钢铁的化学氧处理和磷化处理
第3章 钢铁的磷化
Metal grains
Amorphous precipitation
B段：电势变正，形成磷化膜非晶底层 3Me(H2PO4)2 → Me3(PO4)2 ↓+ 4H3PO4
a' 段：基体金属还在继续溶解 Fe + 2H3PO4→Fe(H2PO4)2 + H2↑
Iron phosphate
C段：电势缓慢变正，对应磷化膜的形成过程
1~60
锰系 铁系 锌钙系
1~60 5~10 1~15
[Zn2Ca(PO4)2•2H2O 浅灰→深灰 ] 结晶状 [Zn2Fe(PO4)2•4H2O] [ZnFe Mn (PO4)2•4H2O] Fe2O3 [Fe3 (PO4)2•8H2O] 灰→深灰结 晶状
锌锰系
1~60
碱金属轻铁系
暗灰彩红色 0.5~1.0 无定型
• 磷化膜由一系列大小不同的晶体所组 成 • 在晶体的连结点上形成具有细小裂缝 的多孔结构 • 多孔的晶体结构使钢铁件表面的耐蚀 性、吸附性、减摩性等得以改善
(a)锌系钼酸盐复合磷化膜
(b) 锌系钒酸盐复合磷化膜
• 磷化膜的厚度一般在1～50mm
• 具有良好的高温耐蚀性，在200～300 ℃仍具有一定的耐蚀性 • 温度过高（达450℃），膜层防蚀能力 显著下降 • 大气及矿物油、动植物油、苯、甲苯 等有机气氛中均具有很好的抗蚀能力 • 在酸、碱、雨水及水蒸气中耐蚀性能 差
铁系
P P比 100 % PH
P+H——磷化膜总量 H——Zn3(PO4)2· 4H2O P——除Zn3(PO4)2· 4H2O以外的物质
P—Zn2Fe(PO4)2· 4H2O （磷叶石，Phosphophyllite，[fsfu'filait]） H—Zn3(PO4)2· 4H2O （磷锌矿，Hopeite，[həu'pait] ） P比越高的磷化膜，其耐酸碱、防腐蚀性能越好
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理-概述1、钢铁磷化概念在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中，由于金属和溶液的界面上发生化学反应，生成难溶于水的磷酸盐，使钢铁表面形成一层附着良好的保护膜，这种方法称为钢铁磷化。
磷化膜具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，作用漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。
磷化膜还具有良好的润滑性能，对熔融金属无附着力，并有较高的电绝缘性能，磷化处理对钢制品的抗拉强度、伸长率、弹性、磁化等均无影响，仅疲劳强度略有下降。
磷化膜形成过程中相应地伴随铁的溶解，因而磷化后钢制品的尺寸变化甚微，由于磷化具有这些良好的特性，在工业生产中被广泛地采用。
2、磷化膜的分类①假转化膜是靠磷化液中本身含有的阳离子来成膜的，其膜是结晶型的，如RYY-8838#、RYY-6602#等。
②转化膜是靠铁基体有限的腐蚀产生的铁离子来成膜的，加入碱金属离子不参与成膜，其膜为无定型的，如RYY-5501#。
3、磷化膜的组成和性质①组成分类：②性质A、提高钢铁表面和耐蚀性，吸附性，耐磨性；B、磷化膜的化学稳定性差单独使用必须经后处理；C、磷化后其基体金属的硬度，磁性等均保持不变，但对于高强度钢（强度≥1000N/mm2）磷化后必须进行除氢处理（130-200℃下处理1-4小时）。
D、不粘附熔融金属（Sn、Al、Zn）E、电绝缘性厚10微米，电阻约为5×109ΩF、脆性③磷酸铁与磷酸锌系比较系列优点缺点反应类型磷酸铁系单液使用，用量小，沉淀少,操作简单膜薄，防锈期短，使用寿命短沉积型磷酸锌系防锈期长，皮膜均匀细腻，使用寿命长需加B剂，表调过程，有沉淀置换型④、磷化膜的用途；A、作防护装饰涂底层；B、作防腐蚀涂油底层；C、作冷加工润滑用磷化膜；D、减磨润滑用磷化膜；E、电绝缘用。
⑤、磷化处理分类：磷化处理有许多分类方法，工业生产上较通用的有如下几种：1）按磷化液组成，以阳离子为主可分为：锌系、铁系和锰系三大类：2）按处理温度可分为①高温磷化(90-98℃)；②中温磷化(50-70℃)；③低温磷化(20-35℃)。
钢铁件黑色磷化一般工艺
钢铁件黑色磷化的一般工艺如下：脱脂→水洗→酸洗→水洗→中和→水洗→表调→磷化→水洗→脱水→浸油工序工艺过程工艺条件质量指标备注1 表面预处理对重油污、重锈进行人工预处理去除严重油污、毛刺、重锈迹2 脱脂脱脂剂：30~50Kg/m 3PH值：11~13温度：60-75℃时间：10-15min去除表面动植物、矿物油等。
3 水洗工业自来水PH值：7~8温度：常温时间：1-2min去除带出的除油液，工件表面形成连续水膜生产中保持溢流，应经常更换槽液4 酸洗工业盐酸：300-500 Kg/ m3POR-2添加剂：10Kg/m 3温度：RT时间：10-30min目测金属表面被水润湿，无油无锈呈金属银白色。
注意控制槽液浓度，定期清底。
5 水洗工业自来水溢流PH:6~7温度：常温时间：1-2min保持溢流，应经常更换。
6 中和纯碱Na2CO3：3-5 Kg/ m3PH值:10~12温度：常温时间：1-2min7 水洗工业自来水溢流PH值:6~7温度：常温时间：1-2min保持溢流，应经常更换。
8 表调表调剂：2-3 Kg/M3 PH值：8.5~10温度：RT时间：1-2 min9 磷化磷化剂：140Kg/M3总酸度（TA）：50Pt游离酸（FA）：5-6温度：95-98℃时间：3-12min工件表面形成致密连续磷化膜。
经常清理残渣控制好工艺参数10 水洗工业自来水溢流PH值：6~7温度：常温时间：0.5~1min清洗带出磷化液保持溢流，应经常更换11 脱水脱水防锈油温度：常温时间：20-30Min12 浸油防锈油温度：常温时间：20-30Min由经上述工艺处理后的工件, 磷化膜薄而致密,黑而亮,具有较好的防护性和装饰性,做为直接的防护、装饰膜,无需再做其他处理,其防锈期可达一年以上,用酒精擦拭后用硫酸铜做点滴，能做20分钟以上。
钢铁防锈处理工艺流程
钢铁防锈处理工艺流程钢铁产品在使用过程中容易受到氧气、水分和其他腐蚀性物质的侵蚀，从而产生锈蚀现象。
为了保护钢铁产品的表面免受腐蚀，提高其耐久性和美观性，需要进行防锈处理。
下面将介绍钢铁防锈处理的工艺流程。
一、表面清洁钢铁产品在进行防锈处理之前，首先需要进行表面清洁。
清洁的目的是去除表面的杂质、油脂和污垢，以确保后续处理的效果。
常用的表面清洁方法有机械清洗、溶剂清洗和化学清洗等。
选择清洁方法要根据钢铁产品的材质和表面情况来确定。
二、除锈处理除锈是钢铁防锈处理的重要步骤。
除锈的目的是去除钢铁表面已经形成的锈蚀层，以便后续防锈处理的顺利进行。
除锈方法有机械除锈、化学除锈和电化学除锈等。
机械除锈是通过机械力将锈蚀层刮除或磨除；化学除锈是通过使用化学剂将锈蚀层溶解；电化学除锈是通过电流作用将锈蚀层电解溶解。
选择除锈方法要根据钢铁产品的锈蚀程度和表面形貌来确定。
三、磷化处理磷化是钢铁防锈处理的常用方法之一。
磷化的目的是在钢铁表面形成一层磷化膜，以提高钢铁的耐腐蚀性能。
磷化处理可以使用磷酸盐溶液或磷酸盐涂料进行。
磷酸盐溶液磷化是通过将钢铁浸泡在含有磷酸盐的溶液中，使磷酸盐与钢铁表面发生化学反应形成磷化膜；磷酸盐涂料磷化是通过将磷酸盐涂料涂覆在钢铁表面，使其干燥固化形成磷化膜。
四、涂装处理涂装是钢铁防锈处理的常见方法之一。
涂装的目的是在钢铁表面形成一层涂层，以隔绝钢铁与外界环境的接触，起到防锈的作用。
涂装处理可以选择使用底漆和面漆进行。
底漆是为了增强钢铁与涂层的附着力和防锈性能；面漆是为了增加涂层的美观性和耐久性。
涂装处理可以使用喷涂、刷涂和浸涂等方法进行。
五、热处理热处理是钢铁防锈处理的一种特殊方法。
热处理的目的是改变钢铁的组织结构和性能，以提高其耐腐蚀性能。
常见的热处理方法有淬火、回火和退火等。
淬火是将钢铁加热至临界温度后迅速冷却，使其组织变为马氏体；回火是将马氏体加热至适当温度后保温一段时间，使其组织变为回火组织；退火是将钢铁加热至适当温度后缓慢冷却，使其组织变为软化组织。
磷化处理工艺流程,表面处理黑色磷化工艺
磷化处理工艺流程|表面处理黑色磷化工艺磷化处理工艺流程磷化（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。
施工方法（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。
磷化处理工艺流程除油→水洗→水洗→表调→磷化处理→水洗→水洗→烘干→涂装磷化处理工艺是整个前处理工艺相当为重要的一个环节，其反应机理复杂且影响因素较多，因此磷化处理工艺槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。
（1）酸比(总酸度与游离酸度的比值)提高酸比可加快磷化处理工艺反应速度，使磷化处理工艺膜薄而细致，但酸比过高会使膜层过薄，易引起磷化处理工艺工件挂灰；酸比过低，磷化处理工艺反应速度缓慢，磷化处理工艺晶体粗大多孔，耐蚀性低，磷化处理工艺工件易生黄锈。
一般来说磷化处理工艺yao液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。
（2）温度槽液温度适当提高，成膜速度加快，但温度过高，会影响酸比的变化，进而影响槽液的稳定性，同时膜层晶核粗大，槽液出渣量增大。
（3）沉渣量随着磷化处理工艺反应的不断进行，槽液内的沉渣量会逐渐增多，过量的沉渣会影响工件表面的界面反应，导致磷化处理工艺膜发花、挂灰严重，甚至不成膜，因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽，进行清渣除淤。
钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能
钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能陈治良;瞿章林【摘要】A novel conversion treatment for iron and steel parts was developed by combining the phosphating and two-step oxidation processes. The phosphating bath composition and process conditions are as follows: zinc dihydrogen phosphate 30-40 g/L, zinc nitrate 90-120 g/L, manganese nitrate 10-20 g/L, total acidity 80-90, free acidity 2-3, normal temperature, and time 10 min. The first oxidation is carried out in a bath containing NaOH 550-600 g/L and NaNO2 100-150 g/L at temperature 130-150 °C for 25-35 min. The secondary oxidation is carried out in a bath containing NaOH 600-650 g/L and NaNO2 150-200 g/L at temperature 135-140 °C for 25-35 min. The obtained composite film is smooth, thick and corrosion resistant (even after being abraded for a long time), having both advantages of phosphating film and oxidation film.%将钢铁件磷化与氧化(双槽)两大工艺结合起来,开发了一种新型转化膜生产工艺.磷化液配方和工艺条件为:磷酸二氢锌30 ~ 40 g/L,硝酸锌90 ~ 120 g/L,硝酸锰10 ~ 20 g/L,总酸80 ~ 90点,游离酸2 ~ 3点,常温,时间10 min.第一槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 550 ~ 600 g/L,NaNO2100 ~ 150 g/L,温度130 ~ 150 °C,时间25 ~ 35 min.第二槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 600 ~ 650 g/L,NaNO2150 ~ 200 g/L,温度135 ~ 140 °C,时间25 ~ 35 min.该复合转化膜具备磷化膜与氧化膜的优点,平整光滑,厚而耐腐蚀,经过长久磨损后依旧耐腐蚀.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】4页(P133-136)【关键词】钢铁;磷化;氧化;耐磨性;耐蚀性【作者】陈治良;瞿章林【作者单位】重庆长安工业(集团)有限责任公司,重庆 401120;重庆长安工业(集团)有限责任公司,重庆 401120【正文语种】中文【中图分类】TG174.4磷化与氧化是钢件生产中常采用的两大工艺。
磷化处理工艺
磷化处理工艺磷化处理是一种金属表面处理技术，广泛应用于钢铁、铝、镁等金属的防腐和装饰。
本文将详细介绍磷化处理工艺的原理、流程和影响因素。
一、磷化处理原理磷化处理是指在金属表面形成一层磷酸盐薄膜的过程。
该薄膜主要由金属磷酸盐组成，具有较高的耐腐蚀性和装饰性。
磷化处理过程中，金属表面与磷化液中的磷酸、氧化剂等发生化学反应，生成一层致密的磷酸盐薄膜。
二、磷化处理流程1.预处理：去除金属表面的油污、锈蚀等杂质，以提高磷化的效果。
2.酸洗：用酸洗液清洗金属表面，去除氧化层和锈蚀，为磷化处理做准备。
3.磷化：将金属表面浸泡在磷化液中，形成一层磷酸盐薄膜。
4.清洗：用清水冲洗金属表面，去除残留的磷化液和杂质。
5.干燥：将金属表面烘干，以防止生锈和影响后续加工。
三、磷化处理影响因素1.金属材质：不同材质的金属对磷化的反应不同，如钢铁、铝、镁等金属的磷化处理效果存在差异。
2.磷化液成分：磷化液的成分对磷化效果有重要影响，包括磷酸、氧化剂、促进剂等成分的选择和配比。
3.处理温度和时间：处理温度和时间对磷化效果也有重要影响，温度过高或过低、时间过长或过短都可能影响磷化效果。
4.表面预处理：金属表面的预处理对磷化效果也有很大影响，如油污、锈蚀等杂质的去除程度直接影响磷化效果。
5.环境湿度：环境湿度对磷化效果也有一定影响，湿度过高可能导致磷化膜质量下降。
四、磷化处理的应用1.防腐：磷化膜具有较高的耐腐蚀性，可用于钢铁、铝、镁等金属的防腐处理。
例如，在建筑、船舶、汽车等领域，磷化处理被广泛应用于金属结构的防腐保护。
2.装饰：磷化膜具有较好的装饰性，可用于金属表面的美化处理。
例如，在电子产品、家具等领域，磷化处理被广泛应用于产品的外观装饰。
3.耐磨：磷化膜还具有较好的耐磨性，可用于提高金属表面的耐磨性能。
例如，在机械零件、工具等领域，磷化处理被广泛应用于提高产品的耐磨性能。
4.粘合：磷化膜还可以作为粘合剂使用，将不同金属材料粘合在一起。
电镀工艺学钢铁的氧化和磷化
钢铁氧化和磷化技术的发展前景和展望
广泛应用
钢铁氧化和磷化技术在汽车、建筑、机械等领域具有广泛应用前 景，未来市场需求将持续增长。
技术创新
随着科技的不断进步，钢铁氧化和磷化技术将不断创新，推动行 业的发展和进步。
绿色发展
随着环保意识的提高，钢铁氧化和磷化技术将更加注重环保，推 动行业的绿色发展。
THANKS.
磷化处理过程
除油、除锈、磷化、钝化等步骤。
影响因素
温度、酸度、金属离子浓度、促进剂浓度等。
磷化的应用和防护措施
磷化的应用
提高金属表面的耐腐蚀性、增强涂层 的附着力等。
防护措施
定期检查磷化液的成分和浓度，控制 处理时间和温度，定期更换磷化液等 。
电镀工艺在钢铁氧
04
化和磷化中的应用
电镀在钢铁氧化中的应用
电镀工艺学钢铁的氧化 和磷化
contents
目录
• 电镀工艺学概述 • 钢铁的氧化 • 钢铁的磷化 • 电镀工艺在钢铁氧化和磷化中的应用 • 钢铁氧化和磷化的未来发展
电镀工艺学概述
01
电镀的基本原理
电解定律
电镀反应过程
在电镀过程中，阳极发生氧化反应， 阴极发生还原反应，遵循法拉第定律 。
电镀反应过程中，金属离子从溶液中 还原并在阴极上沉积形成金属镀层。
钢铁氧化原理
钢铁在潮湿环境中与氧气和水反应，导致表面形成氧化膜。
电镀在钢铁氧化中的作用
通过电镀工艺在钢铁表面形成一层保护性氧化膜，提高耐腐蚀性。
不同电镀方法的应用
包括化学氧化、阳极氧化和电镀氧化等，适用于不同场景和需求。
电镀在钢铁磷化中的应用
钢铁磷化原理
01
钢铁在酸性溶液中与磷反应，形成磷化膜。
磷化、发黑处理
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。
磷化的目磷化的主要是：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。
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。
- 可以选择磷化处理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）。
发黑是金属热处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。
外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
发蓝处理是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响,它不是热处理,和淬火有根本的区别。
：磷化与发黑的区别：磷化与发黑的区别发黑又称发蓝，是氧化处理，原理是使工件表面的铁氧化为四氧化三铁（黑色）来达到防腐的目的，几乎不增加原工件尺寸。
铁表面的氧化方法
铁表面的氧化方法钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜，主要成分是磁性氧化铁（Fe3O4），膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色，铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。
氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。
常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护和装饰。
碱性氧化法一次氧化法配方1组分 g/L 组分 g/LNaOH 600 Na3PO4 15～20NaNO2 60开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。
配方2组分 g/L 组分 g/LNaOH 750 NaNO2 250开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。
二次氧化法配方1组分 g/L 组分 g/LA槽 B槽NaOH 500～600 NaOH 700～800NaNO2 100～150 NaNO2 150～200温度为135～140℃；时间为10～20min。
温度为145～152℃；时间为60～90min。
氧化后处理为提高氧化膜防锈能力氧化后需进行皂化和填充处理，除需要涂装的，其他全都要用105～110℃机油、锭子油或变压器油浸渍5～10min。
若不进行皂化或填充处理，氧化清洗后可直接浸TS-1胶水防锈油或P-2防锈乳化液。
配方1（填充）K2Cr2O7 50～80g/L；温度为70～90℃；时间为5～10min。
配方1（填充）组分 g/L 组分 g/LCrO3 2 85%H3PO4 1温度为60～70℃；时间为0.5～1min。
配方3（皂化）肥皂30～50g/L；温度为80～90℃；时间为5～10min。
酸性氧化法酸性氧化法的优点是可在常温下操作，节电节能、发蓝时间短、生产效率高、投资少、污染小。
缺点是膜层附着力差，耐蚀性不佳，有待于进一步完善。
配方1组分 g/L 组分用量Cu(NO3)2 1～3 HNO3 30～40ml/LH2SeO3 3～5 添加剂适量对苯二酚 2～4pH值为1～3；温度为室温；时间为3～6min。
实验19 钢铁的磷化处理
实验17 钢铁的磷化处理一. 实验目的；1.掌握钢铁磷化的基本原理。
2.了解磷化处理溶液的配制方法及磷化处理的实验操作。
2.了解磷化处理的应用意义。
二.实验原理：钢铁零件在含有锰，铁，锌的磷酸溶液中，进行化学处理，其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法叫磷化处理，亦称磷酸盐处理。
磷化膜的外观，由于试件材料不同及磷化处理的条件不同可由暗灰到黑灰色。
磷化膜的主要成分由磷酸盐Me3（PO4）2或磷酸氢盐（MeHPO4）的晶体组成。
氧化膜在通常大气条件下较稳定，与钢的氧化处理相比，其耐蚀性较高，约高2 ～10倍。
磷化处理之后，进行重铬酸盐填充，浸油涂漆处理，能进一步提高耐蚀性。
磷化处理有高温（90～98℃），中温（50～70℃）和常温（15～30℃）三种处理方法。
常用的磷化方法有浸渍法和喷淋法。
不管采用哪种方法进行磷化处理，其溶液都含有三种主要成分：1.H3PO4（游离态），以维持溶液pH值。
2.Me（H2PO4）2，Me= Mn、Zn，等3.催化剂（即氧化剂）NO3—，ClO3—，H2O2等。
钢铁进行磷化处理时，大致有如下反应历程：锰、锌系磷酸盐膜化学反应机理在97～99℃下加热1h，在Mn(H2PO4)2溶液中发生如下的电离反应：Mn(H2PO4)2→MnHPO4↓＋H3PO4在反应平衡后，溶液中存在一定数量的磷酸分子、不溶性的MnHPO4及未电离的Mn(H2PO4)2分子。
当把Fe浸入此溶液之中，则发生以下化学反应：H3PO4 + Fe = Fe(H2PO4)2+ H2Fe(H2PO4)2 = FeHPO4 + H3PO4由于H2的析出，溶液的pH值升高，因此，Mn(H2PO4)2的电离反应会继续进行，反应向生成难溶磷酸盐的方向移动。
这些不溶性的仲磷酸锰MnHPO4大部分沉淀在工件的表面上，少部分可能从溶液中沉淀成泥浆，大部分还是在金属表面沉积成为磷化膜层。
因为它们就是在反应部位生成的，所以与基体表面结合得很牢固。
金属磷化处理方面的知识
金属磷化处理方面的知识金属(主要是钢铁)磷化处理后,表面质量和耐蚀性均优于表面氧化处理.但其颜色因处理工艺和处理液的成分变化会产生差异,且污染较大.由于表面是不溶性的磷酸盐,不宜焊接.焊接不仅破坏磷化膜,且在焊缝中磷的增加,易产生裂纹和增加焊缝的脆性.磷化是指磷酸盐转化膜,金属表面磷化后具有一定的防锈等耐蚀性,也有的磷化处理是用于漆前打底,为了增加漆膜的结合力.“四合一”金属磷化处理液金属表面因大气的污染和腐蚀会沉积各种污物并生锈。
这种锈大都是金属的氧化物及氢氧化物，它们疏松而具有吸湿性，使金属更易被继续腐蚀。
此外，金属在制造加工过程中，其表面也会留下各种液体或固体的残留物。
因此，金属制品及零件在防锈处理之前，必须进行表面处理，使其外表洁净，从而才能获得完整的覆层和理想的保护效果。
采用常规的处理方法不但工序繁杂，劳动强度大，而且易污染环境。
现广泛采用工序简单、能源消耗小的“四合一”工艺，即除油、除锈、磷化、钝化一次完成。
下面介绍这种金属处理液的制备方法。
一、原料（1）磷酸（H3PO4）又名正磷酸。
纯品是无色斜方晶体，相对密度1.834（18℃），熔点42.35℃。
一般商品是含有83～93%H3PO4的稠厚液体。
溶于水和乙醇，213℃失去一部分水而转变成焦磷酸，进一步转变为偏磷酸。
对皮肤有腐蚀性，能吸收空气中的水分，酸性介于强酸和弱酸之间。
注意不要直接接触皮肤。
这里作除油剂和除锈剂，并能形成磷化膜。
选用工业品。
生产厂：成都化工研究所、贵阳黄磷厂、云南昆阳磷肥厂、银川农药厂、武汉无机盐化工厂、广西柳城磷肥厂、上海红卫农药厂、连云港锦屏化工厂、浙江建德县化肥厂、蚌埠上游化工厂、江西樟树磷肥厂、青岛自力化工厂、北京红星化工厂、石家庄黄磷厂、大连金光化工厂、哈尔滨化工总厂等。
（2）氧化锌（ZnO）又称锌氧粉或锌白。
金色粉末或六角晶体，无臭无味、无砂性。
受热时变成黄色，冷却后又恢复白色。
相对密度为5.606，熔点1975℃，溶于酸、碱、氯化铵和氨水，不溶于水和醇，吸收空气中的二氧化碳时性质发生变化。
钢铁的磷化处理
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。
氧化磷化处理
磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展
，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。
• 磷化技术广泛应用时期
•
二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。
磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重
要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化
•
1.2磷化处理发展的三个时期
• 奠定磷化技术基础时期
•
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross
于1869年获得的专利。从此，磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的
漫长岁月中，磷化处理技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战
期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。
属表面生成一层氧化膜（Fe3O4）。 由于溶液与金属界面形成氧化铁
的过饱和，使金属表面生成结晶 晶核，结晶晶核逐渐长大，形成
一层连续成片的氧化膜。
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• 氧化膜形成以后，氧化过程的继续进行取决于两个因素： （1）界面反应速度。这包括金属 /氧化物界面及氧化物 /气体界面
上的反应速度。(2 )参加反应的物质通过氧化膜的扩散速度。它 包括浓度梯度化学位引起的扩散 ,也包括电位梯度电位差引起的 迁移扩散。这两个因素控制进一步氧化的速. 有三种情况：
• 单槽法：操作简单，目前广泛使用 • 双槽法：钢铁件依次在两个浓度和工艺条件不同的氧化槽中
进行两次氧化处理。氧化膜较厚，耐蚀性较高。
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配方1：通用氧化液， 操作简单，膜层美观
光亮，但膜层较薄 配方2：氧化速度快， 膜层致密但光亮度较
差
配方1：可获得保护 性能好的蓝黑色光亮
钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
钢铁工件涂装前磷化处理技术条件钢铁工件涂装前磷化处理技术条件一、适用范围本文件适用于磷化处理过程中，钢铁工件的前涂装处理工艺要求。
二、定义2.1磷化处理：指利用酸磷溶液对钢铁工件的表面进行处理，可以增加其耐蚀性，抗磨损性，阻止继续氧化，以提高部件的整体性能。
2.2涂装：指对检验合格的钢铁部件进行涂覆涂料的工艺，以增强钢的外观和保护性能。
三、仪器设备3.1磷化处理仪器设备（1）磷化处理罐、烘烤箱等；（2）电极杆、温度计、电阻表，导电量仪、pH计等；（3）磷酸钙粉、碳酸钠，硫酸钠等。
3.2涂装仪器设备（1）涂裱机、电涂枪、电热枪、喷涂机；（2）涂料、溶剂、活动剂等。
四、工艺技术要求4.1磷化处理工艺（1）清洗：钢件的表面应清除污物，以减少表面氧化泥的积聚，避免表面的腐蚀，表面无油、无灰尘（2）反应：钢件采用磷化处理前应进行反应处理，保证钢件外表的光洁度。
热处理温度要求控制在160℃-200℃之间。
（3）磷化处理：钢件磷化处理应采用循环式R-6000电解槽磷化处理，处理温度为45-55℃，PH值为1.6-2.0，阳极电流密度为20-30A/dm2，处理时间为30-60min，每次处理电流量为5-15A，磷化深度要求：丝刷磷化膜厚度达到0.4-0.6mm，悬浮活性磷化膜厚度达到1.0mm以上，磷化外观无锈蚀。
（4）烘烤：磷化后及时烘烤，控制温度为120-140℃，并烤稳定以保持钢件磷化层的软硬度。
4.2涂装工艺（1）准备：涂料应经过浓度检测，涂料攪拌均匀，清除表面残留的杂物及粉尘，并保证涂装表面处于光洁干燥状态；（2）涂装：涂装应采用机械涂装、自动涂装、电涂枪或普通涂枪涂装，涂料的厚度及涂料质量应符合技术要求；（3）烘烤：涂装后立即烘烤，控制温度为120-140℃，时间控制在30-60分钟；（4）检查：涂装烘烤后应抽查以核对标准要求，确保涂装和烘烤质量。
钢铁件的氧化和磷化
钢铁件的氧化和磷化( 摘自中级电镀工工艺学)一. 钢铁件的氧化 1.. 碱性发蓝工艺钢铁件碱性氧化法,生成的氧化膜质量比较稳定，且槽液较易维护。
但槽液的操作温度较高(一般是130℃以上)，需加热，在经济上和劳动强度上均较高。
于是，低温氧化法就应运而生了。
低温氧化法可获得深黑色的氧化膜层，膜层外表美观，防蚀性能较好。
但当溶液中的硝酸含量不足时，氧化过程缓慢。
过剩的磷酸，会产生灰色的磷酸盐挂灰。
另外，槽液不稳定，且难维护。
3. 无碱氧化法：它是一种不含碱组分的氧化方法，实质上是一种氧化与磷化相结合的处理方法。
可获得致密、深黑(深灰或红黑)色的无光泽或稍亮的氧化膜层。
该膜层由碳酸钡和铁的磷化物组成，它的耐蚀性优于碱性配制溶液时，硝酸钡和酸式磷酸盐要在不断搅拌下单独用热水溶解。
由于二氧化锰仅微溶于水，会使槽液变浑，因此应将二氧化锰装于棉袋内置于槽底。
在氧化过程初期，会产生大量氢气泡。
当气泡停止析出时，说明金属零件上的氧化－磷化膜的形成过程巳经结束，即可出槽。
出槽后，用冷水清洗，热水冲洗，肥皂液中浸泡几分钟，干燥浸油，最后封存待用。
无碱氧化后也可作涂漆处理。
1.3. 钢铁件的黑色磷化法：对形状复杂的铸件表面常有气孔、砂眼等疵病。
若用碱性氧化法，则气孔、砂眼内易残留碱物。
若用普通磷化法，又会影响零件精度。
另外在光学仪器中，为减少仪器内壁漫反射的影响，零件表面应呈黑色。
于是开发了黑色磷化工艺。
黑色磷化膜结晶细致，色泽均匀，外观呈黑灰色，厚度约2～4μm ，耐磨性和耐蚀性比氧化膜有显著提高。
磷化前，需在5～10 g / L 的硫化钠溶液中，于室温下处理5～20 s 。
黑色磷化膜溶液成分及工作条件如下：4. 钢铁件的“四合一”磷化法：除油、除锈、磷化、钝化四个主要的磷化工序，综合在一个槽中完成的磷化法称为“四合一”磷化法。
它可简化工序，减少设备和作业面积，缩短工时，提高劳动生产率，降低产品成本，便于实行机械化、自动化生产。
钢铁的化学氧化处理和磷化处理
7.2 钢铁的化学氧化处理和磷化处理7.2.1、钢的氧化处理钢的氧化处理(又称发蓝或发黑):钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理，使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程。
根据处理温度的高低，钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。
这两种方法所用处理液成分不同，膜的组成不同，成膜机理也不同。
1.钢铁高温化学氧化(碱性化学氧化)<1>化学反应机理：高温化学氧化是传统的发黑方法，一般是在强碱溶液里添加氧化剂（如硝酸钠和亚硝酸钠），在140ºc左右的温度下处理15～90分钟，生成以F e3O4为主要成分的氧化膜，膜厚一般为0.5～1.5微米，最厚可达2.5微米。
氧化膜具有较好的吸附性。
将氧化膜浸油或做其他后处理，其耐蚀性能可大大提高。
由于氧化膜很薄，对零件尺寸和精度几乎没有影响，因此在精密仪器、光学仪器、武器及机器制造业中得到广泛应用。
其化学反应机理为：3F e＋N a N O2＋5N a O H－－>3N a2F e O2＋H2O＋N H36N a2F e O2＋N a N O2＋5H2O－－>3N a2F e2O4＋7N a O H＋N H3N a2F e O2＋N a2F e2O4＋2H2O－－>F e3O4+4N a O H在钢铁表面附近生成的F e3O4，其在浓碱性溶液中的溶解度极小，很快就从溶液中结晶析出，并在钢铁表面形成晶核，而后晶核逐渐长大形成一层连续致密的黑色氧化膜。
在生成F e3O4的同时，部分铁酸钠可能发生水解而生成氧化铁的水合物N a2F e2O4＋（m＋1）H2O－－>F e2O3·m H2O+2N a O H含水氧化铁在较高温度下失去部分水而形成红色沉淀物附在氧化膜表面，成为红色挂灰，或称“红霜”，这是钢铁氧化过程中常见的故障，应尽量避免。
<2>钢铁高温氧化工艺：钢铁高温氧化工艺见表7－1。
2.钢铁常温化学氧化(酸性化学氧化)<1>钢铁常温发黑机理：钢铁常温化学氧化是80年代以来迅速发展的新技术，与碱性高温氧化工艺相比,这种新工艺具有氧化速度快,膜层抗蚀性好,节能、高效,成本低,操作简单,环境污染小等优点。
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理一、磷化与磷化膜金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的结晶型磷酸盐保护膜方法，称为磷酸盐处理，也称磷化处理。
磷化膜主要成分是Fe 3（PO 4）2、Mn 3（PO 4）2、Zn 3（PO 4）2，厚度一般为1～50μm ，具有微孔结构，膜的颜色一般由浅灰到黑灰色，有时也可呈彩虹色。
磷化膜层与基体结合牢固，经钝化或封闭后具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性及较高的绝缘性等，广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中，如用作涂料涂装的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
图6-19所示为经过磷化处理的零部件。
图6-19 经过磷化处理后的零部件涂装底层是磷化的最大用途所在，占磷化总工业用途的60%～70%，如汽车行业的电泳涂装。
磷化膜作为涂漆前的底层，能提高漆膜附着力和整个涂层体系的耐蚀能力。
磷化处理得当，可使漆膜附着力提高2～3倍，整体耐蚀性提高1～2倍。
图6-20所示为涂装底层的汽车磷化处理。
二、钢铁的磷化工艺目前用于生产的钢铁磷化工艺按磷化温度可分为高温磷化、中温磷化和常温磷化三种，膜厚度一般为5～20μm ，且朝着中低温磷化方向发展。
按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
（1）钢铁磷化种类 钢铁磷化分为高温磷化、中温磷化和常（低）温磷化。
图6-20 涂装底层的汽车磷化处理1）高温磷化的工作温度为90～98℃，处理时间为10～20min。
其优点是磷化速度快，膜层较厚；膜层的耐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较好；缺点是工作温度高，能耗大，溶液蒸发量大，成分变化快，常需调整；膜层容易夹杂沉淀物且结晶粗细不均匀。
高温磷化主要用于要求防锈、耐磨和减摩的零件，如螺钉、螺母、活塞环、轴承座等。
2）中温磷化的工作温度为50～70℃，处理时间为10～15min。
其优点是磷化速度较快，膜层的耐蚀性接近高温磷化膜，溶液稳定，磷化速度快，生产效率高，目前应用较多；缺点是溶液成分较复杂，调整麻烦。
减缓钢铁锈蚀的方法化学
减缓钢铁锈蚀的方法化学哎，说到钢铁锈蚀这事儿，可真是让人头疼。
咱们平时看到的那些铁制品，比如铁门、铁窗、铁栏杆，还有汽车上的零件，时间一长，就容易生锈，变得斑驳不堪。
这不仅影响美观，还大大降低了钢铁的使用寿命。
所以啊，减缓钢铁锈蚀，就成了个不得不重视的问题。
下面，咱就来聊聊几种化学上常用的方法，来帮钢铁“抗老”。
一、涂层保护法1.1 油漆涂层要说最常见的，那就是油漆涂层了。
油漆里面含有树脂、颜料、溶剂这些成分，它们能牢牢地附着在钢铁表面，形成一层保护膜。
这层膜啊，就像给钢铁穿上了一层“防护服”，能隔绝空气和水分，让钢铁不再那么容易生锈。
不过啊，油漆也得选好，得选那些耐腐蚀性强、附着力好的，要不然时间一长，油漆掉了，钢铁还是得生锈。
1.2 电镀层除了油漆，电镀层也是个不错的选择。
电镀啊，就是把一层金属镀到钢铁表面，这层金属就像个“盾牌”，能保护钢铁不受腐蚀。
常用的电镀材料有锌、铬这些，它们都能跟钢铁形成一层致密的氧化膜，防止空气和水分接触到钢铁。
电镀的好处是，镀层比较薄，不会影响钢铁的使用，而且镀层还能增加钢铁的美观度。
二、化学处理法2.1 发蓝处理发蓝啊，其实是一种化学氧化处理。
就是把钢铁放到含有氧化剂的溶液里，加热到一定温度，让钢铁表面形成一层致密的氧化膜。
这层氧化膜啊，是蓝黑色的，所以叫发蓝处理。
发蓝处理后的钢铁啊，表面硬度会增加，耐磨性也会提高，而且还不容易生锈。
2.2 磷化处理磷化处理跟发蓝处理有点像，也是把钢铁放到含有磷酸盐的溶液里，加热到一定温度，让钢铁表面形成一层磷酸盐膜。
这层膜啊，能跟钢铁紧密结合，形成一层坚固的防护层。
磷化处理后的钢铁啊，不仅耐腐蚀性强，还能增加油漆的附着力，让油漆更不容易掉。
2.3 钝化处理钝化处理啊，就是用一些化学物质，让钢铁表面形成一层钝化膜。
这层膜啊，能阻止钢铁跟空气和水分发生反应，从而减缓锈蚀。
钝化处理的方法有很多种，比如用硝酸、铬酸盐这些化学物质来处理。
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7.2 钢铁的化学氧化处理和磷化处理
7.2.1、钢的氧化处理
钢的氧化处理(又称发蓝或发黑):钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理，使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程。
根据处理温度的高低，钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。
这两种方法所用处理液成分不同，膜的组成不同，成膜机理也不同。
1.钢铁高温化学氧化(碱性化学氧化)
<1>化学反应机理：高温化学氧化是传统的发黑方法，一般是在强碱溶液里添加氧化剂（如硝酸钠和亚硝酸钠），在140ºc左右的温度下处理15～90分钟，生成以F e3O4为主要成分的氧化膜，膜厚一般为0.5～1.5微米，最厚可达2.5微米。
氧化膜具有较好的吸附性。
将氧化膜浸油或做其他后处理，其耐蚀性能可大大提高。
由于氧化膜很薄，对零件尺寸和精度几乎没有影响，因此在精密仪器、光学仪器、武器及机器制造业中得到广泛应用。
其化学反应机理为：
3F e＋N a N O2＋5N a O H－－>3N a2F e O2＋H2O＋N H3
6N a2F e O2＋N a N O2＋5H2O－－>3N a2F e2O4＋7N a O H＋N H3
N a2F e O2＋N a2F e2O4＋2H2O－－>F e3O4+4N a O H
在钢铁表面附近生成的F e3O4，其在浓碱性溶液中的溶解度极小，很快就从溶液中结晶析出，并在钢铁表面形成晶核，而后晶核逐渐长大形成一层连续致密的黑色氧化膜。
在生成F e3O4的同时，部分铁酸钠可能发生水解而生成氧化铁的水合物
N a2F e2O4＋（m＋1）H2O－－>F e2O3·m H2O+2N a O H
含水氧化铁在较高温度下失去部分水而形成红色沉淀物附在氧化膜表面，成为红色挂灰，或称“红霜”，这是钢铁氧化过程中常见的故障，应尽量避免。
<2>钢铁高温氧化工艺：钢铁高温氧化工艺见表7－1。
2.钢铁常温化学氧化(酸性化学氧化)
<1>钢铁常温发黑机理：钢铁常温化学氧化是80年代以来迅速发展的新技术，与碱性高温氧化工艺相比,这种新工艺具有氧化速度快,膜层抗蚀性好,节能、高效,成本低,操作简单,环境污染小等优点。
钢铁表面的发黑处理,可得到均匀的黑色或蓝黑色外观，其表面膜的主要成分是c u s e，功能与F e3o4相似。
目前,常温发黑溶液在市场有商品供应,品种型号甚多，其主要成分是C u S O4,二氧化硒,还含有各种催化剂,缓冲剂,络合剂与辅助材料。
其机理为:
①S e O2溶于水中生成亚硒酸(H2S e O3):
S e O2+H2O--->H2S e O3
②钢铁工件浸入发黑液中时,溶液中的游离C u与F e 发生置换反应,金属铜覆盖在工件表面,且伴随着F e的溶解:
C u S O4+F e--->F e S O4+C u
F e+2H＋--->F e+H2
③金属C u与H2S e O3发生氧化还原反应,生成黑色的硒化铜膜,同时伴随着副反应发生,生成C u S e O3及F e S e O3的挂灰成分:
3C u+3H2S e O3--->C u S e+2C u S e O3+3H2O
<2>钢铁常温发黑工艺：钢铁常温发黑工艺见表7－2。
3.氧化膜的后处理
钢铁工件通过化学氧化处理,得到的氧化膜虽然能提高耐蚀性，但其防护性仍然较差,所以氧化后还需进行皂化处理、浸油或在铬酸盐溶液里进行填充处理。
4.不合格氧化膜的退除
不合格氧化膜经脱脂后,在10～15％(体积分数)的H C l或H2S O4中浸蚀数秒或数十秒即可退除,然后可再重新氧化。
7.2.2钢铁的磷化处理
1.概述
金属的磷化处理：金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理,简称磷化。
磷化膜层为微孔结构，与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属（锡、铝、锌）性及较高的电绝缘性等。
磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
磷化膜厚度一般在5～20微米。
膜的颜色一般由暗灰到黑灰色。
磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，被广泛用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。
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目前用于生产的磷化
工艺按磷化温度可分为:高温磷化，中温磷化，常
温磷化。
2.磷化膜的形成机理
3.磷化处理工艺 <1>高温磷化:在
90～
98℃的温度下进行处理。
优点:膜层较厚，膜层的耐
蚀性,结合力,硬度和耐热性都比较好,磷化速度快；
缺点
: 工作温度高，能耗
大,溶液蒸发量大，成分受
化快，常需调整,且结晶粗细不均匀。
其工艺见表7
－3。
<2>中温磷化:在50～
70℃的温度下进行处理。
优点: 膜层耐蚀性接近高温磷化膜,溶液稳定,磷化速度快,生产效率高；缺点: 溶液成分较复杂,调整麻烦。
其工艺见表
7－3。
<3>常温磷化：在15～35℃的温度下进行处理。
优
点:不需要加热,节约能源,成本低,溶液稳定；缺点:膜层耐蚀性差,结合力欠佳,处理时间较长,效率低。
其工艺见表
7－3。
磷化处理是在含锰、铁、锌的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中
进行的。
这些磷酸二氢盐可用M(H 2PO 4)2表示。
处理过程中，二价的锰、铁、锌生成一价、二价和三价磷酸盐，一价磷酸盐可
溶，二价磷酸盐稍可溶，三价磷酸盐不溶解，三价磷酸盐在金属表面沉积即形成所谓的磷化膜。
磷化过程中的反应如下:
首先磷酸盐发生水解: M(H 2PO 4)2 → MHPO 4↓ + H 3P04
3MHPO 4 → M 3(PO 4)2↓ + H 3P04
然后，待处理的钢铁零件放入溶液后，铁与磷酸相互作用，铁开始溶解:
Fe + 2H 3P04 → Fe(H 2P04)2 + H 2↑ 3Fe(H 2P04)2 → Fe 3(PO 4)2↓ + 4H 3P04
在磷化过程中，即磷化膜的形成过程中，氧化性催化剂是非常重要的，它大大缩短了磷化时间。
常用的催化剂有氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化物等。
磷化虽然是一个化学反应，但从根本上是一个电化学反应。
这是因为金属表面一浸人磷化液，就会产生微阳极或微阴极。
W ·Machu 认为，沉积就发生在微阴极部位，增加阴极区将加速
成膜。
上述氧化剂的加人对阴极有去极化作用，提高了微电池的电流密度，甚至使阳极大部分表面被极化封闭，由此增加了阴极——阳极的面积比，结果大大增加了磷化膜的形成速率。
①点数相当于滴点10m l磷化液，使指示剂在P H3.8（对游离酸度）和P H8.2（对总酸度）变色时所消耗浓度为0.1m o l/L氢氧化钠溶液的毫升数。
4.后处理
为了提高磷化膜的防护能力，磷化后应对磷化膜进行填充和封闭处理。
填充处理的工艺是：
重
g/L
铬酸钾 30～50
碳
g/L
酸钠 2～4
温
℃
度 90～98
时
min
间 5～10
填充后，可以根据需要在锭子油、防锈油或润滑油中进行封闭。
如需涂漆，应在钝化处理干燥后进行，工序间隔不超过24小时。