屋外の鉄骨が赤く錆びる、配管に穴があく、ボルトのまわりに錆が出る。こうした現象をまとめて腐食（ふしょく）といいます。このページでは、腐食とは何か、鉄が錆びるしくみ（局部電池）、全面腐食と孔食・すき間腐食などの局部腐食の種類、腐食を速める条件、溶融亜鉛めっきの耐用年数の計算、腐食を防ぐ方法を、図で順に解説します。
腐食とは：ひとことで言うと
腐食とは
腐食は、金属がまわりの環境と化学的・電気化学的に反応して、表面から消耗していく現象の総称です（日本製鉄）。金属が溶け出したり、腐食生成物（さび）ができたりして、厚さが減ったり穴があいたりします（Wikipedia「腐食」）。
セラミックスやプラスチックも腐食・劣化を起こしますが（同）、このページでは金属の腐食を扱います。英語では corrosion です。
出典：Wikipediaをもとに AI（Claude）で作成
腐食は、水分を伴うかどうかで2つに分けられます。湿食は水分を伴い、水や土の中で起きる腐食、乾食は水分を伴わず、空気やガスによって起きる腐食です（Wikipedia「腐食」）。水と酸素で鉄が錆びるのは湿食です。
腐食による損失は大きく、日本の2015年度の調査では、腐食のコストは年4.3兆円（国民総所得 GNI の0.78％）と見積もられています（Uhlig 法。別の Hoar 法では6.6兆円、GNI の1.27％）（腐食防食学会などによる調査「Cost of Corrosion in Japan」）。
出典：1.腐食の概念｜日本製鉄、腐食｜Wikipedia、Cost of Corrosion in Japan｜材料と環境 Vol.69 No.11（J-STAGE）
鉄が錆びるしくみ：局部電池
出典：日本製鉄、コトバンクをもとに AI（Claude）で作成
水にぬれた鉄の表面には、わずかな不純物・ひずみ・濃度の差などから、電気の流れやすさのちがう場所ができます。ここにアノード（溶ける所）とカソードがつながった小さな電池ができ、これを局部電池といいます（コトバンク「局部電池」）。
- アノード：鉄が電子を放して鉄イオンになり、溶け出す。Fe → Fe²⁺ ＋ 2e⁻
- カソード：電子が水の中の酸素と反応する。中性・アルカリ性では ½O₂ ＋ H₂O ＋ 2e⁻ → 2OH⁻、酸性では 2H⁺ ＋ 2e⁻ → H₂（水素が出る）
- さびができる：Fe²⁺ ＋ 2OH⁻ → Fe(OH)₂（水酸化鉄(II)）。さらに酸素の作用で 2Fe(OH)₂ ＋ ½O₂ ＋ H₂O → 2Fe(OH)₃ となり、不溶性のさびになる
反応式は日本製鉄の解説によります。同社は、この反応は水と酸素が共存する限り進むと説明しています。電子は鉄の中を、イオンは水の中を流れるので、水がなければ電池の回路がつながらず、湿食は進みません（この言い方は編集部の補足）。金属の溶けやすさの順番は技術の基礎知識「イオン化傾向」で解説しています。
腐食の種類：全面腐食と局部腐食
出典：コトバンク、Wikipediaをもとに AI（Claude）で作成
腐食は、進み方の形で全面腐食と局部腐食に分けられます。全面腐食は金属の表面全体にほぼ均一に起きる腐食、局部腐食は特定の場所に腐食が集中して起きる腐食です（コトバンク「腐食」）。局部腐食で強度部材が壊れると、構造物全体の安全をおびやかします（同）。
| 種類 | しくみ・起きる所 |
|---|---|
| 全面腐食 | 金属の表面全体にほぼ均一に起きる |
| 孔食（こうしょく） | 表面のごく一部に小さくて深い穴があき、金属の内部に向かって進む局部腐食。塩化物イオンなどのハロゲン化物イオンが引き金になる |
| すき間腐食 | 金属どうしの継ぎ目や、表面に付着した異物の下などのせまいすき間で起きる |
| 粒界腐食 | 金属や合金の結晶粒界（結晶の境目）に選んだように起きる。ステンレスでは、600〜800℃の温度を経ると粒界にクロムの炭化物ができ、まわりのクロムが減ることで起きる |
| 応力腐食割れ | 力（応力）で表面の皮膜の一部がこわれ、そこに腐食が集中して起きるといわれる割れ |
| 異種金属接触腐食 | 種類のちがう金属が電気的につながった状態で水溶液にふれると、腐食電位のちがいで、より卑な金属に起きる。ガルバニック腐食ともいう |
| エロージョン | 流れる水や土砂などによって金属が物理的にすり減る。腐食と重なるとエロージョン・コロージョンになる |
表は、コトバンク「腐食」と Wikipedia「腐食」の説明をまとめたものです（エロージョン・コロージョンの一文は編集部の補足）。粒界にできる組織は技術の基礎知識「金属組織」、流れで表面が削られる現象は技術の基礎知識「キャビテーション」、すり減る現象そのものは技術の基礎知識「摩耗」で解説しています。
それぞれの防ぎ方は、課題「ステンレスの錆び（もらい錆・孔食）を防ぎたい」、課題「異種金属の接触で起きる腐食（電食）を防ぎたい」、課題「応力腐食割れ（SCC）を防ぎたい」でくわしく扱っています。
腐食を速める条件
出典：日本製鉄、Wikipedia、コトバンクをもとに AI（Claude）で作成
腐食の速さは、まわりの環境で大きく変わります。おもな条件は次のとおりです。
- 水と酸素：鉄の腐食は水と酸素が共存する限り進む（日本製鉄「腐食の概念」）
- 塩分：海塩粒子（海の泡がはじけてできる、塩分を含む小さな水滴）が金属の表面に付くと結露しやすくなり、水滴の電気も通りやすくなるため、腐食を速める（日本製鉄「大気腐食」）。塩化物イオンは孔食の引き金にもなる（Wikipedia「腐食」）
- 酸：水分と微量の酸は腐食を速める（Wikipedia「腐食」）。酸性ではカソードで水素も発生する（日本製鉄「腐食の概念」）
- すき間・付着物：継ぎ目や付着した異物の下のせまいすき間で、すき間腐食が起きる（コトバンク「腐食」）
- 異種金属の接触：ちがう金属が電気的につながって水にふれると、卑な金属のほうに腐食が起きる（コトバンク「腐食」）
塩分のほかにも、結露で表面がぬれることは腐食のもとになります。結露が起きる温度は技術の基礎知識「露点」、対策は課題「制御盤・筐体の中の結露を防ぎたい」で解説しています。
出典：1.腐食の概念｜日本製鉄、3.外面腐食 – 大気腐食｜日本製鉄、腐食｜Wikipedia、腐食｜コトバンク
腐食の速さと寿命：溶融亜鉛めっきの耐用年数の計算
出典：日本溶融亜鉛鍍金協会をもとに AI（Claude）で作成
腐食の速さがわかれば、寿命を見積もれます。鋼を亜鉛でおおう溶融亜鉛めっきでは、日本溶融亜鉛鍍金協会が、大気中の耐用年数を耐用年数 ＝ 亜鉛付着量（g/m²）÷ 腐食速度（g/m²・年）× 0.9 で求める式を示しています。
| 使う環境 | 腐食速度（g/m²・年） | 耐用年数（年） |
|---|---|---|
| 都市・工業地帯 | 8.0 | 62 |
| 田園地帯 | 4.4 | 113 |
| 海岸地帯 | 19.6 | 25 |
表は同協会が示す日本の平均値です。海岸地帯では腐食速度が都市・工業地帯の2倍以上になり、耐用年数は25年に縮みます。
計算例：付着量と置く場所から耐用年数を出す
同協会のページには、表の計算に使った付着量は書かれていません。式に付着量 550 g/m² を入れると、都市・工業地帯で 550 ÷ 8.0 × 0.9 ≒ 62年、田園地帯で 550 ÷ 4.4 × 0.9 ≒ 113年、海岸地帯で 550 ÷ 19.6 × 0.9 ≒ 25年となり、表の値とほぼ合います（編集部の計算）。
同じ式で、付着量が 350 g/m² のめっきを考えると、都市・工業地帯では 350 ÷ 8.0 × 0.9 ≒ 39年、海岸地帯では 350 ÷ 19.6 × 0.9 ≒ 16年です（編集部の計算例）。同じめっきでも、置く場所で寿命が2倍以上ちがうことがわかります。実際の設計では、置く場所の腐食速度とめっきの規格の付着量を確かめて使います。
腐食を防ぐ方法
出典：コトバンク、Wikipediaをもとに AI（Claude）で作成
腐食を防ぐ方法（防食）は、大きく次のように分けられます（コトバンク「防食」、Wikipedia「腐食」）。
- 材料を選ぶ：使う環境で腐食しにくい耐食合金などを選ぶ（コトバンク）。アルミニウムやステンレス鋼は、表面の酸化物の層（不動態皮膜）が内部を守る（Wikipedia）。ステンレス鋼の不動態皮膜は厚さ1〜3nm で、一般の環境ではこわれてもすぐに再生する（ステンレス協会）
- 表面をおおう（被覆）：塗装やめっきでおおい、腐食の原因の物質から金属を切り離す（コトバンク）。被膜には、ブリキ・ほうろう・塗装・樹脂被覆のように水や酸素を通さないもの、アルマイトなどの酸化被膜、トタン（亜鉛めっき）のように自分が先に溶けて鋼を守るものがある（Wikipedia）
- 電気で守る（電気防食）：亜鉛などの卑な金属をつなぐか、外部の電源を使って、守りたい金属の電位を下げ、腐食を抑える（コトバンク）。亜鉛・アルミ・マグネシウムなどを使う流電陽極方式と、直流電源を用いる外部電源方式がある（Wikipedia）
- 環境を変える：インヒビター（腐食抑制剤）を少し加えて金属の表面に吸着させ、腐食を遅くする（コトバンク）。つり橋のメインケーブルのように乾いた空気を流し続ける方法や、防錆油・気化性防錆紙・乾燥剤・脱酸素剤で包む方法もある（Wikipedia）
それぞれの方法は、技術「めっき」、技術「粉体塗装・電着塗装」、技術「アルマイト」、技術「溶射」、技術「ステンレス鋼」で詳しく解説しています。腐食の対策をまとめて比べるなら課題「錆びる・腐食する」、試験で確かめるなら課題「製品の耐環境性を温湿度・塩水噴霧の試験で確かめたい」が入口です。
出典：防食｜コトバンク、腐食｜Wikipedia、ステンレス鋼の概説｜ステンレス協会
出典：永井みつるのキギョズム研究室 (企ギョズム)（YouTube）
動画は、表面処理で錆びにくくしたボルトと、それを作る会社を紹介しています。
腐食が出てくるページ
出典
- 1.腐食の概念｜日本製鉄
- 腐食｜Wikipedia
- Cost of Corrosion in Japan｜材料と環境 Vol.69 No.11（J-STAGE）
- 局部電池｜コトバンク
- 腐食｜コトバンク
- 3.外面腐食 – 大気腐食｜日本製鉄
- 溶融亜鉛めっきの耐食性｜日本溶融亜鉛鍍金協会
- 防食｜コトバンク
- ステンレス鋼の概説｜ステンレス協会
※図は、出典の説明をもとに編集部がまとめた模式図です。
※アイキャッチ画像は、AI（ChatGPT）で生成したイメージです。実在の製品ではありません。
情報の確認日：2026年10月30日
