实现磷化的常用方法

① 什么叫磷化，常用的磷化处理 方法有哪些

磷化，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。
磷化分为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
磷化的作用：增强涂装膜层与工件间结合力；提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性；提高装饰性。

② 铁表面的磷化处理

锌系磷化：
1.生产工艺：
标准生产工艺：除油→水洗→水洗→除锈→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→后处理→水洗→干燥
简化工艺：除油→水洗→除锈→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→干燥
2.使用材料、浓度及工艺参数：
⑴除油：
开槽：除油粉：4%，碱性除油剂：3%-5%
温度: 20 — 55℃ ，碱度: 25 — 35点，碱度在正常值时补充碱性除油剂即可。
除油槽碱度的检测：取10ml工作液于锥形瓶中，加入30ml水，滴入3滴酚酞指示剂，以0.1N H2SO4标准溶液滴定，由粉红色，计所用的标准溶液的毫升数即槽液点数。
操作要求：
每日按处理数量添加，一般根据工件油污处理量添加，维持碱度，补充除油剂。定期清理工作液表面浮油及其它杂物，防止油分子第二次吸附。
⑵酸洗（以硫、盐酸和酸性除油剂为主）
处理时间以锈蚀程度决定，以锈蚀除尽为止，除锈槽游离酸度要求350—600点之间，补充硫、盐酸和酸性除油剂，特殊情况下（如夹缝工件处理）使用磷酸等有机酸进行特殊处理。
除锈槽游离酸度检测：取1 ml工作液放入锥形瓶中，加入30ml水和滴入2—3滴溴酚兰指示剂，用0.1N的NaOH标准溶液滴定至黄色变成蓝色为终点，计用标准溶液毫升数即为游离酸点数。
⑶表调
操作条件:开槽：2㎏/吨 时间：30秒—2分钟 PH值=8—9
PH值检测:用PH试纸直接检测。
槽液维护：使用过程中，应配合搅拌，若工作液出现沉淀和黄色混浊，且补充仍不能获得理想效果时，应更换槽液；一般每处理1000平方工件应补充0.5公斤表调剂，每5-7个工作日更换槽液。
⑷锌系磷化：
建槽（以1吨槽为例）：向槽内注入八成清水，加入80—100公斤磷化液，再将3—4KG中和剂完全溶于10升水中，然后再加入槽内（注意加入时应缓慢及配合搅拌），加水至规定水位，确认酸度，调整游离酸到0.8点左右，处理前30分钟加入2公斤促进剂（用水冲稀），搅匀。（注：在1吨磷化工作液中加入0.5kg左右中和剂可降游离酸1个点）
处理条件：总酸度（TA）： 20—35点 ；游离酸度（FA）：0.4—1.2点；促进剂浓度（AC）：0.5—3.0点 ；时间：6—15分钟左右
参数检测方法:
总酸度：取10ml工作液于锥形瓶中，加入30ml水，再滴入3滴酚酞指示剂后，用0.1N的NaOH标准溶液滴定至粉红色为终点，计所消耗的NaOH标准溶液ml数即为总酸度的点值。
游离酸度：取10ml工作液于锥形瓶中，加入30ml水，再滴入3滴溴酚兰指示剂，用0.1N的NaOH标准溶液滴定至由黄色变成淡蓝色为终点，计所消耗的NaOH标准溶液ml数即为游离酸度的点值。
促进剂浓度：把磷化工作液装置发酵管并注满，加入1-2克氨基磺酸，迅速用拇指堵上发酵管口，倒转发酵管，让氨基磺酸倒流到发酵管另一端后，再倒转回来，观察发酵管中所冒的气泡体积ml数即为促进剂浓度的点值。
⑸封闭后处理（根据质量要求或特殊工件是否需要后处理）
目的：在工件表面形成一种致密的单分子拒水膜，封闭和修复磷化膜晶体间的孔隙，抵抗水汽和盐雾、酸雾等对金属的浸蚀，提高工件及涂层的防腐性能。
工作液组成及操作条件：开槽封闭剂30 -- 50kg/吨； 温度：常温；时间：3-5分钟 ；PH值：7.5-9
定时检测槽液PH值，PH值小于8时可用封闭剂及中和剂调整，处理过程中定量添加，每5-7个工作日更换。

铁系磷化
1.生产工艺：
标准生产工艺：除油→水洗→水洗→除锈→水洗→水洗→磷化→水洗→水洗→后处理→水洗→干燥
简化工艺：除油→水洗→除锈→水洗→水洗→磷化→水洗→水洗→干燥
2.使用材料、浓度及工艺参数：
⑴除油、酸洗、封闭同锌系磷化。
⑵铁系磷化：
建槽（以1吨槽为例）：向槽内注入八成清水，加入50—80公斤磷化液搅拌均匀。
处理条件：总酸度:8—35点；游离酸度：1.0—4.0点；时间：5—10分钟
总酸度：取10毫升处理液于三角瓶中，加入30ml水，再滴入3滴酚酞指示剂后，用0.1N的NaOH标准溶液滴定至粉红色为终点，计所消耗的NaOH标准溶液毫升数即为总酸度的点值。
游离酸度：取10毫升处理液于三角瓶中，加入30ml水，再滴入3滴溴酚兰指示剂，用0.1N的NaOH标准溶液滴定至由黄色变成淡蓝为终点，计所消耗的NaOH标准溶液毫升数即为游离酸度的点数值。
工作液的控制：
①以磷化膜的彩度掌握磷化时间和补充药剂。
②控制磷化液的游离酸度不低于1.0点,游离酸度不足时应补充磷化剂。
③在工作过程中铁不断从工件上进入溶液，因此磷化液中的含铁量和总酸度会逐渐上升，工件成膜（上彩）的速度将会变慢，如果磷化后采用带液干燥也容易出现挂灰，当磷化液中含铁量大于1.5g/L时，宜采有磷化后水洗、再钝化、干燥的操作。当铁含量≥3.0g/L时，或总酸度≥36点时，建议部分或全部更换磷化液。

③ 磷化的磷化基础知识

1、磷化
工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。
2、磷化原理
钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2、 Mn(H2PO4)2、 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：
吸热
3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或
吸热
吸热
3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4
吸热
钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。
Fe+2H3PO4= Fe (H2PO4)2+H2↑
Fe =Fe2+ +2e-
在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加，当Fe2+与HPO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：
Fe(H2PO4)2= FeHPO4↓+ H3PO4
Fe+ Fe(H2PO4)2 =2FeHPO4↓+ H2↑
3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4
Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4)2↓+H2↑
阴极区放出大量的氢：
2H+ +2e- =H2↑
O2 + 2H20 =4e- + 4OH-
总反应式：
吸热
3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4
吸热
吸热
Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑
放热 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/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）
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/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）
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，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7 g/m2。
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/m2以上。
（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/m2。
（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/m2。
（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/m2。
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。 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。膜单位面积质量为10-40 g/m2。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。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。
（2）冷加工润滑用磷化膜
钢丝、焊接钢管拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m2；精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m2；钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m2。
（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。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3 g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m2。
（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。 1、分类 磷化液主要成份 膜组成 膜外观 单位面积膜重/ g/m2

深灰色 5-10
2.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。
3、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℃时膜层的耐蚀性显着下降。
（2）特殊性质
如增加附着力，润滑性，减摩耐磨作用。 1、温度
温度愈高，磷化层愈厚，结晶愈粗大。
温度愈低，磷化层愈薄，结晶愈细。
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。 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。 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。
④提高NO-3 与PO3-4的比值。 ①外观检验
肉眼观察磷化膜应是均匀、连续、致密的晶体结构。表面不应有未磷化的残余空白或锈渍。由于前处理的方法及效果的不同，允许出现色泽不一的磷化膜，但不允许出现褐色。
②耐蚀性检查
⑴浸入法
将磷化后的样板浸入3﹪的氯化钠溶液中，经两小时后取出，表面无锈渍为合格。出现锈渍时间越长，说明磷化膜的耐蚀性越好。
②点滴法
室温下，将蓝点试剂滴在磷化膜上，观察其变色时间。磷化膜厚度不同，变色时间不同。厚膜﹥5分钟，中等膜﹥2分钟，薄膜﹥1分钟。 1、游离酸度的测定
用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴甲基橙指示剂（或溴酚蓝指示剂）。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色（或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色）即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的游离酸度点数。
2、总酸度的测定
用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴酚酞指示剂。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的总酸度点数。 主要是铝件及锌件的磷化。

④ 什么是金属表面氧化、磷化、钝化

金属表面形成氧化膜保护层而使金属不易腐蚀或与其他物质反应；或经化学、电化学方法处理使金属由活泼变为不活泼状态的过程叫钝化处理。钝化的金属活动性大减，叫钝态或钝化态。例如用冷浓硝酸处理铝而生成坚密的氧化膜保护层即铝钝化的一种方法。铁与浓硫酸、浓硝酸接触，表面生成致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行，称为铁的钝化。磷化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：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。钝化就是清洗后或是磷化后进行的,为防止金属在一定时间能生锈.氧化是使金属表现形成一层氧化膜,像铝就能形成各颜色的膜，脱脂有酸性脱脂和碱性脱脂剂,用常言也就是除油,为了就是更好的磷化或是涂漆.

磷化也就是用磷酸盐处理金属,使金属表面产生一层磷化膜,有彩磷和灰磷两种.像用电泳漆,电镀,喷漆的前处理就要用到.这样它能使漆层镀层更加平滑.铬酸盐能在磷化后做钝化剂使用,但是也可能在通电的情况下做铝的氧化处理,这类东西的配制都很简单,但是要达到很好的效果,还要选择好原材料,各厂的原材料的性能差异很大。而金属的氧化处理是金属表面与氧或氧化剂作用而形成保护性的氧化膜，防止金属腐蚀。氧化方法有热氧化法、碱性氧化法、酸性氧化法(黑色金属)以及化学氧化法、阳极氧化法(有色金属)等。

⑤ 什么是磷化处理（哈尔滨油漆公司）

金属表面经过磷化处理后能够生成一层不溶性的磷化的复盐保护膜，它具有较好的防锈性能和附着力。结膜后呈一层极薄的针状结晶形的磷酸铁膜。磷化膜具有多孔性，涂料可以渗入到这些孔隙中，因此能显着提高涂层的附着力。天津奇锐牌油漆 质量、信誉、服务AAA级！

⑥ 常用磷化处理可分成哪几种类型呢

磷化工艺过程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：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。磷化的分类方法很多，但一般是按磷化成膜体系、磷化膜厚度、磷化使用温度、促进剂类型进行分类。按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。常温磷化就是不加温磷化。低温磷化一般处理温度30~45℃。中温磷化一般60~70℃。高温磷化一般大于80℃。温度划分法本身并不严格，有时还有亚中温、亚高温之法，随各人的意愿而定，但一般还是遵循上述划分法。在实际加工中，一般温度越高，则成膜时间越短，温度越低则越长。国内处理金属制磷化时，采用最多的是中温磷化。它对磷化液的浓度不如高温的敏感，温控及加工操作要求上也相对容易实现。

⑦ 磷化工艺流程

HP-101常温磷化液工艺

说明书

1.产品简介

常温磷化液主要用于钢材表面常温的磷化处理。在家用电器、汽车、摩托车和自行车、机械零配件、五金工具等行业得到广泛的应用。主要与油漆、粉末涂装、阴极电泳等工艺配套。

本产品为浅绿色高浓缩液。一般常温使用，节约能源、成本低、溶液稳定，耐蚀性、结合力、耐热性等性能较同类产品要好。

2.槽液的配制

先在槽中加入1/3体积的水，按常温磷化液与水为1:20的比例加入常温磷化液，再按2ml/L加入助进剂，均得搅拌均匀，然后加水至规定的体积，搅拌均匀后取样测定游离酸度和总酸度。

3.磷化工艺参数

磷化液外观浅绿色

游离酸度（点）0.8

总酸度（点）12

磷化时间（分钟）10-20

磷化温度（℃）10-30

4.工艺流程

除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→烘干（或直接电泳）→喷涂→后处理

①前处理的除油、除锈要彻底

②表调剂的配制为2-4g/L，PH值9-10，溶液呈乳白混浊态。可按每天添加10%表调剂进行调整，也可按具体情况操作，如表调液或透明状则视为失效。工件表调后，可直接进入到磷化槽中磷化处理。

③磷化膜均匀、致密，灰色膜或灰色带浅金黄彩色膜。处理的时间可随温度的升高而缩短，以达到工件磷化要求为准。

④阴极电泳时，磷化后经水洗，再用去离子水清洗后，直接进入电泳槽；

⑤当工件需进行喷粉或喷漆时，磷化、清洗后，需烘干后，再进行后续工序。

5.槽液的调整

槽液在工作过程中，总酸度和游离酸度逐步下降，需要定期测定和补充。需补充调整时，直接添加浓缩液，每添加常温磷化液10ml/L，总酸度上升约2.3个点，游离酸度约0.6个点。当游离酸度偏时，可用碳酸钠调整，加2g/L下降约1个点。

当其它工艺参数正常，而工件表面磷化变慢、结晶变粗时，要适量添加助进剂时，可按正常使用量的5-10%进行补充。

6.注意事项

①该磷化液为弱酸性液体，工件中应注意防护，如有与皮肤、眼睛接触应及时用清水冲洗。

②磷化槽要用耐酸材料制成，如玻璃钢、塑料等。

③对结构复杂、多孔的零件，磷化时要适当搅动。

④工件在表调前必须清洗干净，防止杂质的带入，影响表调液和磷化液的功能和寿命。

⑧ 钢材上如何磷化

钢铁的磷化处理

一、概 述

钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中，进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化处理（或称磷酸盐处理）。

二、磷化膜的外观及组成

1、 外观：由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色，特殊工艺可实现

纯黑色、红色及彩色。

2、组成：磷酸盐[Me3(PO4)2]或磷酸氢盐(MeHPO4)晶体组成。

三、特 点

1、 大气条件下稳定，与钢铁氧化处理相比，其耐腐蚀性较高，约高2-10倍，

再进行重铬酸盐填充，浸油或涂漆处理，能进一步提高其耐腐蚀性。

2、具有微孔隙结构，对油类、漆类有良好的吸附能力。

3、对熔融金属无附着力。

4、磷化膜有教高的电绝缘性能。

5、厚度一般为10-20μm，因为磷化膜在形成过程中相应地伴随着铁进行溶解，

所以尺寸改变较小。

四、用 途

1、防腐。

2、 涂装底层，润滑性，再冷变形加工工艺中，能氧化摩擦，减少加工裂纹和表

面拉伤。

3、要用来防止粘附低熔点的熔融金属。

4、变压器、电机的转子、定子及其他电磁装置的硅钢片均用磷化处理，而原金

属的机械性能、强度、磁性等基本不变。

五、小 结

所需用的设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，保护膜又有不少优点，因此在汽车、船舶、机器制造及航空工业都得到广泛的应用。

六、磷 化 种 类

用于生产的磷化处理方法有：高温、中温、低温的磷化处理，四合一磷化处理及黑色磷化处理等。

1、 高温磷化处理：在90-98℃的温度下进行，溶液的游离酸度于总酸度的比值

为1∶6-9，处理时间为15-20分钟。

特点：耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较高，速度快，磷化膜粗细均

匀。溶液加热时间长，挥发量大，成分变化快，磷化膜易夹杂沉淀，沉淀物

难清理。

2、 中温磷化处理：在60-70℃的温度下进行。溶液游离酸度与总酸度比值为1∶（10-15），处理时间为7-15分钟。

特点：溶液稳定，磷化速度快，生产效率高，容易成分复杂，难配制。

3、 常温磷化处理：在室温下进行，溶液的游离酸度与总酸度的比值为1∶（20-30），处理时间为10-15分钟。

特点：不需加热，消耗少、成本低、稳定、耐腐蚀性差、结合力低、耐热性

低。

七、各 种 因 素 的 影 响

1、 总酸度和游离酸度的影响：

1） 总酸度：提高总酸能加速磷化反应，使膜层薄而细致。过高，常常使膜层过

薄。过低，磷化速度缓慢，膜层厚而粗糙。

2） 游离酸度：过高会使磷化反应时间延长，磷化膜晶粒粗大多孔，耐腐蚀性降

低，亚铁离子含量容易上升，溶液里的沉淀容易增多。过低，磷化膜薄甚至

没有磷化膜。

3） 酸度调整：

当游离度过底时，可加入磷酸锰铁盐和磷酸二氢锌，约5-6g/升，升高1“点”，

同时总酸升高5“点”左右，过高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和，0.5-1g/

升，降低1“点”，加入后如果游离酸没有显着下降，表明溶液中磷酸锌盐

含量较高，这时应加水冲淡调整溶液。

当总酸过低时，可加入硝酸锌，20-22g/升或硝酸锰大约在40-45g/升，可

升高10个“点”，高时可用水稀释来降低。

2、 Zn+2离子：加快磷化速度，使磷化膜致密，结晶闪硕有光。低时，磷化膜

疏松发暗。过高（特别是在Fe+2和P2O3较高时），晶粒粗大，排列紊乱，脆

弱且其中白灰较多。

3、 Mn+2离子：可以提高磷化膜的硬度，附着力和耐腐蚀性，颜色加深，结晶

均匀，过高，膜不易生成。

4、 Fe+2离子：在高温磷化中Fe+2很不稳定，易被氧化为Fe+3离子转变为磷

酸铁沉淀，从而导致磷化液浑浊，游离酸升高。在常温磷化溶液中，保持一

定数量的Fe+2，能大大提高磷化层的后度，机械强度和防护能力，工作范

围也比较宽。但Fe+2易被氧化成Fe+3离子而沉淀出来，转变为磷酸高铁，

溶液呈乳白色时，结晶几乎不能生成，质量十分低劣。当磷化液中含有少量

（0.01-0.03g/L）一氧化氢时，Fe+2即相对稳定，这时，溶液中因有少量

Fe(NO)+2络离子，而呈棕绿色。稳定Fe(NO)+2的条件：

1）溶液温度不超过70℃

较高的硝酸根含量和锰含量。亚铁离子过高时，中温磷化膜晶粒粗大，表面

有白色浮灰，防护能力降低，耐热性也有所降低。中温磷化Fe+2(1-3.5g/L)，

常温0.5-2g/L。

2）过多的亚铁离子可以用双氧水除去，每降低1g，约需30%H2O21ml和ZnO0.5g。

5、 P2O5: 能加速磷化速度，使膜疏密，晶粒闪烁发光。低时，膜致密性和耐腐

蚀性均差，甚至会磷化不上。过高时，膜结晶排列絮乱，附着力降低表面灰

白较多。

6、 NO3根离子：硝酸根可以加快磷化速度，提高磷化膜的致密性，并且可降低

磷化槽温度的条件下进行处理。在适当条件下，硝酸根与钢铁作用生成少量

的NO,促使亚铁离子稳定。含量高时，高温磷化膜变薄使中温磷化溶液中亚

铁离子聚积过多，使常温磷化膜易出现黄色锈迹。

7、 F离子：是一种有效活化剂，加速磷化速度，使晶粒致密，耐腐蚀性增强。

过多中温磷化零件表面易出现白色浮灰，常温寿命将会缩短。

8、 NO2根离子：常稳溶液中大大加快磷化速度，减少膜孔隙使结晶细致，提高

膜的耐腐蚀性。含量过多时，膜表面容易出现白点。

9、 温度的影响：温度高加快磷化速度，提高附着力，硬度、耐腐蚀性，但在高

温下，Fe易被氧化Fe沉淀出来，溶液不够稳定。

10、零件的材料和表面状态的影响

高、中碳钢和低合金钢较容易磷化，磷化膜黑而厚实，但是具有磷化膜结

晶粒多粗的倾向，低碳钢零件膜颜色较浅，结晶致密，如果在磷化前进行

适当的浸蚀，可显着提高磷化膜的质量。冷加工零件表面有硬化层，在磷

化前应进行强度浸蚀，活化零件表面，否则磷化膜薄而不均匀，耐蚀性较

低。

磷化零件在浸蚀后，进行一次皂化处理或钛盐处理，可提高磷化膜的致密

性和耐蚀性。

皂化处理的工艺规范：

肥皂：10-30g/L

Na2CO3:15-30g/L

温度：50-60℃

时间：2-5分钟

11、SO4 根离子：使磷化过程延长，膜多孔易锈≤0.5g/升，过高SO4用硝酸钡

沉淀，，1gSO4须用2.72gBaNO3，钡盐不宜过量，否则，磷化结晶粗大，反

映时

12、间延长，而且零件表面白灰较多。

13、CL-1：危害性与SO4相似，≤0.5g/L，过多用硝酸银沉淀，然后用铁屑或铁

板置换残条的银离子。

14、Cu+2:浸蚀或磷化溶液中含有铜离子时，膜表面发红，抗蚀能力降低，Cu+2

用铁屑置换除去。

八、常见故障原因分析

1、磷化膜结晶粗糙多孔：

原因：1）游离酸过高。

2）硝酸根不足。

3）零件表面有残酸，加强中和及清洗。

4）Fe+2过高，用双氧水调整。

5）零件表面过腐蚀，控制酸洗浓度和时间。

2、膜层过薄，无明显结晶：

原因：1）总酸度过高，加水稀释或加磷酸盐调整酸的比值。

2）零件表面有硬化层，用强酸腐蚀或喷砂处理。

3）亚铁含量过低，补充磷酸二氢铁。

4）温度低。

3、磷化膜耐腐蚀性差和生锈

原因：1）磷化晶粒过粗或过细，调整游离酸和总酸度比值。

2）游离酸含量过高。

3）金属过腐蚀。

4）溶液中磷酸盐含量不足。

5）零件表面有残酸。

6）金属表面锈没有出尽。

⑨ 磷化线处理有几个步骤呢

用锰、锌、幅的正磷酸盐溶液处理金属制品，在金属制品表面生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程叫金属磷化处理。所生成的薄膜用于提高金属的抗腐蚀性和绝缘性，并能作为涂料的良好底层。 磷化处理方法有冷磷化、热磷化、喷涂磷化及电化学磷化。通常将制品浸入硝酸锌和马日夫盐配成的溶液中进行磷化。这种设备一般统称为磷化线（无锡天旭机械科技有限公司专业生产各类磷化设备）。

步骤有：除油－－水洗－－除锈－－水洗－－磷化－－水洗－－磷化后处理。磷化膜结晶粗糙多孔。磷化槽液中游离酸度过高，磷化液中氧化剂量不足，槽液中亚铁离子含量过高，零件表面有残酸，发生过腐蚀。解决方法：降低槽液中游离酸的含量，增加氧化剂比例，加双氧水进行调整，加强中和及水洗，控制酸洗浓度和时间。磷化废水中一般混有表面活性剂和重金属离子等污染物质。工艺选择和操作条件控制时，应综合考虑这些污染物的去除和干扰。 磷酸盐及锌离子的去除效率与使用的化学药剂及pH密切相关。PH值也影响水处理药剂的污水去除效率。磷化废水中混有切削液废水，使得废水除磷难度提升。传统磷化在金属防腐方面具有优良的性能，在涂装前处理过程中被广泛使用。但是磷化处理因为含有锌、镍、锰等有害重金属，处理温度较高，废水、废渣处理较复杂而面临日益严峻的形势。硅烷化处理是目前技术发展较成熟的可取代磷化的前处理技术。硅烷处理与传统磷化相比具有许多突出的优点：无镍、锌、锰等有害重金属离子，不含磷，无需加温；硅烷处理过程无渣，处理时间短，控制简便；处理步骤少，可省去表调及钝化工序，槽液使用寿命长，维护简单；有效提高油漆对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

⑩ 钢材怎样磷化处理

钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中，进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法。

大气条件下稳定，与钢铁氧化处理相比，其耐腐蚀性较高，约高2-10倍，再进行重铬酸盐填充，浸油或涂漆处理，能进一步提高其耐腐蚀性。

磷化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：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。

(10)实现磷化的常用方法扩展阅读：

钢丝、焊接钢管拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m^2；精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m^2；钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m^2。

磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3 g/m^2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m^2。磷化涂层钢丝绳也是利用磷化膜的减摩、耐磨作用。