磷化（phosphorization）是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。 磷化的目的主要是： 1）給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕； 2）用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力； 3）在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。 磷化分類 1.按磷化處理溫度分類 （1）高溫型 80~98℃處理時間為10-20分鐘，形成磷化膜厚達10-30g/㎡； 優(yōu)點：膜抗蝕力強，結合力好。 缺點：加溫時間長，溶液揮發(fā)量大，能耗大，磷化沉積多，游離酸度不穩(wěn)定，結晶粗細不均勻，已較少應用。 （2）中溫型 50~75℃，處理時間5-15分鐘，磷化膜厚度為1-7 g/㎡； 優(yōu)點：游離酸度穩(wěn)定，易掌握，磷化時間短，生產(chǎn)效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基本相同，應用較多。 （3）低溫型 30~50℃ 節(jié)省能源，使用方便。 （4）常溫型 10~40℃ 常（低）溫磷化（除加氧化劑外，還加促進劑），時間10-40分鐘； 優(yōu)點：不需加熱，藥品消耗少，溶液穩(wěn)定。 缺點：處理時間長，溶液配制較繁。 2.按磷化液成分分類 （1）鋅系磷化 （2）鋅鈣系磷化 （3）鐵系磷化 （4）錳系磷化 （5）復合磷化 磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。 3.按磷化處理方法分類 （1）化學磷化 將工件浸入磷化液中，依靠化學反應來實現(xiàn)磷化，應用廣泛。 （2）電化學磷化 在磷化液中，工件接正極，鋼鐵接負極進行磷化。 4.按磷化膜質(zhì)量分類 （1）重量級（厚膜磷化） 膜重7.5 g/㎡以上。 （2）次重量級（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/㎡。 （3）輕量級（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/㎡。 （4）次輕量級（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/㎡。 5.按施工方法分類 （1）浸漬磷化 適用于高、中、低溫磷化 特點：設備簡單，僅需加熱槽和相應加熱設備，最好用不銹鋼或橡膠襯里的槽子，不銹鋼加熱管道應放在槽兩側。 （2）噴淋磷化 適用于中、低溫磷化工藝，可處理大面積工件，如汽車、冰箱、洗衣機殼體。 特點：處理時間短，成膜反應速度快，生產(chǎn)效率高，且這種方法獲得的磷化膜結晶致密、均勻、膜薄、耐蝕性好。 （3）刷涂磷化 上述兩種方法無法實施時，采用本法，在常溫下操作，易涂刷，可除銹蝕，磷化后工件自然干燥，防銹性能好，但磷化效果不如前兩種。 磷化用途 磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉換膜處理，主要應用于鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應用磷化。 1.磷化作用 （1）涂裝前磷化的作用 ①增強涂裝膜層（如涂料涂層）與工件間結合力。 ②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。 ③提高裝飾性。 （2）非涂裝磷化的作用 ①提高工件的耐磨性。 ②令工件在機加工過程中具有潤滑性。 ③提高工件的耐蝕性。 2.磷化用途 鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護和油漆用底膜。 （1）耐蝕防護用磷化膜 ①防護用磷化膜 用于鋼鐵件耐蝕防護處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。 ②油漆底層用磷化膜 增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。 （2）冷加工潤滑用磷化膜 鋼絲、焊接鋼管拉拔；精密鋼管拉拔；鋼鐵件冷擠壓成型等； （3）減摩用磷化膜 磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化，也可用鋅系磷化。 （4）電絕緣用磷化膜 一般用鋅系磷化。用于電機及變電器中的硅片磷化處理。 磷化膜性質(zhì) 1.磷化膜組成 磷化膜為閃爍有光，均勻細致，灰色多孔且附著力強的結晶，結晶大部分為磷酸鋅，小部分為磷酸氫鐵。鋅鐵比例取決于溶液成分、磷化時間和溫度。 2.性質(zhì) （1）耐蝕性 在大氣、礦物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蝕性，但在堿、酸、水蒸氣中耐蝕性較差。在200-300℃時仍具有一定的耐蝕性，當溫度達到450℃時膜層的耐蝕性顯著下降。 （2）特殊性質(zhì) 如增加附著力，潤滑性，減摩耐磨作用。 磷化流程 除油→水洗→水洗→表調(diào)→磷化處理→水洗→水洗→烘干→涂裝 影響因素 1.溫度 溫度越高，磷化層越厚，結晶越粗大。 溫度越低，磷化層越薄，結晶越細。 但溫度不宜過高，否則Fe2+易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不穩(wěn)定。 2.游離酸度 游離酸度指游離的磷酸。其作用是促使鐵的溶解，已形成較多的晶核，使膜結晶致密。游離酸度過高，則與鐵作用加快，會大量析出氫，令界面層磷酸鹽不易飽和，導致晶核形成困難，膜層結構疏松，多孔，耐蝕性下降，令磷化時間延長。游離酸度過低，磷化膜變薄，甚至無膜。 3.總酸度 總酸度指磷酸鹽、硝酸鹽和酸的總和?？偹岫纫话阋钥刂圃谝?guī)定范圍 上限為好，有利于加速磷化反應，使膜層晶粒細，磷化過程中，總酸度不斷下降，反映緩慢?？偹岫冗^高，膜層變薄，可加水稀釋。總酸度過低，膜層疏松粗糙。 4.PH值 錳系磷化液一般控制在2-3之間，當PH＞3時，工件表面易生成粉末。當PH＜1.5時難以成膜。鐵系一般控制在3-5.5之間。 5.溶液中離子濃度 ①溶液中Fe2+極易氧化成 Fe3+，導致不易成膜。但溶液中Fe2+濃度不能過高，否則，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蝕性及耐熱性下降。 ②Zn2+的影響，當Zn2+濃度過高 ，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；當Zn2+濃度過低，膜層疏松變暗。 磷化后處理 目的：增加磷化膜的抗蝕性、防銹性。 方法：噴塑、噴粉、噴漆、電泳、上防銹油等。 磷化渣 1.磷化渣的影響 ①磷化中生成的磷化渣，既浪費藥品又加大清渣工作量，處理不好還影響磷化質(zhì)量，視為不利。 ②磷化中在生成磷化渣的同時還會揮發(fā)出磷酸，有助于維持磷化液的游離酸度，保持磷化液的平衡，視為有利。 2.磷化渣生成的控制 ①降低磷化溫度。 ②降低磷化液的游離酸度。 ③提高磷化速度，縮短磷化時間。