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　　磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

　　磷化的目的主要是：

　　1）给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；

　　2）用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；

　　3）在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

　　磷化分类

　　1.按磷化处理温度分类

　　（1）高温型

　　80~98℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/㎡；

　　优点：膜抗蚀力强，结合力好。

　　缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。

　　（2）中温型

　　50~75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g/㎡；

　　优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，应用较多。

　　（3）低温型

　　30~50℃节省能源，使用方便。

　　（4）常温型

　　10~40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟；

　　优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。

　　缺点：处理时间长，溶液配制较繁。

　　2.按磷化液成分分类

　　（1）锌系磷化

　　（2）锌钙系磷化

　　（3）铁系磷化

　　（4）锰系磷化

　　（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。

　　3.按磷化处理方法分类

　　（1）化学磷化

　　将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，应用广泛。

　　（2）电化学磷化

　　在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。

　　4.按磷化膜质量分类

　　（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5 g/㎡以上。

　　（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/㎡。

　　（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/㎡。

　　（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/㎡。

　　5.按施工方法分类

　　（1）浸渍磷化

　　适用于高、中、低温磷化

　　特点：设备简单，仅需加热槽和相应加热设备，最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。

　　（2）喷淋磷化

　　适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积工件，如汽车、冰箱、洗衣机壳体。

　　特点：处理时间短，成膜反应速度快，生产效率高，且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。

　　（3）刷涂磷化

　　上述两种方法无法实施时，采用本法，在常温下操作，易涂刷，可除锈蚀，磷化后工件自然干燥，防锈性能好，但磷化效果不如前两种。

　　磷化用途

　　磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。

　　1.磷化作用

　　（1）涂装前磷化的作用

　　①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。

　　②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。

　　③提高装饰性。

　　（2）非涂装磷化的作用

　　①提高工件的耐磨性。

　　②令工件在机加工过程中具有润滑性。

　　③提高工件的耐蚀性。

　　2.磷化用途

　　钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。

　　（1）耐蚀防护用磷化膜

　　①防护用磷化膜

　　用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

　　②油漆底层用磷化膜

　　增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。

　　（2）冷加工润滑用磷化膜

　　钢丝、焊接钢管拉拔；精密钢管拉拔；钢铁件冷挤压成型等；

　　（3）减摩用磷化膜

　　磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。

　　（4）电绝缘用磷化膜

　　一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。

　　磷化膜性质

　　1.磷化膜组成

　　磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。

　　2.性质

　　（1）耐蚀性

　　在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性，但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性，当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。

　　（2）特殊性质

　　如增加附着力，润滑性，减摩耐磨作用。

　　磷化流程

　　除油→水洗→水洗→表调→磷化处理→水洗→水洗→烘干→涂装

　　影响因素

　　1.温度

　　温度越高，磷化层越厚，结晶越粗大。

　　温度越低，磷化层越薄，结晶越细。

　　但温度不宜过高，否则Fe2+易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不稳定。

　　2.游离酸度

　　游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁的溶解，已形成较多的晶核，使膜结晶致密。游离酸度过高，则与铁作用加快，会大量析出氢，令界面层磷酸盐不易饱和，导致晶核形成困难，膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。游离酸度过低，磷化膜变薄，甚至无膜。

　　3.总酸度

　　总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制在规定范围上限为好，有利于加速磷化反应，使膜层晶粒细，磷化过程中，总酸度不断下降，反映缓慢。总酸度过高，膜层变薄，可加水稀释。总酸度过低，膜层疏松粗糙。

　　4.PH值

　　锰系磷化液一般控制在2-3之间，当PH＞3时，工件表面易生成粉末。当PH＜1.5时难以成膜。铁系一般控制在3-5.5之间。

　　5.溶液中离子浓度

　　①溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+，导致不易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高，否则，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蚀性及耐热性下降。

　　②Zn2+的影响，当Zn2+浓度过高，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；当Zn2+浓度过低，膜层疏松变暗。

　　磷化后处理

　　目的：增加磷化膜的抗蚀性、防锈性。

　　方法：喷塑、喷粉、喷漆、电泳、上防锈油等。

　　磷化渣

　　1.磷化渣的影响

　　①磷化中生成的磷化渣，既浪费药品又加大清渣工作量，处理不好还影响磷化质量，视为不利。

　　②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸，有助于维持磷化液的游离酸度，保持磷化液的平衡，视为有利。

　　2.磷化渣生成的控制

　　①降低磷化温度。

　　②降低磷化液的游离酸度。

　　③提高磷化速度，缩短磷化时间。