های طبیعی مانند هوا، آب و خاک در pH متوسط در موادی مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و سیلیکون دیده می شود. منفعل شدن در درجه اول توسط عوامل متالورژیکی و محیطی تعیین می شود. تأثیر pH با استفاده از نمودارهای پوربایکس خلاصه می شود، اما بسیاری از عوامل دیگر تأثیرگذار هستند. برخی از شرایطی که از غیرفعال شدن جلوگیری می کنند عبارتند از pH بالا برای آلومینیوم و روی، pH پایین یا وجود یون های کلرید برای فولاد ضد زنگ، دمای بالا برای تیتانیوم (در این صورت اکسید به جای الکترولیت در فلز حل می شود) و یون فلوراید برای سیلیکون. از سوی دیگر، شرایط غیرعادی ممکن است منجر به غیرفعال شدن موادی شود که معمولاً محافظت نشده هستند، همانطور که محیط قلیایی بتن برای میلگردهای فولادی انجام می دهد. قرار گرفتن در معرض فلز مایع مانند جیوه یا لحیم گرم اغلب می تواند مکانیسم های غیرفعال سازی را دور بزند.
