金属表面处理最直接的方法就是除锈，在防腐工程中，最常见的就是钢材除锈。除锈是一个很宽泛的概念，除了要清除钢材表面的锈层外，还要清除钢材表面的油污、水分、氧化皮、旧涂层等污染物。只有清除掉这些锈层和污染物，才能保证防腐涂层的附着力和作用，才能保护钢材免受外界腐蚀介质的侵蚀，延长钢材的使用寿命。
钢材表面除锈的方法很多，最常用的有手工、机械除锈和喷砂除锈。根据钢材基层防腐层处理要求不同，可分为多个等级，我国规定了St2、St3、Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3等几个等级标准。手工除锈主要使用砂纸、锤子、铲子、刮刀、钢丝刷等简单工具除锈，施工简便，但劳动强度大、除锈质量差、效率低。这种方法只在其他方法无法采用的情况下局部采用，如个别钢构件的修整或钢结构安装工程的局部除锈； 机械除锈是利用电动工具或压缩空气驱动的工具，如电磨、气动砂轮机等工具带动砂轮、砂纸盘、钢丝轮等，一般能除去疏松的氧化皮、铁锈、旧漆膜等污染物，但不能除去牢固附着在钢材表面的氧化皮、铁锈、旧漆膜，也不会有粗糙感。当然，用于局部除锈的钢针研磨机，可以造成一定的粗糙感，但钢针耗材成本较高，不宜大面积使用。
喷砂是利用压缩空气带出磨料，喷洒到钢材表面的一种除锈方法。砂子价格低廉，来源广泛，包括河砂、海砂、人工砂等。有些钢砂、钢丸代替了再利用率低的天然砂，如矿砂、石英砂等。由于露天喷砂对环境污染较大，根据环保要求其使用逐渐受到限制。另外，真空喷砂由于对砂子回收的环保要求较好，逐渐被推荐用于除锈施工；但局部使用较为经济，大规模使用仍需解决技术难点。
喷砂相对于干喷砂来说污染环境。干喷砂是利用0.5-0.7MPa的气压带动砂子或钢砂以高速喷射到钢铁表面，以去除金属表面的铁锈、氧化皮等污染物，具有一定的粗糙度，是最常用的表面处理方法之一。湿喷砂符合当今的环保要求，正在大力推广。它是通过压缩空气带出充分湿润的磨料，喷射到钢铁表面，以去除金属表面的铁锈、氧化皮等污染物，具有一定的粗糙度，解决了干喷砂环境污染的问题。但是，喷砂过程中钢铁表面会产生闪锈，属于二次锈蚀，因此需要加入缓蚀剂，这也导致了缓蚀剂清洗的彻底性和涂层的附着力相互影响的矛盾问题。如何解决这个问题仍然是当今湿喷砂最热门的研究方向。
抛丸是利用离心力将磨料以90-95m/s的速度抛射到钢材表面，常将钢丸、钢砂磨料混合使用，具有一定的粗糙度，自动化程度高，适合流水线生产，除锈效率高，一次性投资成本相对较高。抛丸形式有悬挂式、滚筒式、通过式三种，其中通过式为大型防腐设备钢材除锈的主要形式。
高压水射流除锈是以水为介质，由高压发生装置形成，再由特制喷嘴快速喷射而出，水射流形成高度集中的能量，像子弹一样冲击、研磨金属表面。锈层、氧化皮层、油污或其他污染物多呈层状或多孔状分布，一旦穿透氧化皮层，超高压水射流便会像楔子一样插入氧化皮层与金属表面之间并膨胀爆炸，可去除氧化皮、旧涂层、锈皮及硬质污染物。若加入磨料，则会产生粗糙度，清洗效果更佳。与普通水喷砂一样，会出现闪锈现象，还必须加入缓蚀剂。加磨料的高压水工作压力一般在10Mpa左右，而不含磨料的纯水射流工作压力则达到150-甚至更高。高压水射流除锈虽然环保，但成本高，对安全性要求非常高，必须持证上岗才能工作。 我国的水射流除锈大部分用于船舶维修、石化储罐、天然气站等对安全有要求的领域的金属表面除锈。
除上述几种除锈方法外，化学除锈也是常见的表面处理方法之一，广泛应用于电镀、磷化、达克罗等行业。化学除锈俗称酸洗，就是利用酸与金属表面的铁锈和氧化物发生反应，达到除锈的目的。常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸、磷酸和氢氟酸等。酸洗后的金属表面很干净，有一定的粗糙度；但这种方法污染环境，有损健康。酸洗是一种蚀刻，会形成氢脆钢材除锈方法，破坏金属的强度。有些精密零件不建议使用酸洗。
火焰除锈在防腐施工中比较少见，是一种用烧蚀的方法清除碳钢表面的铁锈、旧涂层和其他污染物。其工艺是先刮除金属表面疏松的锈层，然后用火焰加热，用动力钢丝刷清理；或完全烘烤加热，使锈层、旧涂层或其他污染物膨胀、崩解、开裂、爆炸或熔化碳化。此方法适用于处理薄锈层、旧漆膜或油性金属表面，不适用于薄壁金属设备和管道，不能用于退火钢和可淬硬钢的除锈。火焰除锈易引起金属变形，使用时要特别注意。不建议用于承重钢结构和有精度要求的部件。
激光除锈就是激光清洗，利用高频高能的激光脉冲照射金属表面。锈层、旧涂层及污染物能瞬间吸收聚焦的激光能量，使表面的锈层、旧涂层等污染物瞬间蒸发或剥落，高速有效地去除表面附着物或表面涂层及锈迹，作用时间极短。此光束转换成声波从下表面返回，与入射波发生干涉，从而产生共振，使污垢层或凝聚物发生振动破碎；金属表面与表面污染物对于某一波长的激光能量的吸收系数的差异，使污染物吸收激光能量后，瞬间发生热膨胀，形成很大的脱离加速度，克服金属表面对污染物的吸附力而脱落；激光使瞬间的污垢分子气化、分解、蒸发或沸腾，借助此作用使金属表面的污垢松动并与金属表面脱离； 激光诱导产生等离子冲击波，通过冲击波作用去除污染物。激光除锈适用于小面积除锈，多用于精密零件、航空航天部件、军工、核电工业及零部件微加工，不适用于大面积除锈。加之设备昂贵，成本高，边缘烧蚀太强烈，在普通防腐领域应用不广泛。在船舶维修中，有使用爬行机器人激光除锈的案例；但因技术不成熟及成本因素，无法再次推广。
干冰除锈又称干冰清洗或冷喷，是以压缩空气为动力和载体，以干冰粒子为加速粒子，通过专用喷雾机喷射到金属表面。低温冷冻剥离-78.5℃是干冰粒子作用于脏污的金属表面，先将污染物冻结脆化，使破裂处由粘弹态转变为固态，脆性大，粘度降低，与金属表面的黏附力急剧下降，同时表面积增大，污染物自动剥离。在冲击力作用下，污染物或锈层被气流卷走钢材除锈方法，达到去除污染物、除锈的目的。干冰除锈、除油效果优异，环保卫生，广泛应用于印刷、铸造、食品、电子、航空及核污水排放等。干冰除锈在防腐除锈应用中，仍受成本因素影响，不能大规模使用。 另外运行时噪音很大，需要采取防护措施。
大部分金属表面处理和钢材除锈都有相应的标准，少数先进技术的专项领域应用也正在引起防腐专家的关注。除锈并非一种简单的方法，应将其置于防腐体系中，形成独特的理论和应用范畴，有完备的标准约束和支撑，为钢材表面处理和涂装的双重防护构筑防护屏障。笔者列举并总结了现有的除锈标准，以惠及一线防腐技术人员，并以此标准作为防腐实践施工中质量保证的重要指南，如GB/T 8923.1-2011、SSPC-VIS1、SSPC-VIS3、SSPC-SP12、NACE#5、JB/T 6978-1993、
SSPC-SP8等
随着环保形势的日趋严格，钢铁涂装质量要求越来越高，除锈技术也越来越先进；而防腐成本的比重也会大幅增加。只有把金属表面处理尤其是钢铁除锈放在最重要的位置和重视程度，才能确保防腐涂装层达到最佳的使用效果。防腐是表面处理和防护体系交叉关联的技术，是同一事物不可分割的两面。要达到长期防腐年限，保障钢铁的使用寿命，除了开发出优良的防腐涂料外，还需开发出优良的配套金属表面处理除锈设备、磨料、检测仪器等。环保、高效、经济、便捷、彻底是未来钢铁除锈乃至金属表面处理的发展趋势，也是推动涂装高质量发展的重要保障。
