鋅鎳為什麼比鍍鋅耐蝕？ISO 表上 8 µm 紅鏽要求 192 對 720，白鏽只差 48 小時，而 720 不是鍍層的壽命

同一張表，白鏽和紅鏽要分開讀

先把數字放在同一個條件下。下表取自 ISO 4042:2022 表 8，都是滾鍍、虹彩鈍化（Cn）的最低中性鹽霧時數。T0 是沒有封孔，T2 是有封孔。

沒有封孔時，無白鏽要求從 72 變 120，比值 1.67。無紅鏽要求在 8 µm 從 192 變 720，比值 3.75。紅鏽欄的要求相對差距較大，但不能據此推定實際起鏽的時間。

這張表比的是整套系統，不能拆出鎳和鈍化各自貢獻多少。ISO 4042 第 5.1 節說，防蝕能力在相當程度上取決於金屬層厚度；鈍化、封孔和面漆防止鍍層金屬形成白鏽，也因此給鋼多一層保護。表上有個對照：純鋅加封孔的無白鏽要求（120）等於鋅鎳不加封孔。

另一個讀法是拿薄的鋅鎳比厚的鋅。5 µm 的 ZnNi/Cn/T0 要求 480 小時，12 µm 又封孔的 Zn/Cn/T2 只要求 288 小時。牙的間隙緊到放不下厚鍍層時，這就是選鋅鎳的理由，M6 以下鍍層是一個尺寸那篇談的就是這件事。以 Cn/T0 來看，從 5 到 8 µm，表列要求平均每微米增加的時數，鋅是 24，鋅鎳是 80。這是要求值的差，不能外推成壽命。

720 是最低要求，不是鍍層撐到的時間

先說 720 是什麼。它是「不出現紅鏽」的最低時數，不是鍍層失效的時間。12 µm 的 720 另有一條註：通常能達到更高的耐蝕性，但這份文件的試驗到 720 小時就停止。8 µm 的 720 沒有直接標這條註，全表也沒有任何數字超過 720。

所以鋅鎳在 8 µm 和 12 µm 都寫 720，不代表多鍍 4 µm 沒有用，至少 12 µm 那格標準已經說了通常更高。

前面的 3.75 也要小心讀。它是兩個最低要求的比值，不是實際耐蝕的倍數。假設某批鋅實測撐 400 小時、某批鋅鎳撐 800 小時，兩批都符合要求，比值卻只有 2。

要求之外的數字也不少。8 µm 的鋅那篇引的評論，把 8 µm、含 8% 鎳的鍍層列到 1,000 小時，條件和這張表不同，不能直接相減。標準本身也註明，這些時數不能當成扣件在所有使用環境下耐蝕性的直接指引，所以鹽霧的 720 小時不能換算成戶外幾年。

鎳改變了什麼：已經量到的部分

表說明差距在哪裡，沒有說明原因。先看最沒有爭議的一層：電位。ISO 4042 第 5.1 節說，鋅和鋅合金比鋼「less electropositive」，這是提供陰極保護的條件；鎳、銅、銀比鋼正，鍍層破損或有孔時反而可能加劇腐蝕。所以 GAF 文章說鍍鎳不能犧牲保護鋼，和標準相符。

Dutra 等人 2012 年量過工業無氰鹼性鍍浴的 Zn 與 Zn-Ni，鍍層約 10 µm，鎳 11.4% 到 11.7%，溶液是 pH 8.2 的 3.5% NaCl。

鋅鎳的電位仍比鋼負，所以還是犧牲陽極，只是和鋼的差距少了六成，腐蝕電流密度也低了 43%。這是一份極化試驗的結果，不能換算成鹽霧時數。Lambert、Hart 和 Townsend 1983 年的 SAE 論文摘要，也推測優勢來自較慢的陽極溶解，再加上殘留複合層的部分阻隔。

腐蝕產物：「緻密的鋅鎳、疏鬆的純鋅」要加條件

電位和電流之外，另一條常見解釋是腐蝕產物。GAF 文章的說法是：鋅鎳腐蝕後主要生成緻密的 ZnCl₂·4Zn(OH)₂，純鋅以疏鬆的 ZnO 為主。這可能在某些條件下成立，但我們讀到的全文不足以驗證它是普遍規律，理由有兩個。

第一，鋅系鍍層也長得出這個化合物。ZnCl₂·4Zn(OH)₂ 加一個結晶水，就是礦物 simonkolleite 的化學式 Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O。Vera 等人 2013 年在智利離海 170 公尺處暴露熱浸鍍鋅鋼 15 個月，主要產物是 ZnO 和 simonkolleite，論文還認為 simonkolleite 是保護屏障。那是戶外大氣和含其他元素的熱浸鍍層，不是電鍍純鋅的鹽霧，不能當對照組。

第二，產物的分布會隨深度和試驗方法改變。福田等人 1986 年分析 Zn-13%Ni 電鍍鋼板，鹽霧 24 到 240 小時後，表層是 ZnO（含氫氧化物），ZnCl₂·4Zn(OH)₂ 在內層，和 γ 相合金混在一起；5% NaCl 浸漬的試樣，這個化合物則在表層和內層都有。他們認為這個絕緣的化合物包圍合金晶粒，抑制了電化學反應，並提醒試驗方法不同會影響評價。

所以 GAF 提到「導電性差、起保護作用」有文獻可循。Vera 那篇也提到 ZnO 是 n 型半導體，會促進氧還原。兩邊產物比例到底差多少，要在同一條件下比。Feng 等人 2016 年的 RSC Advances 論文摘要報告，鋅鎳的 simonkolleite 比鋅鍍層多，還有一層富鎳保護層，這支持 GAF 的方向；但我們沒有讀到全文，無法核對試驗條件和適用範圍。

富鎳層也不能直接對照。Lambert 等人的摘要說，13% 鎳鍍層在氯化鈉溶液裡先脫鋅，形成微裂的富鎳金屬相與鋅腐蝕產物組成的複合阻隔層。福田等人量到，鹽霧後鎳的相對濃度比腐蝕前高，但腐蝕層和合金層的界面沒有濃化峰，並推測鋅也從合金內部溶出。

兩篇描述的尺度和試驗條件都不同，一篇是溶液裡的金屬相，一篇是鹽霧後界面的濃度分布。這是我們的讀法，在本文查閱的資料裡，沒有找到直接驗證的研究。這些研究的條件，也不能確認能代表今天鈍化加封孔的扣件，Lambert 的摘要沒有交代後處理。

12% 到 16% 是怎麼來的

GAF 文章把 12% 到 16% 稱為最佳範圍。我們讀到的出處略有不同。ISO 4042 稱它為扣件鋅鎳鍍層的「典型」含量，並沒有說這是最佳值。Lambert 的摘要寫鹽霧耐蝕在 12% 到 15% 時最高，福田則引述約 13% 時裸耐蝕性最大。這些研究和標準的範圍大致重疊，上限差 1 個百分點。

實務上的意義是，「鋅鎳」不是單一規格。Dutra 量的鍍層鎳含量約 11.5%，前面那張表的是 8%，都不在 12% 到 16%。別人的鋅鎳時數要先問鎳含量和鍍層相結構。Dutra 的鍍層是 γ 相，或 δ 與 γ 的混合。

我們會怎麼寫規格

回到開頭的問題，表上鋅鎳領先的是紅鏽要求，而實際能撐多久要看該批件的試驗。如果是我們要買鋅鎳件，會把下面四件事寫清楚。

1. 寫系統代號，不只寫「鋅鎳」。ISO 4042 的例子是 ISO 4042/ZnNi/Cn/720h，這種寫法用紅鏽時數代替膜厚，鎳含量預設典型的 12% 到 16%。要控制牙的間隙時，改用厚度指定。
2. 紅鏽和白鏽分開要求。怕外觀變白，先看鈍化和封孔；怕鋼生鏽，要看紅鏽時數。兩欄的差距不一樣，只寫一個數字等於沒講是哪一個。
3. 講清楚驗收狀態。表 8 適用於「as-coated」，也就是鍍完、分選包裝運輸之前，而且要在鍍後 24 小時以上才測。買方收貨後自己測的是「as-received」，標準說表 8 的值不適用，只能當起點。表上是滾鍍的數字，標準說掛鍍的損傷較少，可以達到更高的耐蝕性。
4. 高強度件另談氫脆。ISO 4042 第 4.4 節說，鎳含量 12% 到 16% 的鹼性鋅鎳氫脆風險較低，可能不用烘烤，但要靠試驗決定，並由買賣雙方同意；酸性鋅鎳還需要更多資料。細節在氫脆那篇和烘烤八小時那篇。

還有一點和耐蝕無關，但換鍍層時容易漏掉：鋅鎳加上鈍化、封孔之後，摩擦條件也換了。靠扭矩控制的接頭，要照鍍層與扭矩係數那篇重新確認。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步，或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的，見指定一顆螺絲，那篇寫的是順序，以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

鋅鎳鍍層比鍍鋅耐鹽霧多少？

ISO 4042:2022 表 8 列的是最低要求。金屬層 8 µm、虹彩鈍化、無封孔時，無紅鏽要求是 192 對 720 小時，無白鏽是 72 對 120 小時。這是要求值之比，不是實際耐蝕的倍數，實際時數要看該批件的試驗。

為什麼鋅鎳在 8 µm 和 12 µm 都是 720 小時？

720 是無紅鏽的最低要求，不是失效時間。12 µm 那格另有註：通常能達到更高的耐蝕性，但這份文件的試驗到 720 小時停止。8 µm 那格沒有直接標這條註。所以不能解讀成多鍍 4 µm 沒有用。

鋅鎳為什麼比純鋅耐蝕？

有量測的部分是電位與腐蝕電流：Dutra 等 2012 的極化試驗裡，鋅鎳電位比鋅正 0.27 V，和鋼的差距少 60%，腐蝕電流密度少 43%，仍然比鋼負，所以還是犧牲陽極。腐蝕產物與富鎳層也可能有幫助，但現有資料不足以定論。

鋅鎳的腐蝕產物一定比純鋅緻密嗎？

不能一概而論。Vera 等 2013 在海洋大氣暴露的熱浸鍍鋅鋼上，主要產物是 ZnO 與 simonkolleite；福田等 1986 發現鋅鎳鹽霧後表層是 ZnO，ZnCl₂·4Zn(OH)₂ 在內層。Feng 等 2016 的摘要報告鋅鎳的 simonkolleite 較多。比例差異要在同一條件下比較。

鎳含量 12% 到 16% 是最佳值嗎？

ISO 4042 稱它為扣件鋅鎳鍍層的典型含量。研究端的說法接近但不完全相同：Lambert 等 1983 寫鹽霧耐蝕在 12% 到 15% 最高，福田等 1986 引述約 13% 最大。

收貨後自己做鹽霧，可以用表 8 判定嗎？

標準說不適用。表 8 針對 as-coated，也就是鍍完、分選包裝運輸前的狀態，且鍍後至少 24 小時才測。收貨後的 as-received 試驗，表 8 只能當起點，要考慮搬運造成的損傷。

參考資料

• ISO 4042:2022 Fasteners — Electroplated coating systems（第 4.4、5.1、5.2、9.3 節與表 8。本站讀的是一家扣件廠公開在網站上的全文 PDF，文字由 PDF 擷取，未與 ISO 正本比對；ZnNi 各列與第三方轉載相同）
• 福田安生、土谷康夫、寺坂正二、中岡一秀、原富啓（1986）Zn-13%Ni 電気合金めっき鋼板の腐食生成物の各種表面分析機器による解析，鉄と鋼 72(11):1782–1789（全文）
• Dutra, Ferreira, Itoyama, Nakazato（2012）Estudo da corrosão de eletrodepósitos de Zn e Zn-Ni obtidos a partir de banhos alcalinos，INTERCORR 2012（全文）
• Vera, Guerrero, Delgado, Araya（2013）Atmospheric Corrosion of Galvanized Steel and Precipitation Runoff from Zinc in a Marine Environment，J. Braz. Chem. Soc.（全文）
• Lambert, Hart, Townsend（1983）Corrosion Mechanism of Zn-Ni Alloy Electrodeposited Coatings，SAE 831817（只讀到摘要）
• Feng, An, Ren, Zhang, Yang, Chen（2016）Corrosion mechanism of nanocrystalline Zn–Ni alloys obtained from a new DMH-based bath as a replacement for Zn and Cd coatings，RSC Advances 6:64726–64740（只讀到摘要）
• GAF螺丝君〈电镀锌镍，为何比镀锌更耐腐蚀？〉（本站比對的文章，未標原始出處）

表 8 的要求值之比、每微米平均增量、電位差與百分比都是本站計算。Dutra 的數字來自 NaCl 溶液的極化試驗，表 8 是扣件的鹽霧要求，兩者不能直接比。400 與 800 小時是假設例。本站沒有做過這些試驗。