金屬受到環(huán)境的影響，借著化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)所造成之破壞性侵害,，稱為腐蝕,，幾乎所有的金屬制品，在一定的環(huán)境中,，都會(huì)有若干型態(tài)之腐蝕現(xiàn)象,，而螺絲是金屬制品，自然無(wú)法避免金屬腐蝕的問題,，其使用的環(huán)境及時(shí)間不同時(shí),，腐蝕的現(xiàn)象亦有明顯的差異。

以臺(tái)灣來(lái)說,，臺(tái)灣地形狹小,，四面環(huán)海，為海島型氣候,，大氣中之鹽份及濕度極高,，又有許多污染性工業(yè)，如鋼鐵,、石化,、火力發(fā)電等，加上近年來(lái)汽,、機(jī)車大幅成長(zhǎng),，大量排放的廢氣，使空氣中充滿腐蝕性之硫化物與氮化物氣體及微粒,，這些都是造成金屬腐蝕的主要原因,。

金屬腐蝕會(huì)造成巨額之設(shè)備維護(hù)成本及嚴(yán)重之經(jīng)濟(jì)損失，如因腐蝕而增加設(shè)計(jì),、制造,、保養(yǎng)及維修費(fèi)用，或甚至發(fā)生危害及災(zāi)難,。

螺絲的使用范圍最廣泛,，數(shù)量需求亦最大，其抗蝕能力之優(yōu)劣決定其使用之耐久性,，對(duì)設(shè)備之安全及可靠性有重大影響，因此研究防蝕方法，開發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)代防蝕技術(shù),，是當(dāng)前重要課題,。

金屬防蝕的方法主要有四方面,，即控制材料本身,、使用環(huán)境、材料與環(huán)境之界面及改良金屬結(jié)構(gòu)之設(shè)計(jì),，若采用完全抗腐蝕的合金來(lái)制造螺絲,，除非有特別需要,，否則在經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)而言是不切實(shí)際,，或?qū)⒙萁z的表面與會(huì)產(chǎn)生腐蝕的環(huán)境因素完全隔離,，在實(shí)務(wù)上也不見得行得通，可能非常困難,。

改良金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可在某種情況下來(lái)改善特殊境況之影響，但多數(shù)螺絲之設(shè)計(jì)無(wú)法充份修改,，且其保護(hù)作用亦非永久性者,，因此此法不能根本解決問題,，只有在界面上之防蝕，亦即表面防蝕處理是目前應(yīng)用最廣泛的方法,。

表面防蝕處理是指運(yùn)用各種方法在金屬表面施加保護(hù)層,，其作用是將金屬與腐蝕性的環(huán)境隔離,，以抑制腐蝕過程的產(chǎn)生,，或減少腐蝕性介質(zhì)與金屬表面接觸，而達(dá)到防止或減輕腐蝕的目的,。

保護(hù)層應(yīng)能符合下述要求：

• 耐蝕,、耐磨,、高硬度；

• 結(jié)構(gòu)緊密,、完整,、孔隙??；

• 與基體金屬結(jié)合牢固,、粘結(jié)力好,；

• 均勻分布且有一定厚度。

保護(hù)層通常分為金屬涂層和非金屬涂層兩類,，金屬涂層是指用耐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金在容易腐蝕的金屬表面形成保護(hù)層,，這種涂層又叫鍍層,。產(chǎn)生金屬鍍層的方法和種類相當(dāng)多,，其中最常見的是電鍍法，其次是熔融金屬浸鍍法(熱浸鍍)及化學(xué)表面處理,。

非金屬涂層是指用有機(jī)高分子材料如油漆，及無(wú)機(jī)材料如陶瓷,，在金屬設(shè)備或零件表面上形成保護(hù)層，該保護(hù)層能將基體金屬與環(huán)境介質(zhì)完全隔離,，防止基體金屬因接觸腐蝕介質(zhì)而造成腐蝕。

電鍍是指在含有欲鍍金屬離子的溶液中,，以被鍍之材料或物品為陰極，通過電解作用,，即可在基體表面上獲得鍍層,。在電解過程中，電極和電解液間之界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，陽(yáng)極釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng),，陰極吸收電子發(fā)生還原反應(yīng)。

電鍍可為材料或物品覆蓋一層較均勻及具有良好結(jié)合力的鍍層,，以改變其表面特性及外觀,，達(dá)到材料保護(hù)或裝飾的目的。電鍍時(shí)須用直流電 (低電壓,、大電流),，并能耐蝕性鍍層常用鋅,、鎘、銅,、鎳等金屬或鋅鎳,、鎳錫、鎳銅,、銅鋅等合金,，依據(jù)鍍層與基體金屬形成電偶時(shí)的電極電位不同，可分陽(yáng)極性鍍層與陰極性鍍層兩種,。

熱浸鍍是把被鍍件浸入熔融的金屬液中,，使其表面形成鍍層的方法,。熱浸鍍層金屬的熔點(diǎn)要比基體金屬低得多，例如鋅,、鋁,、鉛及其合金。

用熱浸法可得相當(dāng)厚之鍍層,，通常較厚于相似之電鍍者,，且熱浸鍍者很少具疏孔，熱浸式鍍層一般較相同之電鍍鍍層,，具有較佳之耐蝕性,。在相同之腐蝕環(huán)境中，熱浸式鍍層的使用壽命較長(zhǎng),，且有較強(qiáng)的結(jié)合力,。

但是這種方法控制鍍層的厚度比較困難，通常鍍層厚度50g/m2 以上者以熱浸鍍法較容易獲得,，而50g/m2 以下之鍍層厚度以電鍍法就可經(jīng)濟(jì)的獲得,。

成功之熱浸鍍法，必須將底層金屬與鍍層金屬互相結(jié)合成合金,，至少到某種程度,，由熱浸鍍法獲得之鍍層，不只是由所用成份之被覆層,，在結(jié)晶組織上,，熱浸式鍍層至少具有兩層，一為內(nèi)層式合金擴(kuò)散層,，一為外層式鍍層,，外層基本上與所施成份未用作鍍層時(shí)有相同性質(zhì)，內(nèi)層擴(kuò)散層常很硬脆,，經(jīng)彎曲后可能脫皮或裂開,，故處理件不能過份變形,，處理件所能忍受之變形程序，決定其采用之金屬,、鍍層及其它因素,，因此產(chǎn)品常于變形加工后再行熱浸鍍。

因鋅與其它電鍍用金屬相比,，價(jià)格最廉，且鋅之耐蝕性在多數(shù)情況下遠(yuǎn)優(yōu)于鋼鐵,，鍍鋅層能保護(hù)在不連續(xù)部分,、小孔、破裂及切邊處露出之鋼鐵,。

所以一般的螺絲或易遭受大氣腐蝕作用的螺絲大都鍍鋅,，但螺絲不像板或棒那樣形狀無(wú)變化或表面平滑，因此鍍鋅層的厚度在各部位難得均勻,，常成頭部最厚,，螺紋山前端其次，螺紋谷最薄,。

為了配合螺絲之大量生產(chǎn),，降低成本及提高產(chǎn)量，通常采用電鍍法成桶鍍鋅的方式,，此法是從桶架的電極使電流通入桶內(nèi)的導(dǎo)線,，而導(dǎo)線與螺絲接觸而導(dǎo)電，同時(shí)桶轉(zhuǎn)動(dòng)而攪拌螺絲,，使螺絲與電極均勻接觸,。然而此時(shí)電流斷斷續(xù)續(xù)，很難形成均勻之電流密度,，故鍍鋅厚度也易不同,。

電鍍鍍鋅可采用酸性電鍍液及堿性電鍍液兩種，酸性電鍍液以硫酸鋅為主要成份,，價(jià)廉且效率大,，電鍍速度快，易于管理,，也比堿性電鍍液不易起氫脆性,，但結(jié)晶稍粗，光澤不良,，均鍍能力差,。

而堿性電鍍液以氰化鋅為主要成份，雖然價(jià)格較高，但均鍍能力好,，只要管理得當(dāng),，即可得有光澤的鍍層，若進(jìn)一步施行鉻酸鹽處理,，即可獲得更光亮的鍍層且耐蝕性優(yōu)良,。

熱浸鍍鋅也用于螺絲、螺栓及螺帽之表面防蝕,，熱浸鍍鋅的螺絲比電鍍鋅的螺絲有較佳之抗蝕能力,，惟成本較高，且高強(qiáng)度之結(jié)構(gòu)用螺栓不適用熱浸鍍鋅,，因鍍層表面易形成硬脆,，在高溫或高負(fù)荷情況時(shí)可能發(fā)生斷裂。

金屬合金可在適當(dāng)之化學(xué)溶液中于受控制之情況下形成保護(hù)性表面被覆層,，即保護(hù)膜或化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。因其在化學(xué)處理時(shí),，表面之金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔锱c底層金屬結(jié)成一體,，故產(chǎn)生抵抗性之表面層，在物理及化學(xué)性質(zhì)上均為底層金屬的一部份,。

保護(hù)膜主要用于：

• 改善金屬表面氧化膜的穩(wěn)定性，防止金屬或鍍層金屬在大氣中進(jìn)一步腐蝕,；

• 使金屬銹蝕減少到最低程度,；

• 提高油漆、涂料之粘縮性,。

常見的化學(xué)表面處理為磷酸鹽處理,、鉻酸鹽處理及氧化處理等三種。

油漆是一種有機(jī)涂料,，主要用于保護(hù)金屬零件、設(shè)備及結(jié)構(gòu)以抵抗空氣之腐蝕,，是用來(lái)作為被保護(hù)金屬與環(huán)境間之阻隔物,。用油漆防止金屬的腐蝕已有悠久的歷史，也是一種應(yīng)用最廣及最常見之防蝕技術(shù),，施工方便,，成本低廉。

油漆涂層之有效壽命,，決定于油漆本身之耐久性及涂層對(duì)于被保護(hù)金屬之附著性,，而油漆之適當(dāng)應(yīng)用為獲得永久性附著力及最佳保護(hù)作用之主要方法。

依據(jù)試驗(yàn)顯示,，影響油漆壽命最重要的一個(gè)因素是金屬表面要適當(dāng)?shù)奶幚?，被處理之金屬表面必須無(wú)灰塵,、油、脂,、銹,、氧化物及任何最初腐蝕物質(zhì)等。

這個(gè)因素比油漆本身的品質(zhì)還重要,，品質(zhì)差的油漆用在表面處理良好的金屬上比品質(zhì)好的油漆用在表面處理不良的金屬上還要好,。金屬表面所有的臟物、油漬和油脂可用溶劑或堿性溶液去除后再水洗,，銹和氧化物可用酸洗或噴砂方式去除,。

金屬表面清潔干凈后，頭道漆應(yīng)馬上涂到干燥的表面上,，以達(dá)到良好的吸附,，最好先涂上一層磷酸鹽再涂第一道漆。油漆通常須涂數(shù)道,，涂層之次數(shù)及種類,，為達(dá)成適當(dāng)防銹作用之重要因素。

陶瓷保護(hù)膜是陶瓷材料施于金屬表面以增加其對(duì)高溫氧化之抵抗性及耐熱性,，對(duì)于堿類及氫氟酸以外之所有腐蝕環(huán)境皆具有良好之而腐性，并有耐磨,、易清潔,、悅目之外觀及良好之絕緣性等優(yōu)點(diǎn)。

陶瓷是指金屬氧化物,、碳化物,、硼化物、硅化物及氮化物的總稱,，具有熔點(diǎn)高,、硬度高、性能脆等特點(diǎn),，目前應(yīng)用較多的是氧化物和碳化物,，也少量應(yīng)用硼化物及硅化物。

適當(dāng)使用噴鍍方法將熔融狀態(tài)之陶瓷材料微粒,，噴附在金屬表面以形成覆蓋涂層,，即陶瓷保護(hù)膜。膜厚在0.4公厘以內(nèi)者一般稱為塘瓷或琺瑯,，0.4公厘以上者一般稱為玻璃襯里,。

噴陶適用于高溫下使用，噴陶層可以防止金屬與合金的晶粒間腐蝕，作為腐蝕性氣體的隔絕障礙,，降低熱點(diǎn)發(fā)生的機(jī)會(huì),，對(duì)于重要部位可代替低合金金屬，并可抵抗污染物的侵蝕,。若使用浸鍍法,， 則需于干燥后再于爐中烤干以形成附著力良好之保護(hù)層。

金屬防蝕技術(shù)之學(xué)問廣泛,，內(nèi)容十分豐富，對(duì)于螺絲的腐蝕現(xiàn)象,，究竟要采用那種防蝕措施,，不能一概而論。例如防腐蝕的費(fèi)用遠(yuǎn)超過螺絲購(gòu)買的成本,，或直接更換新螺絲較為經(jīng)濟(jì),，是否有特別需要，非采用最佳防蝕效果之螺絲不可,。

要妥慎選用材質(zhì)及表面處理方式,，如不銹鋼、合金鋼,、碳鋼或鍍鋅螺絲等,，皆應(yīng)于事先周延考量，否則事后再作防蝕等補(bǔ)救措施,，就更為困難,，且效果不彰。

甚至只要將會(huì)造成腐蝕的環(huán)境隔離,，便能有效控制腐蝕，如臺(tái)電核電廠之機(jī)組設(shè)備皆建構(gòu)于封閉之廠房?jī)?nèi),。也有人使用一種螺絲專用之塑料帽(如RADOLID),，有各種尺寸，可將暴露大氣之螺絲或螺帽緊密覆蓋而達(dá)到防蝕效果,。

另外要盡量避免將不同的金屬材料以螺絲結(jié)合,，否則螺絲很容易因此兩種材料電化位能之差異造成嚴(yán)重腐蝕。所以必須依據(jù)螺絲腐蝕的原因,、環(huán)境條件,、防蝕的要求、各種措施防蝕效果,，及成本與經(jīng)濟(jì)效益等因素綜合考量,，決定最經(jīng)濟(jì)有效之防蝕措施，達(dá)成防蝕的目的。