钢铁生锈主要是由于铁与空气中的氧气和水发生化学反应所导致的，具体原因如下：

一、铁的活泼性

铁的化学性质

铁是一种比较活泼的金属，在空气中容易与氧气发生氧化反应。在常温下，铁与空气中的氧气反应生成三氧化二铁（Fe₂O₃），这是一种疏松多孔的物质，不能阻止铁进一步与氧气和水接触，从而导致铁不断被腐蚀。

反应方程式为：4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃。

铁的电极电位

铁的电极电位相对较低，在与其他物质接触时容易失去电子，发生氧化反应。例如，当铁与铜等电极电位较高的金属接触时，在潮湿的环境中会形成原电池，加速铁的腐蚀。

二、氧气和水的作用

氧气的氧化作用

空气中的氧气是导致铁生锈的主要氧化剂之一。氧气与铁反应生成铁的氧化物，随着反应的进行，铁的氧化物不断积累，使铁的表面逐渐形成一层锈层。

在潮湿的空气中，氧气的含量相对较高，铁生锈的速度也会加快。这是因为水可以起到电解质的作用，促进铁与氧气之间的电子转移，加速氧化反应的进行。

水的促进作用

水是铁生锈的重要因素之一。水可以溶解空气中的氧气和二氧化碳等物质，形成电解质溶液，为铁的腐蚀提供了必要的条件。

当铁表面存在水膜时，铁中的杂质或不同部位的铁原子会形成微小的原电池。在水膜中，铁作为负极失去电子，被氧化为亚铁离子（Fe²⁺），而氧气在正极得到电子，与水反应生成氢氧根离子（OH⁻）。亚铁离子进一步与氢氧根离子结合，形成氢氧化亚铁（Fe (OH)₂）。氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁（Fe (OH)₃），并在一定条件下分解为三氧化二铁等铁的氧化物，从而形成铁锈。

三、其他影响因素

环境因素

酸碱度：在酸性或碱性环境中，铁生锈的速度会加快。例如，在酸雨地区，由于空气中含有较多的二氧化硫和氮氧化物等酸性物质，这些物质溶解在水中形成酸性溶液，会加速铁的腐蚀。在碱性环境中，铁也容易与氢氧根离子反应，生成氢氧化亚铁等物质，促进铁的生锈。

温度：温度升高会加快铁的腐蚀速度。一般来说，温度每升高 10℃，铁的腐蚀速度会增加一倍左右。这是因为温度升高会加速化学反应的速度，同时也会使水的蒸发速度加快，导致铁表面的水膜厚度增加，从而促进铁的生锈。

湿度：湿度对铁的生锈速度有很大的影响。当相对湿度达到一定程度时（一般认为相对湿度超过 60%），铁表面会形成一层薄薄的水膜，为铁的腐蚀提供了条件。随着湿度的增加，铁生锈的速度也会加快。

杂质和污染物

铁中的杂质：铁中含有的碳、硫、磷等杂质会形成微小的原电池，加速铁的腐蚀。例如，碳与铁形成原电池时，碳作为正极，铁作为负极，加速了铁的氧化。

污染物：空气中的污染物如二氧化硫、氮氧化物、氯气等会与铁反应，生成相应的盐类，加速铁的腐蚀。例如，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸进一步与铁反应，生成硫酸亚铁等物质，促进铁的生锈。

综上所述，钢铁生锈是铁的活泼性、氧气和水的作用以及环境因素和杂质污染物等多种因素共同作用的结果。为了防止钢铁生锈，可以采取一些防护措施，如涂漆、镀锌、镀铬、使用防锈剂等。