了解钢和锈：从定义到特性，探索金属的奥秘

中国科技金奖

什么是钢铁？

钢是质量分数为0.02%~2.11%的铁碳合金的统称，我们通常把钢和铁一起称为钢。

什么是 Rust？

锈通常是指金属（包括合金）表面产生的氧化物，从这个意义上讲，很多金属都会生锈，比如铜绿就是一种锈。

一般来说，钢铁表面生锈不是什么好事。但事实上，很多钢铁之所以不会排到空气中，是因为它们的锈蚀在表面形成了一层坚固致密的保护膜，将其与空气隔绝，从而保护内部结构不被持续腐蚀。我们生活中最常见的铝制品就是这样的。

铁锈之所以有害，是因为铁或铁合金与空气接触后，会在表面形成一种叫“红锈”的东西。它的全名是氧化铁水合物。这种红锈的结构很松散，所以氧气和水会不断渗透，形成氧化反应，直到耗尽或铁完全氧化。

综上两点，所谓不锈钢，就是在空气或弱酸环境下不会被腐蚀的铁合金。另外，在强酸环境下，还有一种说法叫“耐酸钢”。一般来说，耐酸钢具备不锈钢的特性，但不锈钢并不一定耐酸。