在自然界，正常温度下，水的pH值一般在4.3～10.0之间，碳钢在这样的水溶液中，它的表面常常形成Fe（OH）2覆盖膜。此时碳钢腐蚀速度主要决定于氧的扩散速度而几乎与pH值无关，在pH值为4～10之间，腐蚀率几乎是不变的。pH在10以上时，铁表面被钝化，腐蚀速度继续下降。当pH低于4.0时，铁表面保护膜被溶解，水中H＋浓度增加因而发生析氢反应，腐蚀速度将急剧增加。

实际上，由于水中钙硬的存在，碳钢表面常有一层CaCO3保护膜，当pH值偏酸性时，则碳钢表面不易形成有保护性的致密的CaCO3垢层，故pH值低时，其腐蚀率要比pH值偏碱性时高些。