气蚀（cavitation；cavitationerosion）又称穴蚀。气蚀是固体表面与液体相对运动所产生的表面损伤，通常发生在水泵零件、水轮机叶片和船舶螺旋桨等表面。流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。
运动物体受到空化冲击后表面出现的变形和材料剥蚀现象，又称剥蚀或空蚀。空蚀是流体动力学、材料学和物理化学的复杂现象。空蚀是固体表面与液体相对运动所产生的表面损伤，通常发生在水泵零件、水轮机叶片和船舶螺旋桨等表面。
1902年，最先在英国驱逐舰“Cobra”号螺旋桨上发现空蚀。接着在水工建筑物和水力机械上也看到同样的现象。当时认为桨叶材料的剥落是海水腐蚀造成的，但是试验证明在燕馏水中运动的物体也会出现类似的剥蚀，因而确认这种现象仅是机械力冲击的结果。据分析，上述两种因素都起作用。在空化过程中，空泡急速产生、扩张，又急速溃灭，在液体中形成激波或高速微射流。金属材料受到冲击后，表面晶体结构被扭曲，出现化学不稳定性，使邻近晶粒具有不同的电势。物体表面局部点上材料剥落后，出现的新的纯净金属和周围旧金属之间构成一对电极而产生腐蚀电流，从而加速电化学腐蚀过程。剥蚀区域中材料的机械性能显着恶化，从而导致空蚀量激烈增加。因为空泡在溃灭过程中能形成电离层，所以施加适当的外磁场就能控制空蚀程度。
当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时，将在固体表面附近形成气泡。另外，溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。随后，当气泡流动到液体压力超过气泡压力的地方时，气泡便溃灭，在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料发生疲劳脱落，使表面出现小凹坑，进而发展成海绵状。严重的其实可在表面形成大片的凹坑，深度可达20mm。空蚀的程度以空蚀强度来衡量。空蚀强度常用单位时间内材料的减重、减容、穿孔数和表面粗糙度变化作为特征量。
空蚀过程分为几个阶段：最初只有材料表面的变形或少量减重，形成空蚀潜伏区，然后单位时间的减重突然增大，形成空蚀加速区，过些时间后，单位时同的减重慢慢减小，形成空蚀减速区；最后，单位时间的减重基本不变，形成空蚀稳定区。因为液体和材料的性质不同，上述各个阶段中的变化也有差异。
空蚀是空化的后果，但并非所有空化都造成材料的损坏，只有不稳定的空化，如不定常流动中出现的空化或封闭空泡的尾端，才会引起空蚀。因此，空蚀往往出现在物体的局部区域。空蚀的机理与材料受固体微粒或液滴冲击而损坏是不同的。为消除和减轻空蚀损坏，运动部件应在尽可能稳定的条件下运转。消极的办法是在可能发生空蚀的部位涂上或包上弹性强的材料，或注入气体以吸收空泡溃灭所辐射的能量，也可用化学防腐方法来减轻空蚀过程的腐蚀作用。
由于气蚀涉及流动动力学条件、机械冲击、过流部件材料种类与成分以及材料表面与液体的电化学交互作用等诸多方面，其损伤机理相当复杂，对于不同的材料、不同的实验条件，往往得到不同的结论。存在以下几种气蚀损伤机理。
冲击波机制由于液体内局部压力的变化引起蒸汽泡的形成、生长及溃灭，导致气蚀的产生。当液体内的静压力下降到低于同一温度下液体的蒸汽压时。在液体内就会形成大量的气泡，而气泡群到达较高压力的位置时。气泡就会溃灭，气泡的溃灭使气泡内所储存的势能转变成较小体积内流体的动能，使流体内形成流体冲击波。这种冲击波传递给流体中的过流部件时，会使过流部件表面产生应力脉冲和脉冲式的局部塑性变形，甚至产生加工硬化。流体冲击波的反复作用使过流部件表面出现气蚀坑。
微射流机制由于液体中压力的降低而产生大量的气泡，气泡在过流部件边壁附近或与边壁接触的情况下，由于气泡上下壁角边界的不对称性，在溃灭时，气泡的上下壁面的溃灭速度不同。远离壁面的气泡壁将较早地破灭，而最靠近材料表面的气泡壁将较迟地破裂，于是形成向壁的微射流。此微射流在极短的时间内就完成对材料表面的定向冲击，所产生的应力相当于“水锤”作用。
热效应机制气泡溃灭时产生很高的温度，这一高温作用到过流部件表面，使材料表层发生相变或产生其他现象，影响气蚀过程。磨蚀过程中气蚀区出现大量金属球状物的事实支持现行的热作用理论，气泡溃灭时产生的温度，在过流部件表面达到材料熔点，使其熔化，在表面张力作用下凝固成球状物，在气蚀坑内涡旋水流的推动下旋转研磨成光滑球体[hi。气蚀试验时常常见到发光现象，是溃灭气泡中的水蒸汽或其他气体达到高温所致[1z]。
化学腐蚀机制当气泡在高压区被压缩时，要放出热量，同时，由于水锤压力对材料表面冲击也会产生局部高温，在这种高速和高压作用下，可能产生材料的局部氧化。在气泡溃灭冲击作用下，氧化膜反复产生和消失，进一步加剧了气蚀。不锈钢的抗气蚀性优于碳钢和其他合金钢支持了化学腐蚀机制。在进行转盘清水气蚀实验时，不锈钢试样表面出现彩虹带，其温度可达573K]，进一步证明了气蚀过程中的化学作用。
电化学机制气蚀过程中，由于局部高温在金属中形成热电偶，形成微电池，引起金属的电化学腐蚀。采用电火花放电装置产生气泡，采用电化学技术检测气泡溃灭作用于金属表面引起的电极电位变化表明，气蚀过程中，金属表面存在着气蚀区和非气蚀区的电偶作用，形成电化学电偶电池，加强汽泡溃灭对金属局部的力学破坏作用。由于气泡溃灭所形成的剧烈的力学作用使得合金的局部表面产生塑性变形，甚至表面膜受损，露出新鲜无膜的金属表面，在金属表面形成腐蚀电偶作用，同时，腐蚀点的形成造成局部应力集中，加强气泡溃灭对金属局部的力学破坏作用。
其他观点Chert等人提出了一种新观点，认为气蚀是在气泡形成过程中产生，而气泡溃灭时不产生气蚀。据报道，采用高速摄影技术观察气泡形成过程．通过分析气泡产生的数量(3×107个/(cmZ·s))和真正对材料表面产生气蚀破坏的气泡数量(1/30000)及气蚀冲击间隔(100min)推断，过流部件表面金属材料的破坏主要是由于一种强大猛烈的冲击渡，而不是由金属材料疲劳破坏造成。总之，在大量涉及到气蚀作用下材料损伤特性的文献中，关于气蚀的损伤机理众说纷纭，莫衷一是，有时甚至相互矛盾。在研究和对比不同材料的气蚀机理时，应特别关注实验所采用的方法，因为对不同的气蚀实验方法得到的气蚀损伤机理往往并不相同，并且气蚀实验尤其是超声振动实验与实际流体中产生的气蚀条件存在较大差距。
减少气蚀的有效措施是防止气泡的产生。首先应使在液体中运动的表面具有流线形，避免在局部地方出现涡流，因为涡流区压力低，容易产生气泡。此外，应当减少液体中的含气量和液体流动中的扰动，也将限制气泡的形成。
选择适当的材料能够提高抗气蚀能力。通常强度和韧性高的金属材料具有较好的抗气蚀性能，提高材料的抗腐蚀性也将减少气蚀破坏。
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