ステンレスのねじでアルミを留めると腐るのか：小さいのはどちらかを先に見る

三つの条件、どれ一つ欠けても起きません

深刻さを決めるのは面積比です

電気的な作用で流れる全電流は電池全体で決まりますが、 腐食は陽極の側に集中して起きます。 ですから同じ電流でも、大きい面積に落ちれば軽い均一な損耗、 小さい面積に落ちれば局所的で速い侵食になります。

ステンレスには、見落とされやすい前提があります

ステンレスは電位列で貴の側に寄っていますが、 それは不動態の状態にあるときです。 不動態の皮膜は維持に酸素が要ります—— そしてねじ山そのものが、酸素の足りないすきまです。

酸素の足りないすきまでは、ステンレスが不動態を失って活性態へ移り、電位が活性の側へ動き、 もともとの電位の関係が成り立たなくなります。 すきま腐食が孔食と並べて論じられる理由も、 塩化物環境でモリブデンを含む A4 との差が開く理由も、ここにあります。

ではめっきを——その遮断には期限があります

めっきの働きは、電解液を隔てるか、接触面の電位を変えることです。 しかしその効果は健全さに依存します—— 摩耗、締付け時の傷、覆われていない部位が一つでもあれば、 露出する素地の面積はごく小さく、 それはまさに「小さい陽極」という不利な条件です。

小さい寸法ではこれがさらにはっきりします。皮膜はもともと薄く、 M1–M1.4 のねじ公差はめっきに余地を残していないので、 付けられる厚さに限りがあります。 めっきは維持すべき手段であって、恒久の障壁ではありません。

設計でできる四つ

• 電気的な経路を切る。絶縁座金と絶縁ブッシュ—— 座金とブッシュは両方そろえてください。片方だけでは導通が残ります。 タップ穴に直接ねじ込むねじは、この手では隔離できません—— ねじ山の接触が継手そのものだからです。その場合の防衛線は次の一つです
• 電解液を切る。塗装、シール、排水の設計。合わせ面に水をためない
• 電位差を小さくする。電位の近い材質を選ぶか、両側を同じ系にそろえる
• 面積比を調整する。幾何として、小さい陽極と大きい陰極を避ける。必要なら犠牲になる側を大きくする

見積り依頼で一緒に渡すもの

• 接触する母材（「金属」ではなく——アルミ、マグネシウム、亜鉛めっき鋼、炭素繊維複合材は挙動が違います）
• 使用環境：屋内で乾燥、屋外の内陸、沿岸、塩素系で洗浄されるかどうか
• いま使っている材質と表面処理
• 絶縁部品やシールの有無、そして保守のときに外されるかどうか

この記事は手順 5、表面処理を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。

よくある質問

ステンレスのねじでアルミを留めると、腐るのはどちらですか。

アルミです。この電池の陽極で、侵食は穴の周りのアルミに白い生成物と孔食として現れ、ねじは光ったままです。継手が本当に乾いていれば電流はゼロに近づきます。そしてこの向きは受け入れやすいほうです。小さい貴なねじと大きいアルミ部品では攻撃が薄まり、逆にアルミの締結部品とステンレスの組立では攻撃が集中します。

亜鉛めっきのねじはアルミを腐食させますか。

ふつうは逆です。海水の列で亜鉛はアルミより陽極側なので、皮膜が自らを犠牲にし、下の鋼と周囲のアルミを同時に守ります。2024 年の研究は 0.01 から 2 M の塩化物中で亜鉛の A1050 アルミに対する極性が変わらないことを確認しています。強い既定であって保証ではなく、しかも亜鉛は消耗品です。数ミクロンの皮膜は、濡れている時間の有限な予算です。

ナイロンの座金を入れれば電気的腐食を防げますか。

座金だけでは防げません。隔てられるのは頭の下の接触面で、ねじ山は金属どうしのまま、しかも接触面積の大半はねじ山です。通しボルトなら絶縁ブッシュと両側の座金で本当に隔離できますが、タップ穴にねじ込むねじは電気的に隔離できません。その場合にできるのは、合わせ面を密封して水を入れないことです。

乾いた屋内なら異種金属でも大丈夫ですか。

二つ目の条件が本当に成り立たないなら、長く使えます。ただし事故を起こした継手はどれも当初「乾いている」と呼ばれていました。空調のない倉庫は毎晩露点をまたぎ、道路の飛沫は海を見たこともない組立に塩化物を運び、洗浄水はねじの谷に長くとどまります。数えるべきは一年に何時間濡れているかであって、部屋の名前ではありません。