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35.5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。 • （2）Zn2+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。
• 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。
• 3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或
• 3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4
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1030g/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。
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。
磷化流程
• 除油除锈→水洗→磷化→水洗→磷化后处理
影响因素
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
（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。
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。
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。
磷化膜检验
1、外观检验 • 肉眼观察磷化膜应是均匀、连பைடு நூலகம்、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 （1）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。
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、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。
表面处理
磷化
什么是磷化
• 含义：磷化（phosphorization）
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。（磷化 膜为疏松多孔结构，方便存储）
x125
x430
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。
磷化的用途
• 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）。
（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，溶液配制较繁琐。