鉄とステンレス(SUS304)の異種金属をボルト・ナットで締結する際には、「電蝕(電気化学的腐食)」が大きな課題になります。特に自動車のマフラーのように高温・多湿な環境下では注意が必要です。本記事では、異種金属締結時のリスクを抑えるための素材の選び方と具体的対策について解説します。
異種金属締結に潜む「電蝕」のリスクとは
電蝕(ガルバニック腐食)とは、異なる金属が導電性のある液体(例:水分や雨水)を介して接触した際、電位差により一方が優先的に腐食してしまう現象です。
例えば鉄とSUS304(ステンレス)を締結した場合、電位差により鉄が先に腐食しやすくなります。これは車の下回りやマフラー周辺のように、水・湿気・熱の影響を受けやすい環境で特に起こりやすくなります。
マフラー締結に最適なボルト・ナットの選び方
車のマフラー取り付けでの鉄×ステンレス締結には、以下の組み合わせが比較的適しています。
- ステンレスボルト × ステンレスナット:同素材同士で電蝕リスクが低く、マフラー周りに最適
- 鉄部品側に被膜処理(亜鉛メッキや防錆塗装)を行う
- 絶縁ワッシャーや防食ワッシャーを使用する
基本的には、できるだけ締結部品の金属種を統一することで電蝕を回避できます。
ステンレス同士でも注意が必要なポイント
ステンレスは耐食性に優れていますが、焼き付き(かじり)を起こしやすいという欠点もあります。高温環境下でステンレス同士を締結する場合は、必ず「耐焼き付きグリス(モリブデングリスなど)」を使用しましょう。
また、ねじの締め付けトルクを適切に管理することで、トラブルを未然に防ぐことができます。
電蝕対策に有効な絶縁部品の活用
どうしても異種金属の組み合わせが避けられない場合は、下記のような対策も有効です。
- ナイロン製や樹脂製の絶縁ワッシャーを使用する
- ボルト部に耐熱・防水性のあるコーティング剤を塗布
- ゴムシールやガスケットで直接接触を避ける
これらの方法を併用すれば、実用上問題のない耐久性を確保することが可能です。
実例:ステンレスボルト+SUS304製マフラーフランジでの施工
例えば、SUS304で作られたマフラーフランジに対し、ボルトとナットもSUS304で統一した事例では、約5年間トラブルなしで運用されています。ただし、取り付け時に「焼き付き防止グリス」を使用し、ボルト交換は定期的に実施していました。
逆に鉄ボルトを用いた場合、1年以内に腐食・固着して緩まなくなったというケースもあり、やはり耐食性を重視した材質選びが重要です。
まとめ:マフラー締結における素材選びの最適解
鉄とステンレスを組み合わせたボルト締結では、電蝕リスクを最小限に抑える工夫が不可欠です。特に自動車のマフラーのような厳しい条件では、ステンレス素材のボルト・ナットの使用が最も無難です。
補助的にグリスや絶縁ワッシャーを使うことで、さらに信頼性を高めることができます。高温や雨水にさらされる環境での部品選びは、見た目や価格だけでなく、「耐久性と安全性」に注目して判断するのが賢明です。
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