普通碳钢耐蚀性较差，在城市、沿海和工业大气等汽车典型服役环境中的腐蚀等级仅为C5，难以满足车辆长期服役的要求。但其成本较低，在汽车轻量化进程中很难完全被淘汰。碳钢的大气腐蚀常表现为整体腐蚀，短时间内表面就能形成较厚的腐蚀产物层。普遍认为在腐蚀初期，碳钢的腐蚀速率非常大，随着时间的延长，腐蚀速率逐渐减慢并趋于一个比较稳定的值，这与锈层结构和成分有明显关系。为了改善碳钢的耐蚀性，在碳钢基础上添加少量多元合金元素形成耐候钢。合金元素的作用特点是暴露时间越长，耐蚀效果越明显，耐候钢的腐蚀速率越低。此外，为了延长钢材服役寿命，常对汽车用钢进行镀层处理，如镀锌、镀锌铝等。其中，镀锌层对钢基体保护体现在锌对钢基体的阴极保护作用以及锌生成的各种腐蚀产物对腐蚀的抑制作用，但在实际使用中，需要根据使用环境调整镀层厚度。早在1995年，“超轻碳钢车身”的概念就已被提出，采用高强钢可使车身质量减少25%。以轻量化为目标的“多材料混用”理念，使高强钢的应用更具针对性，主要运用在具有高碰撞性能、强度和刚度要求的结构件上，例如立柱、门槛、加强板、梁架等，同时在汽车底盘上也有使用。高强钢可分为传统高强钢和先进高强钢，先进高强钢不仅力学性能更优，在耐蚀性方面也有一定的提升。但不是所有的高强钢都具有较好的耐蚀性，耐蚀性与高强钢的组织结构有关。腐蚀产物对进一步腐蚀有重要影响。研究显示，高强钢和普通碳钢的腐蚀产物基本一致，主要有Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH。锈层通常为双层结构。外层由γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe3O4组成，随着腐蚀时间的延长，腐蚀产物由针状向棉球状转变，由于结构疏松对腐蚀基本不起抑制作用。内层腐蚀产物以Fe3O4为主，结构较为致密，但存在较多的裂纹，对基体的保护有限。高强钢具有很高的氢脆敏感性。在钢铁冶炼、酸洗、电镀以及服役过程中，氢原子有可能渗入材料基体，在材料-氢-应力三者相互作用下，导致钢发生氢脆。研究发现，钢的氢脆敏感性随着钢强度的提高而增大，因为强度提升可显著降低钢发生氢致延迟断裂的临界氢浓度；当钢的抗拉强度超过1000 MPa后，氢脆几乎不可避免。氢在不同组织中表现出不同的扩散行为，因此显微组织对钢的氢脆有重要影响。热处理、应力应变、冷加工和材料缺陷都对高强钢的氢脆敏感性有不同程度的影响，在材料的冶炼和加工过程中需要额外注意。鉴于氢脆危害巨大，高强钢在汽车上的应用需要考虑氢脆问题。相对于高强度钢，铝合金减重效果更为明显，典型的铝合金零件一次减重可达30%～40%，对制动系统和悬架等零件可进一步减重50%。汽车用铝合金有铸件、锻件、挤压件和板材，主要是2xxx系、5xxx系和6xxx系铝合金。A356和ZL101是国内汽车铝制零部件的主要材料，广泛用于轮毂、控制臂、副车架和发动机等铸件；铝合金板件主要应用于发动机罩盖（外板6016，内板5082）、顶盖、翼子板、车门、行李箱盖等覆盖件和车厢底板结构件等。铝合金在自然状态下存在一层稳定的氧化膜，一定程度上阻碍了腐蚀的发生，但在氧化膜缺陷处（活性较高部位），遭到侵蚀性离子的侵蚀，这些脆弱的区域会首先发生点蚀，点蚀坑的直径和深度取决于合金成分、局部pH和电解质成分。点蚀过程通常分为两个阶段：第一阶段，点蚀开始，涉及氯离子对氧化物层的吸附和侵蚀，在此阶段，若氧化层重新钝化，点蚀过程不会进入第二阶段；第二阶段，凹坑生长，其特征在于铝或合金元素强烈溶解和腐蚀产物沉淀。合金化是改善铝材性能的主要途径。合金元素与铝基体结合形成不同类型的金属间化合物，而这些金属间化合物的电化学性质与铝基体不同，易与铝基体形成电偶从而加速局部腐蚀。从电化学角度，常见的金属间化合物包括阳极相如MgZn2、Mg2Si，阴极相如Al2Cu、Al3Fe、Al7Cu2Fe ，以及发生元素选择性溶解后阴阳极性发生反转的Al2CuMg等。以上阴极、阳极都是相对于铝基体而言。铝合金腐蚀是从点蚀开始的，而第二相的腐蚀往往是点蚀的起点。铝合金中两种合金相诱发点蚀过程如图1所示。阴极相往往是铝合金腐蚀的先行地带，而后逐渐扩展至晶界处，若晶界存在连续的阳极相，则会因阳极相的溶解发生晶间腐蚀。因此，若能从材料本质研究铝合金第二相的腐蚀规律并提出针对第二相腐蚀的有效防护手段，就能从根本上缓解铝合金的腐蚀，进而缓解铝合金与其他材料的电偶腐蚀。
图1 铝合金中两种合金相诱发亚稳点蚀示意
5xxx系铝合金的主要合金元素是镁，其强度随镁含量增加而提高，但电位较基体负的β相不断析出且沿晶界分布，它会先于基体发生腐蚀，最终导致铝合金在晶界处产生点蚀和晶间腐蚀。对于5xxxx系铝合金来说，强度的提升通常会造成耐蚀性下降，研究表明，在Al-Mg合金中加入锌、铜或适量稀土元素对改善合金耐蚀性能有显著效果。
6xxx系铝合金作为可热处理强化的变形铝合金，主要添加的合金元素为镁和硅。6xxx系铝合金通常具有较高的晶间腐蚀(IGC)敏感性。通过添加微量的合金元素或稀土元素也能提高6xxx系铝合金的耐蚀性。
