MIL-DTL-16232G磷酸锰系磷酸锌系厚膜磷化工艺中文翻译
MIL-DTL-16232G磷酸锰系磷酸锌系厚膜磷化工艺中文翻译
有效性说明MIL-DTL-16232G通知12013年3月14日详细说明书磷酸锰基磷酸锌基磷化处理层2000年1月7日提出的MIL-DTL-16232G已经通过审定并按照要求交付使用。
管理人准备活动陆军—AR 军队—AR海军—AS空军--11审核单位陆军—EA注：无测量敏感性MIL-DTL-16232G2000-1-7代替DOD-P-16232F1978-11-7详细说明书磷酸锰基、磷酸锌基重金属（厚膜磷化）磷化膜本规范已通过国防部所有部门和机构的批准1.范围1.1 范围本规范涵盖两种类型的黑色金属磷化工艺，浸入法制备重金属磷化膜。
膜组成为磷酸锰、磷酸锌或在有特殊规定时的补充处理成分（见6.1）1.2 分类按照6.2的规定，膜层类型如下M 类磷酸锰基磷化液第1级按规定进行辅助防护处理或辅助膜层第2级遵照MIL-PRF-16173,3级或MIL-PRF-3150条款采用润滑油的辅助处理第3级无辅助处理第4级化学转换（按照规定可能需要染色）不需要辅助涂层的Z 类磷酸锌基磷化液第1级按规定进行辅助防护处理或辅助膜层第2级遵照MIL-PRF-16173,3级或MIL-PRF-3150条款进行辅助防护处理第3级无辅助处理第4级化学转换（按照规定可能需要染色）不需要辅助涂层的任何有益的建议（更改、添加或删除）或其他可能用于改进本条款的相关数据请联系美国军用武器装备研究、开发工程中心指挥官。
收件人：AMSTA-AR-QAW-E, Picatinny Arsenal，新泽西州07806-5000，在本文件的后面附上标准化文档改进意见并以书信的形式或者在邮件署名的方式寄给我们。
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磁性材料锌锰系磷化处理工艺
磁性材料锌锰系磷化处理工艺
一、处理工艺：
超声波水洗→除油活化→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→吹干
二、工艺参数：
1.除油活化：药液配制：BW-500C 钢材酸性除油剂C3%浓度
磷酸（85%工业级） 6-8%浓度
工作温度：10℃以上
处理时间：超生波清洗 2-3分钟
浸泡: 8-10分钟，有超声波水洗时降低到5-8分钟
2.水洗：处理时间：30秒
3.中和：药液配制：纯碱1%浓度
处理时间：1-2分钟
4.水洗：处理时间：30秒
5.磷化：药液配制：
BW-231 特种材料锌锰系磷化液稀释12-15倍（6.7-8%浓度）
工作温度：35-45℃
处理时间：10-15分钟
6.水洗：处理时间：30秒
7.吹干：边吹边用吸水性较好不脱毛的毛巾擦拭，以免留下水渍。
三、注意事项：
1、清洗所用的清洗水要经常更换，保持水体干净。
2、磷化液工作液的pH值在2.0-2.5范围内，pH超过2.5时要及时补加
药液；也有的单位中间不补加药液，一直使用到药液报废，再重新配
制；磷化反应时间过长会造成膜层粗糙，所以一般不等到反应停止。
3、超声波水洗用于除去表面的加工粉尘，可以降低除油活化时间。
4、磷化液浑浊时及时沉淀清理沉渣。
5、发现磷化膜不均匀时，调整磷化液或补加除油活化液的相关药液。
磷化膜——材料表面与界面
磷化膜汽车的喷涂工艺或者喷漆工艺，集中体现了材料的表面与界面的知识，而磷化膜就是其中一个对喷漆工艺有很大影响的部分。
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。
1、磷化过程的反应机理磷化过程的反应机理相对比较复杂，目前尚无统一的完整的理论。
磷化过程可归纳为化学反应和电化学反应，不同的磷化体系，不同的基材，磷化反应机理不尽相同，但大都包括以下几个步骤：（1）基体金属溶解：当工件浸入磷化液时，磷化液中游离的磷酸把工件表面的铁溶解并放出氢气，降低了磷化界面的酸度，这是磷化反应的起点，可净化金属表面，破坏磷化槽液中的水解平衡，使水解反应向生磷化膜方向进行，界面处浓度降低。
Me-2e→Me2+2H++ 2e→2 [H]→H2↑（2）促进剂加速：铁溶解过程释放出的氢气吸附在工件表面上，阻止了磷化膜的形成，为加速反应，常加入氧化型促进剂，去除氢气，界面处H+浓度可进一步降低。
[o]+[H]→[R]+H20（3）磷酸根的多级离解：磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐，其分子式一般用Me(H2P04)2, Me通常指锌、铁、锰等金属离子。
这些酸式th溶于水，在一定条件发生水解反应，产生游离磷酸。
由于界面处H+浓度急剧下降，导致磷酸根离子各级离解平衡向右移动，最终离解出PO43-。
Me(H2PO4)2→MeHPO4+H3PO43 MeHPO4→Me3(PO4)2+ H3PO4H3PO4→H2PO4-+H+→HP042-+2H+→PO43-（4）磷酸盐沉淀结晶成膜当溶液中离解出的PO43-与界面处的金属离子达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸沉淀结晶成膜。
3Zn2++2 PO43- +4H20→Zn3 (PO4)2·4H202Zn2++Me2++2 P043- +4H20→Zn2Me (P04)2·4H20 例如上述磷酸锌生成的Zn3(PO4)2·4H20和Zn2Fe(PO4)2·4H20的结晶体，其中Me2+代表的是其他金属离子。
锌锰系电解磷化膜工艺的研究
２０ １
２ ４０
０
０
ｍｍ×１ｍｍ。磷 化 处 理 工 艺 流 程 为 ： 样 打磨 一 常 试 温 水洗 一 化学 除 油 （ ％ 金 属 洗 涤 剂 ，５ｏ 洗 净 为 ４ ７ Ｃ，
止 ） 热水 洗 （ ０— ０ ℃ ） 常 温 水 洗 一 酸 洗 （ ％ 一 ５ ６ 一 ５ Ｈ １４ ） 常 温水 洗一 电解 磷 化 （ ０— ０ ｇ Ｌ马 Ｃ ，０ 一 ６ ７ ／ 日夫 盐 ；０～６ ／ ５ ０ ｇ Ｌ硝 酸 锌 ； ３～５ ｇ Ｌ Ｎ Ｆ； ／ ａ ２～１ ０ Ｌ 硝酸 锰 ； ３ ｇ Ｌ添 加 剂 Ａ； 量 添 加 剂 Ｂ） １～ ／ 适 一 常温 水洗 一 吹干 。
２１ 年 ２ ０２ 月
电 镀 与 精 饰
第 ３ 卷第 ２ 总 ２７ ４ 期（ ２ 期）
・ ７・ ｌ
文章 编 号 ：０ １３ ４ （ ０ ２ ０ －０ ７ ０ １ ０ —８ ９ ２ １ ） ２ ０ １ －４
锌 锰 系 电解 磷 化 膜 工 艺 的研 究
郝建 军 ， 王 崇蕊 刘新 院 董春 艳 崔媛媛 张丽丽 ， ， ， ， ，
，
ｓｌ ｓｒｙ ｅｔｅｅｔ ｃ ｅ ｃｌ ｅｓｒｍｅｔ，ｃｎ ｉｇｅ ｃ ｏ ｉ ｏｃｐ （ Ｅ ａｔ ｐａ ｓ，ｌ ｒ ｈ ｍｉ ａｕｅ ｎｓ ｓａ ｎｎ ｌ ｔ ｎｍ ｃ ｓｏｅ Ｓ Ｍ）ａ ｄＸＲ ｔｏ ． ｅ ｔ ｃｏ ａｍ ｅｒ ｒ ｎ Ｄ ｍｅ ｄ Ｒ — ｈ
ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｏ ａ ｔｐ ｓ ｈａｅ ｃ ａ ｉ ｇ ｗｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ａ ｅ ｔｕ ｔ ｅ ｗａ ｏ ｅ ｆ ｒ ｅｅ ｔｏｙ ｉ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔａ ｃ ｍｐ ｃ ｈｏ ｐ ｔ ｏ ｔｎ ｔ ｎ ｅ ｌ —ｈ ｐ ｄ ｓｒ ｃｕｒ ｓｆ ｒ ｄ ａ ｔ ｌｃ ｒ ｌｔｃ ｈ ｍ ｅ
锰系磷化说明书
锰系磷化说明书 The manuscript was revised on the evening of 2021高温锰系黑色磷化液说明书一/本品能在钢铁上形成一种晶体状的锰系磷化膜，这层磷化膜能提高工件的耐磨性和耐腐蚀性能，磷化膜具有很强的吸附性，当浸泡了合适的油后具有高效的耐磨损效果,主要由磷酸铁和磷酸锰组成。
这种处理工艺能降低工件如活塞，活塞环，衬垫，凸轮轴，推杠，马达座及类似承载表面的磨损。
其他优点可归纳如下：锰系磷化处理使运动工件迅速跑合，防止承载表面之间金属与金属的直接接触，不会出现划伤或粘结。
由于磷化膜吸油，增加了处理过的表面的润滑作用。
消除了金属在机械加工中留下的刮痕。
延缓了腐蚀作用，因此也可以用作防腐底层。
可适用于汽车，摩托车，船舶，等高速运转零部件的减磨自润滑功能膜层处理。
以及工具，刀刃及较高标准要求标准件的耐摩，耐腐蚀处理。
二．产品特性1.高倍浓缩酸性液体。
2.用于钢铁表面的防腐耐摩处理。
3.也可以用于压铸件的处理。
4.在钢铁表面形成一层黑色的磷酸锰盐层。
5.符合甚至超过国标盐雾实验。
6..环保.安全，操作方便，废水处理简单/三．作业管理标准：管理项目管理标准1.皮膜建浴浓度：1比5（20%）2.全酸度(TA) ：祥见本公司内部说明3.游离酸（FA）：祥见本公司内部说明4.温度(Temp) 92-98℃.5.时间(Time) 8-20分钟6.限更新周期 12个月四.工艺流程：1.除油（XH-400）--水洗—除锈—水洗—表调（XH-28）--磷化（XH-575）---水洗—干燥或脱水防锈油（XH-300）?五．及添加方法：1.使用仪器及试剂：吸球、吸管、烧杯、 NaOH、酚酞(PP)、溴酚蓝（BPB）2.测量方法：(1)全酸度(TA)：取槽处理10mL加酚酞(PP)指示剂3-5滴，再用 NaOH滴定，颜色由无色变至粉红5-10秒不褪色，即为其终点，此时所消耗 NaOH之毫升数，即为其全酸度之度数。
锰系磷化厚度
锰系磷化厚度锰系磷化厚度是指在锰合金表面形成的一层磷化物的厚度。
锰合金是一种重要的金属材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
而锰系磷化厚度则是决定锰合金表面性能的重要因素之一。
锰系磷化厚度对于锰合金的性能有着重要影响。
首先，它可以提高锰合金的耐腐蚀性能。
磷化物具有良好的抗腐蚀性能，可以防止氧气、水分和其他腐蚀介质对锰合金表面的侵蚀，延长其使用寿命。
其次，锰系磷化厚度还可以提高锰合金的硬度和耐磨性。
磷化物具有较高的硬度，可以增加材料表面的抗划伤和抗磨损能力，提高其使用寿命。
那么如何控制锰系磷化厚度呢？首先需要选择适当的工艺条件。
通常情况下，采用酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗-酸洗- 预处理、磷化处理、后处理等工艺步骤，可以获得较为理想的锰系磷化厚度。
其次，需要控制磷化液的成分和温度。
磷化液的成分和温度对于锰系磷化厚度有着重要影响。
合理选择磷化液的成分和温度，可以控制锰系磷化厚度在一定范围内。
锰系磷化厚度的测量方法有很多种，常用的有重量法、显微镜法、电子显微镜法等。
这些方法可以准确地测量锰系磷化厚度，并对其进行评估。
总之，锰系磷化厚度是决定锰合金表面性能的重要因素之一。
通过控制适当的工艺条件和磷化液成分，可以获得理想的锰系磷化厚度，提高锰合金的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性。
锰系磷化厚度的测量方法也为我们提供了准确评估锰合金表面性能的手段。
在今后的研究和应用中，我们应该进一步深入探究锰系磷化厚度对锰合金性能的影响，以提高锰合金的应用价值和推动相关领域的发展。
表面磷化-皂化作业指导书
表面磷化—皂化作业指导书本作业指导书适用于表面处理作业班对紧固件产品进行表面磷化或皂化处理工序的指导。
磷化膜多孔，材料经磷化—皂化后可吸附大量的润滑油而减少磨檫，对原材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用，成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。
一、表面磷化—皂化工艺流程及要点：〈一〉工艺要点：1、磷化：也称磷酸盐处理，是将工件置于中温锌钙系磷化液（本公司所用磷化液）中，在短时间内工件表面形成一层浅灰色至深灰色、难溶于水、细而致密的磷酸盐薄膜—锌磷化膜的过程。
2、皂化：是将已磷化好的工件置于含有16-18碳的饱和脂肪酸皂、减磨极压剂及助剂的拉拔润滑剂皂液中，皂液中的以上成份与工件表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。
该膜层增加了工件加工变形区的塑性厚度，在模具孔和加工材料间形成润滑膜，可大幅度减小热量，防止金属烧结、熔粘等；由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用，从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度，减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。
本品易从工件表面除掉，对产品热处理和退、回火质量无不良影响。
〈二〉工艺流程：1、磷化：工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗（80℃以上）—干燥—上油（油温150℃以下）2、皂化：工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗—皂化—干燥二、磷化—皂化作业〈一〉准备工作1、设备检查：作业前对所用作业设备进行全面检查，检查作业设备是否完好，若有问题应及时排除。
2、阅读工艺文件和生产指令：接到任务后，应仔细阅读工艺文件和生产指令，按照工艺流程进行作业按排，并保持工艺文件和生产指令的清洁和完整。
3、原料准备：按照生产指令的要求，根据产品数量的多少，准备相应的化工原料，尽可能做到化工原料不浪费。
4、穿戴和准备必要的安全防护用品和工位器具，准备作业。
〈二〉、磷化作业1、除油：对产品表面有油的产品，必须在除油槽中充分除油。
机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解
机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解本文是对网络服务器机柜生产过程中所采用的酸洗、磷化、热镀锌等流程的详细描述，希望对有兴趣了解网络服务器机柜如何生产的朋友有些许帮助。
~_~酸洗工艺酸洗工艺的酸洗液一般为多种酸的混合物，主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等，这些混合酸的腐蚀性很强，同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质的温度，这对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求。
不锈钢酸洗生产线工艺从生产到废水废气回收系统，各个环节都存在很强的腐蚀状态，因此防腐材料选择的好坏直接关系到设备、车间地坪、地沟、废水废气的环保回收系统等处的正常使用。
如何对酸洗项目防腐进行选材呢？首先是玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择，其次是车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构。
玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择。
酸洗项目中所用的贮罐和管路系统及酸雾回收系统现在基本选用玻璃钢材质，结构为防渗层+防腐层+结构强度层。
一般情况下防渗层和防腐层至少厚6～8毫米。
树脂选用合适的耐腐蚀环氧乙烯基树脂，专家介绍说--在介质为非氧化性酸、温度条件不是很高时，宜选用双酚A环氧乙烯基树脂；在氧化性酸、温度条件要求高时，宜选用酚醛环氧乙烯基树脂。
为了降低成本结构层大都选用间苯不饱和聚酯树脂，厚度根据具体的结构设计计算。
混酸和废酸贮罐由于腐蚀介质比较复杂，一般选用PVDF/FRP复合罐，但复合罐间PVDF和玻璃钢的粘结是一个亟待解决的问题，而且价格较高造成成本的增加，宜选用海特酸树脂(791H)做为内衬防腐材料，能满足以上介质条件的防腐蚀要求。
车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构，总厚度约为7-10毫米，结构为：底漆1-2道+玻璃钢(2布3油)隔离层+树脂砂浆层(5-7毫米)+面层(约1毫米)。
地坪、设备基础的防腐蚀树脂现在都采用环氧乙烯基树脂，但是在底漆的选择上施工单位还习惯采用环氧树脂做底涂材料，以增加树脂和基层的粘结性能。
环氧树脂一般会采用胺类固化剂，固化后表面有油性物质浮出，再和乙烯基树脂粘结时不能够很好的匹配，需要对固化后的表面进行处理方可进行后续的防腐蚀结构施工，若处理不好容易分层、开裂。
(完整版)磷化处理技术+配方
磷化处理技术(1)所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。
所形成的膜称为磷化膜。
它的成膜机理为：（以锌系为例）a)金属的溶解过程当金属浸入磷化液中时，先与磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸铁，并有大量的氢气析出。
其化学反应为；Fe+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2•↑ (1)上式表明，磷化开始时，仅有金属的溶解，而无膜生成。
b)促进剂的加速上步反应释放出的氢气被吸附在金属工件表面上，进而阻止磷化膜的形成。
因此加入氧化型促进剂以去除氢气。
其化学反应式为：3Zn(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH2PO4+4H2O (2) 上式是以亚硝酸钠为促进剂的作用机理。
c)水解反应与磷酸的三级离解磷化槽液中基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐，其分子式Me(H2PO4)2，这些酸式磷酸盐溶于水，在一定浓度及PH值下发生水解泛音法，产生游离磷酸：Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4(3 )3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4( 4)H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+3H+( 5 )由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。
d)磷化膜的形成当金属表面离解出的三价磷酸根与磷化槽液中的（工件表面）的金属离子（如锌离子、钙离子、锰离子、二价铁离子）达到饱和时，即结晶沉积在金属工件表面上，晶粒持续增长，直至在金属工件表面上生成连续的不溶于水的黏结牢固的磷化膜。
2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2•4H2O↓ ( 6 )3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3(PO4)2•4H2O ↓( 7 )金属工件溶解出的二价铁离子一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉，而残留在磷化槽液中的二价铁离子，则氧化成三价铁离子，发生（2）式的化学反应，形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亚铁，也有少量的Me3(PO4)2。
磷化表面处理
汽车涂装工艺
涂装前表面处理工艺 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。
据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%; 涂装施工 , 占 25%; 涂料本身质量 , 占 15% 。 工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。 机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊 接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 的Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。 薄板冲压件的表 面处理称一般用化学表面处理。
磷化表面处理
汽车涂装工艺
汽车涂装工艺，一般可分为两大部分：一是涂装前金属的表面处理，也叫前处理技术；二是涂装的施工工艺。 表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等，以改善工件的 表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理，如磷化、氧化和钝化处理。
磷化后处理
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： 重铬酸钾 30～50 g/L 碳酸钠 2～4 g/L 温度 90～98 ℃ 时间 5～10 min
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。
汽车涂装-磷化处理 涂装前锌盐磷化处理中添加Ni和Mn。添加Ni能使磷化膜结晶细化，提高附着力，提高耐腐蚀性能。
谢谢大家！
磷化处理
四 影响磷化的因素 1 游离酸度 游离酸度是指溶液中磷酸二氢盐水解后产生游离磷酸的浓度。游离酸度过高时，氢气析出量大，晶核生 成困难，膜的晶粒粗大，疏松多孔，耐蚀性差；反之，生成的磷化膜较薄，甚至得不到磷化膜。游离酸度 高时，可加氧化锌或氧化锰调整；当低时，可加磷酸二氢锰铁盐，磷酸二氢锌或磷酸来调整。 2 总酸度 总酸度来源于磷酸盐，硝酸盐和酸的总和。总酸度高时磷化反应快，获得的膜层晶粒细致，但膜层较薄， 耐蚀性降低；总酸度低时，磷化速度慢，膜层厚且粗糙。总酸度高时可加水稀释，低时可加磷酸二氢锰铁 盐，磷酸二氢锌或硝酸锌，硝酸锰来调整。
磷化处理材料总结
磷化处理材料总结1磷化定义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。
磷化目的：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。
2磷化原理不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。
目前各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成：①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe-2e→ Fe2+2H2－+2e→2[H]（1）②促进剂（氧化剂）加速[O]+[H] → [R]+H2O（2）Fe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。
同时也将溶液中Fe2+氧化成为Fe3+。
②磷酸根的多级离解H3PO4H2PO4－+H+HPO42－+2H+PO43－+3H－（3）由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。
④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓（4）3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓（5）磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。
磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣Fe3++PO43－=FePO4（6）以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。
从以上机理可以看出：●适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；●金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；●磷化沉渣的产生取决于反应（1）与反应（2），溶液H+浓度高、促进剂强均使沉渣增多。
磷化原理及工艺
磷化原理及工艺中文名称：磷化英文名称：phosphatizing其他名称：磷酸盐处理定义：把工件浸入磷酸盐溶液中，使工件表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。
所属学科：机械工程（一级学科）；机械工程(2)_热处理（二级学科）；化学热处理（三级学科）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：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。
磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
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(B.P. N o.3119)。
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。
1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。
这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前途。
Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液，克服T许多缺点，将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至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。
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。
当前，磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。
原理及应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。
磷化膜组成与性质
磷化膜组成及性质分类磷化液主要成份膜组成膜外观单位面积膜重/ g/m2锌系 Zn(H2PO4)2 磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-60锌钙系 Zn(H2PO4)2和 Ca (H2PO4)2 磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-15锰系 Mn(H2PO4)2 和Fe(H2PO4)2 磷酸锰铁灰→深灰 1-60锰锌系 Mn(H2PO4)2 和Zn(H2PO4)2 磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰 1-60铁系 Fe(H2PO4)2 磷酸铁深灰色 5-102.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。
磷化工艺流程预脱脂→脱脂→除锈→水洗→(表调)→磷化→水洗→磷化后处理(如电泳或粉末涂装)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，共件表面易生成粉末。
MIL-DTL-16232G (ZP)
DETAIL SPECIFICATIONPhosphate Coating, Heavy, Manganese or Zinc Base MIL-DTL-16232G, dated 07-Jan-2000, has been reviewed and determined to be valid for use in acquisition.Reviewer Activities: Army - EANOTICE OF VALIDATION NOT MEASUREMENT SENSITIVEMIL-DTL-16232G NOTICE 114-Mar-2013NOTE: The activities above were interested in this document as of the date of this document. Since organizations and responsibilities can change, you should verify the currency of the information above using the ASSIST Online database at https:// .AMSC N/A AREA MFFPCustodians: Army - AR Navy - AS Air Force - 11Preparing Activity: Army - ARMIL-DTL-16232G7 January 2000____SUPERSEDINGDOD-P-16232F7 November 1978DETAIL SPECIFICATIONPHOSPHATE COATING, HEAVY, MANGANESE OR ZINC BASE This specification is approved for use by all Departments and Agencies of the Department of Defense.1. SCOPE1.1 Scope. This specification covers two types of heavy phosphate coating for ferrous metals, applied by immersion. The coatings consist of a manganese phosphate or zinc phosphate base and, when specified, a supplementary treatment (see 6.1).1.2 Classification. Coatings are of the following types and classes, as specified (see 6.2): Type M Manganese Phosphate BaseClass 1Supplementary preservative treatment or coating, asspecifiedClass 2Supplementary treatment with lubricating oil conforming toMIL-PRF-16173, Grade 3 or MIL-PRF-3150 Class 3No supplementary treatmentClass 4Chemically converted (may be dyed to color as specified)With no supplementary coating or coating as specifiedType Z Zinc phosphate baseClass 1Supplementary preservative treatment or coating, asspecifiedClass 2Supplementary treatment with preservative conforming toMIL-PRF-16173, Grade 3 or MIL-PRF-3150 Class 3No supplementary treatmentClass 4Chemically converted (may be dyed to color as specified)With no supplementary coating or coating as specified Beneficial comments (recommendations, additions, deletions) and any pertinent data which may be of use in improving this document should be addressed to: Commander, U S Army Armament Research, Development, and Engineering Center, ATTN: AMSTA-AR-QAW-E, Picatinny Arsenal, NJ 07806-5000 using the self-addressed Standardization Document Improvement Proposal (DD Form 1426) appearing at the end of this document or by letter.AMSC/NA AREA MFFP DISTRIBUTION STATEMENT A. Approved for public release; distribution is unlimited.2. APPLICABLE DOCUMENTS2.1 General. The documents listed in this section are specified in sections 3 and 4 of this specification. This section does not include documents in other sections of this specification or recommended for additional information or as examples. While every effort has been made to ensure the completeness of this list, documents users are cautioned that they must meet all specified requirements documents cited in sections 3 and 4 of this specification, whether or not they are listed.2.2 Government documents.2.2.1 Specifications, standards, and handbooks. The following specifications, standards, and handbooks form a part of this document to the extent specified herein. Unless otherwise specified, the issues of these documents are those listed in the issue of the Department of Defense Index of Specifications and Standards (DODISS) and supplement thereto, cited in the solicitation (see 6.2).SPECIFICATIONSDEPARTMENT OF DEFENSEMIL-PRF-3150-Lubricating Oil, Preservative, MediumMIL-PRF-16173-Corrosion Preventive Compound, Solvent Cutback, Cold-Application.(Unless otherwise indicated, copies of federal and military specifications, standards, and handbooks are available from the Standardization Document Order Desk, Building 4D, 700 Robins Avenue, Philadelphia, PA 19111-5094.)2.2 Non-Government publications. The following documents form a part of this document to the extent specified herein. Unless otherwise specified, the issues of the documents which are DoD adopted are those listed in the issue of the DODISS cited in the solicitation. Unless otherwise specified, the issues of documents not listed in the DODISS are the issues of the documents cited in the solicitation (see 6.2).AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM)ASTM B 117Salt Spray (Fog) TestingASTM F 519Mechanical Hydrogen Embrittlement Testing of Plating Processesand Aircraft Maintenance Chemicals, Method For (Application for copies should be addressed to the American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conchohocken, PA 19428-2959)(Non-Government standards and other publications are normally available from the organizations that prepare or distribute the documents. These documents also may be available through libraries or other informational services.)2.3 Order of precedence. In the event of a conflict between the text of this document and the references cited herein, the text of this document takes precedence. Nothing in this document,however, supersedes applicable laws and regulations unless a specific exemption has been obtained.3. REQUIREMENTS3.1 Preproduction inspection. Unless otherwise specified (see 6.2), a preproduction inspection is required and shall be used to verify that the process complies with 3.2. Details of the procedure, chemicals, test methods and frequencies, and the equipment proposed to be used by the contractor shall be submitted in writing within 45 days after contract award to the procuring contracting officer (PCO) and written approval from the procuring activity will be received in 45 days or prior to production. The exact designation of all materials proposed for use, together with the names of the manufacturers, shall be stated. The proposed procedure shall include a detailed method of control, with limits for time, temperature and pH values, and all other pertinent details that will ensure compliance with the requirements of the specification. No deviation from the approved process shall be permitted without prior written approval of the procuring activity. Approval of process, materials and equipment implies no guarantee of acceptance of the results obtained in use. Regardless of the processes or materials approved, the phosphate coatings shall conform to all the applicable requirements of this specification.3.2 Process. The phosphate coating shall be applied under the controls and in the stages described below. A single contractor shall perform all phases of the cleaning and coating process. Unless otherwise specified (see 6.2), phosphate coatings shall be applied after all machining, forming, welding, and stress relieving heat treatment have been completed, but prior to hydrogen embrittlement relief treatment.3.2.1 Bath materials and controls. The bath materials and controls of the baths shall be in accordance with the following:a. The materials of the baths shall be capable of producing phosphate coatings conforming to all requirements herein for the type and class specifiedb. The bath concentration, temperature, and immersion time for parts shall be such that the phosphate coatings meet all the requirements of this specification.c. The equipment shall be constructed of materials resistant to the action of the phosphating solutions and free from copper alloy fittings or brazing in contact with the solution.d. Phosphatized parts shall not be allowed to dry between the phophatizing solution treatment and the subsequent cold running water rinse. Fog sprayers or other means for prevention of drying shall be provided.e. The supplier of the phosphate coated parts shall maintain a permanent record (see 3.2.1g) of the history of each phosphating bath, showing all additions of chemicals to the bath, and the results of all analyses performed.f. Control of the chemical content of the phosphate coating solutions shall consist of determination of free acid, total acid and ferrous iron. Unless otherwise specified (see 6.2), the frequency of testing for free acid, total acid and ferrous iron shall be made prior to starting production and every four hours thereafter. High production rates may require more frequent analysis to assure process control within established limits.g. Permanent records of bath controls shall be maintained for not less than one year (seven when specified, see 6.2) and made available to the Government upon request. Permanent records shall be defined as legible records typed in hard copy or in an electronic media acceptable to the procuring activity.3.2.2 Degreasing. Degreasing shall be performed by solvent, vapor, alkaline or emulsion cleaning. When alkaline or emulsion cleaning is used, thorough rinsing and drying shall be performed prior to abrasive blasting.3.2.2.1 Abrasive blasting. Abrasive blasting shall be used prior to heavy phosphating unless otherwise specified on the drawing or in the contract (see 6.2). Rust or scale shall be removed by dry, abrasive blasting using sand, steel grit, aluminum oxide, glass bead, plastic bead or other ceramic type abrasives under the following conditions:a. Parts shall be free of oil, grease, dirt and other contamination prior to abrasiveblasting.b. Vibratory deburring shall not be used in lieu of blasting.c. After blasting, abrasive residues shall be removed by a blast of dry compressed air.d. Abrasive blasting shall be controlled and performed using a mesh size sufficiently fineto preserve the required RMS finish when specified. (See 6.2)e. The phosphating operation shall follow abrasive blasting with no interveningprocesses.3.2.2.2 Alternatives to abrasive blasting. When alternatives to abrasive blasting are specified on the drawing or in the contract prior to phosphating, cleaning operations shall be followed by thorough rinsing in clean water. Strong acids or alkaline solutions shall not be used prior to phosphating without subsequent surface conditioning to refine the crystal structure and remove the effect of such solutions on the surface reactivity and the phosphate coating process (see 6.5). Alternate cleaning methods may be used, when specified, provided they do not adversely affect coating weight, salt spray or hydrogen embrittlement properties.3.2.3 Phosphating. The phosphate coating shall be applied by immersion under the following conditions:a. Type M coatings shall be manganese base and Type Z shall be zinc base. All materials used for coatings shall be approved by the procuring activity as specified in 3.1.b. The bath concentrations, temperature and immersion time for parts shall be such that the phosphate coating meets all the requirements of this specification.3.2.4 Water rinsing. The clear cold water rinse shall be performed in accordance with the following:a. Dip rinsing. A continuous overflow shall be maintained by the addition of fresh water. Items shall be immersed only as long as necessary to meet the requirements of this specification.b. The flow of rinse water shall be adjusted, regulated or controlled (for example by conductivity controllers) in conjunction with the rate of production in order to prevent contamination at anytime beyond a time limit that is such as to assure no detrimental effect on the coatings produced.c. Spray rinsing may be utilized provided the same end-product quality is maintained.d. Immediately following the water rinse, all items (except class 4) shall be treated in a chromic acid rinse (see 3.2.5).3.2.5 Chromic acid rinse. (Classes 1, 2 and 3). The chromic acid rinse of classes 1, 2, and 3 shall be performed in accordance with the following:a. The final rinse shall be hot 63 to 93o C (150 to 200o F) chromic acid or chromic phosphoric acid solution: approximately 300 grams chromic acid flake in 1000 liters (L) of water.b. The final rinse shall be maintained at a pH of 2 to 4 by the addition of flake chromic acid or mixtures of chromic and phosphoric acids. The pH of the final rinse shall be checked at least every 8 hours.c. The final rinse shall be checked by a standard free and total acid titration or pH reading as often as is necessary to assure that the bath remains within the limits set at all times during which it is in operation.d. All rinses should be discarded whenever they become contaminated. The final rinse shall be checked at least every 8 hours and shall be discarded when the total acid reading rises to more than 7 times the free acid reading.e. The item should remain in each rinse for a minimum of 60 seconds.f. Following the chromic acid rinse, the item shall be thoroughly dried before application ofa supplementary treatment, as applicable.3.3 Stress Relief. Unless otherwise specified (see 6.2), parts with a surface or through hardness of Rockwell C 39 or greater shall be given a stress relief treatment. This includes carburized, induction hardened, flame hardened, etc. treatments. Also, any part that is ground, cold formed, cold straightened, etc., that may induce residual tensile stresses after machining or heat treatment shall be given a stress relief treatment. The stress relief treatment shall consist of a heat treatment at 177 to 204°C (350 to 400°F) for a minimum of one hour for every inch of thickness but not less than one half hour for thicknesses less than one-half inch. Optional heat treatment for carburized parts is 104 to 155o C (225 to 275o F) for 8 hours.3.4 Hydrogen embrittlment relief heat treatment.3.4.1 After coating. Unless otherwise specified (see 6.2), parts (including carburized parts) having the hardness values shown in Table I shall be given a hydrogen embrittlement relief heat treatment after coating per Table I without any parts developing cracks.3.4.2 After baking. Unless otherwise specified (see 6.2), all lots of parts or materials for which baking is required shall be tested for hydrogen embrittlement.TABLE I. Hydrogen embrittlement heat treatment.Coating Type Material HardnessRockwell C(minimum)Heat treatment Stage ofoperationZ Alloy steelCarbon steel 393998 to 107o C(210 to 225o F)for 8 hours orroomtemperature for120 hoursM Alloy steelCarbon steel 393998 to 107o C(210 to 225o F)for 8 hours orroomtemperature for120 hoursHeat treatmentfor both typesof coatings andmaterial isconducted aftercoating butbefore anystressingoperation3.5 Weight of phosphate coatings. The weight of phosphate coatings, prior to application of any supplementary treatment, shall conform to the following:a. Type M shall be a minimum of 16 grams per square meter (g/m2) (11 g/m2 when specified (see 6.2))b. Type Z shall be a minimum of 11 g/m23.6 Accelerated corrosion resistance. The phosphate coated item, free of supplementary treatment, shall be subjected to a salt spray (fog) test. It shall show no evidence of corrosion for the period of time shown in Table II.3.7 Supplementary treatments. Supplementary treatments shall be applied after completion of the phosphating process. Items receiving supplementary treatment shall be either centrifuged or permitted to drain sufficiently to remove all surplus from the surfaces. Unless otherwise specified (see 6.2), the supplemental oil coating weight shall be sufficient to meet the salt spray requirements of 3.7.2 and 3.7.4.3.7.1 Types M and Z, class 1. The supplementary treatment for class 1 of types M and Z shall be as specified (see 6.2). Unless otherwise specified, weight of oil per unit area does not apply.Table II. Accelerated corrosion resistance.requirement(free of supplementary coating)Coating system Exposure time, minimum Type Class Salt spray, hoursM M M M Z Z Z Z I23412341.51.51.524222243.7.2 Type M, class 2. The supplementary treatment for class 2 of type M shall be treated with lubricating oil conforming to MIL-PRF-3150 or MIL-PRF-16173, Grade 3. Unless otherwise specified, (see 6.2), the weight of oil per unit area shall be such that items shall no signs of corrosion when subjected to the salt spray test for a minimum of 48 hours.3.7.3 Type M, class 4 systems. Type M, class 4 shall be manganese base phosphate coatings that have been chemically converted by reaction with a reagent containing an inorganic salt. When specified (see 6.2), items shall receive supplementary treatment or be dyed to a specific color after chemically converting the phosphate coating. Class 4 coatings shall show no signs of corrosion when subjected to the salt spray test when subjected to a minimum of 72 hours only if supplementary treatment is applied.3.7.4 Type Z, class 2. Type Z, class 2 coatings shall be treated with corrosion preventative conforming to MIL-L-3150 or Grade 3 of MIL-PRF-16173. Unless otherwise approved (see 6.2), the weight per unit area of corrosion preventive shall be such that items shall show no signs of corrosion when subjected to the salt spray test for a minimum of 72 hours.3.7.5 Type Z, class 4 systems. Type Z, class 4 systems shall be zinc base phosphate coatings which have been chemically converted by reaction with a reagent containing an inorganic salt. When specified (see 6.2), items shall receive supplementary treatment or be dyed to a specific color after chemically converting the phosphate coating. Class 4 coatings shall show no signs of corrosion when subjected to the salt spray test for a minimum of 72 hours only if supplementary treatment is applied.3.8 Dimensions of coated items. Items shall comply with dimensional requirements of the drawings prior to application of the phosphate coating. After coating, items shall comply with thedimensional requirements of the drawings, with allowance for the phosphate coating buildup. (For interference in close fits, see 6.6).3.9 Surface texture. Unless otherwise specified, items shall comply with the finish or surface roughness requirements on the drawing prior to application of the phosphate coating. Surfaces for which the roughness characteristics can be obtained by special mechanical/chemical operations shall be so specified on the drawing or in the contract.3.10 Workmanship. Phosphate coatings shall be evenly deposited, and shall have a uniform crystalline texture with a pattern not readily visible to the unaided eye and shall not produce any evidence of etching or intergranular attack of the base metal. Coatings shall be gray to black, and shall not have a mottled appearance. They shall be free of white stains (due to dried phosphating solution), rust, and fingerprints. However, brown or orange stains caused by chromic acid mix and nonuniformity of color due to heat treatment, degree of cold work, or composition of the base metal shall not be cause for rejection.4. VERIFICATION.4.1 Classification of inspections. The inspection requirements specified herein are classified as follows:a. Preproduction inspection. (see 4.4)b. Conformance inspection. (see 4.5)4.2 Inspection conditions. Unless otherwise specified (see 6.2), all inspections shall be performed under the following conditions:a. Temperature: Room ambient 18 to 35o C (65 to 95o F)b. Altitude: Normal groundc. Vibration: Noned. Humidity: Room ambient to 95 percent relative, maximum4.3 Sampling.4.3.1 Preproduction sample. When specified (see 6.2), preproduction samples of the item or items to be phosphate coated shall be coated using the methods and procedures approved in accordance with 3.1. The number of items shall be as specified (see 6.2). The sample items shall be subjected to the preproduction inspection detailed in 4.4 at an activity as specified (see 6.2). Acceptance of the preproduction sample shall be based on no defects.4.3.2 Lot size. Unless otherwise specified (see 6.2), a lot shall consist of phosphated items of the same base metal composition, type and class of coating, treated under approved process control ranges, during one shift, in the same processing baths of approximately the same size and shape, and to be submitted for acceptance at one time. In addition, where continuous or conveyor equipment is used, a lot shall consist of a maximum of four consecutive hours of production.4.3.3 Conformance inspection.4.3.4 Process control. Sampling for process control testing shall be subject to the approval of the procuring activity. The sampling plan shall be sufficient to demonstrate adequate control of the process and conformance of products processed to the requirements of this specification or other quality assurance provisions (QAPs), as specified.4.3.5 Hydrogen embrittlement relief. Testing to determine the adequacy of the treatment for hydrogen embrittlement relief shall be performed by the vendor or contractor at a frequency of 90-120 days to assure that the embrittlement relief treatment is adequate.4.4. Preproduction inspection. The preproduction inspection shall consist of obtaining approval as specified in 3.1 of procedure, chemicals, and equipment proposed to be used during production and when specified (see 6.2), the test and examinations specified in TABLE III.4.5 Quality conformance inspection. The quality conformance inspection shall consist of the tests and examinations specified in TABLE III. The stress and hydrogen embrittlement test shall be performed for each lot only when specified by the procuring activity (see 6.2). Records of bath controls and history shall be maintained by the contractor and made available to the Government upon request as specified in 3.2.1 e and g.4.6 Examinations.4.6.1 Process examination. The phosphate coating process shall be subject to examination at the discretion of the procuring activity to verify conformance with 3.2.4.6.2 Coated item examination. Samples selected in accordance with 4.3 shall be examined for compliance with the requirements of 3.8, 3.9 and 3.10. Dimensional and surface roughness measurements after application of the coating need be made only when specified (see 6.2).4.7 Test specimens. Test specimens shall be in accordance with the following:a. If the size, shape or cost of the coated item is such that tests cannot reasonably be performed on the item, separate representative test specimens may be utilized. These test specimens shall be supplied by the contractor. Such test specimens shall be cut from scrap items or made from the same alloy, heat treated in the same manner, and surface finished by the same process as the items they represent. The specimens shall have an external surface area of from10 to 100 square centimeters (cm2) except as noted in 4.6.2.b. The test specimens shall be distributed randomly and processed concurrently with the items.c. The test specimens shall be used only once and then discarded.4.7.1 Process control tests. Process control tests shall be performed at the frequency established in accordance with 4.3.4 to verify conformance with 3.2.1 through 3.2.5. The contractor’s procedures shall be used as approved per 3.1.4.7.2 Hydrogen embrittlement testing. Unless otherwise specified, testing to determine the adequacy of the hydrogen embrittlement relief treatment shall be performed in accordance with the following:a. For parts that are surface or through hardened at Rockwell C 39 and above, testing shall be performed in accordance with ASTM F519 using Type 1a cylindrical specimens to represent the parts. Phosphated specimens shall be subjected to a sustained tensile load equal to 75 percent of the ultimate notched tensile strength of the material. Loading of the specimen shall be accomplished within one hour after completing the hydrogen embrittlement relief treatment stated in the approved procedure. The steel, 4340 at Rockwell C51-54, is acceptable for worse case situations unless otherwise specified on the drawing or in the contract.b. Unless otherwise specified (see 6.2) the specimens shall be held under the load for a minimum of 200 hours and then examined visually under lox magnification and an illumination of 1100 lux (lx) for cracks. The production parts covered by the test period shall be rejected if any coated specimen develops any crack or breaks as a result of the test.TABLE III. Preproduction and quality conformance inspection.Test or examination Requirement Method Preproductioninspection Quality conformance inspectionBath materialsand controls Degreasing Abrasive blasting PhosphatingWater rinseChromic acid rinse Stress relief Hydrogen embrittlment relief Weight of phosphate coatingAccelerated corrosion resistance Supplementary treatments Dimensions of coated items Surface texture Workmanship 3.2.13.2.23.2.2.13.2.33.2.43.2.53.33.43.53.63.73.83.93.104.6.1 and 4.7.14.6.1 and 4.7.14.6.1 and 4.7.14.6.1 and 4.7.14.6.1 and 4.7.14.6.1 and 4.7.14.7.24.7.34.7.54.7.44.6.24.6.24.6.2XXXXXXXXXXXXXXXXXXX(See note)XXXXXXNote: The hydrogen embrittlement test shall be performed on each lot only when specified (See 6.2).4.7.3 Weight per unit area of phophate coatings.4.7.3.1 Type M coatings. Weight per unit area of phosphate coatings prior to supplementary treatment shall be determined in accordance with the following:a. Weigh the coated test specimen to the nearest mg; remove the coatings by immersion for a minimum of 15 minutes in a 50 gram per liter (g/L) chromic acid stripping solutionat approximately 74o C (165o F); rinse in clean, running water; dry and reweigh.b. Repeat this procedure until a constant weight is obtained. The chromic acid solution shall not be reused.c. If a supplementary treatment is present, it shall be removed prior to testing by immersion in a solvent such as petroleum ether. The coating weight shall be calculated as follows:d. Calculation: Weight per unit area of phosphate coating.W (g/m2)= (Initial weight in grams-final weight in grams)Total area in square meters4.7.3.2 Type Z coatings. Weight per unit area of type Z coatings, prior to supplementary treatment, shall be determined in accordance with the following:a. Weigh the coated test specimen to the nearest mg; remove the coatings by immersion at the room temperature for a minimum of 10 minutes in a stripping solution conforming to TABLE IV. (If desired, the chromic acid stripping solution described in 4.7.3.1a may be used.)b. Rinse in clean, running water, dry and reweigh.c. Repeat the procedure until a constant weight is obtained.d. If a supplementary treatment is present, it shall be removed prior to testing as described in 4.7.3.1c. The coating weight shall be calculated as described in 4.7.3.1d.TABLE IV. Stripping solution for type Z coatings.Material Nominal QuantitySodium hydroxide125 g125 gTetrasodiumethylenediaminetetraacetic acid(4NaEDTA)Water to make1000 ml4.7.4 Weight of supplementary treatment. Weight per unit area ofsupplementary treatment shall be determined in accordance with the following:a. Age the test samples for a minimum of 16 hours at roomtemperature or dry at approximately 51.5o C (125o F) for a minimum of 3 hours.Cool in a desiccator and weigh accurately.b. Completely remove the supplementary treatment by immersing insuccessive baths of petroleum ether or naphtha.c. Rinse the sample in alcohol, dry, and reweigh.d. Determine the weight of the treatment per unit area using thefollowing calculation:e. Calculation: Weight per unit area of supplementary treatmentW(g/m2) = Initial weight in grams-final weight in grams)Area in square meters4.7.5 Accelerated corrosion resistance. Accelerated corrosion resistanceshall be determined in accordance with 4.7.5.1.。
锌锰系磷化工艺标准
锌锰系磷化工艺标准磷化是一种将金属表面与磷酸盐反应生成磷化物保护层的化学处理方法。
在锌锰系磷化工艺中，锌和锰均是主要原料，锌用于提供锌离子，锰用于调整反应条件。
锌锰系磷化工艺可用于钢铁、锌合金等金属的表面防腐保护，在汽车、电子、冶金等行业中广泛应用。
一、工艺条件1.温度：磷化过程中的温度应控制在25℃-70℃范围内，以提高反应速率。
2.pH值：磷化液的pH值应在2.0-6.5之间，过高或过低都会影响磷化效果。
3.时间：磷化时间应根据不同金属材料的厚度和硬度进行调整，一般为2-5分钟。
二、工艺步骤1.表面预处理：金属表面应先进行脱脂处理，去除表面的油污和杂质，以提高磷化效果。
2.磷化液配置：按照一定比例将锌盐和锰盐加入水中，搅拌均匀，形成磷化液。
3.磷化：将待处理金属浸泡在磷化液中，控制好温度和时间，让金属表面与磷化液中的锌离子发生反应，生成磷化物保护层。
4.水洗：磷化后的金属应经过充分的清洗，将多余的磷化液和金属碎屑等物质洗净。
5.干燥：将金属材料进行干燥，以防止水分残留导致锈蚀。
6.脱水处理：将磷化后的金属材料进行脱水处理，提高涂层的附着力和光洁度。
三、工艺控制1.温度控制：应根据金属材料的特性和磷化液的配方，合理控制磷化液的温度。
2.pH值控制：通过加入碱性物质或酸性物质来调整磷化液的pH值，确保营造适合磷化反应进行的环境。
3.时间控制：根据所需的磷化层厚度和磷化液的性能，合理控制磷化时间。
4.搅拌控制：通过适当的搅拌来增加磷化液与金属表面的接触面积，促进磷化反应的进行。
四、工艺评估1.磷化液浓度：定期检测磷化液的锌离子和锰离子浓度，确保在适宜范围内。
2.磷化层厚度：通过测量磷化层的厚度来评估磷化效果，确保达到所需的保护效果。
3.磷化涂层质量：对磷化涂层进行密度、硬度、耐腐蚀性等指标的检测，确保其质量。
以上为锌锰系磷化工艺标准的基本内容，通过合理控制工艺参数和定期进行评估检测，可以保证磷化涂层的质量和性能。
什么是磷酸盐皮膜处理
什么是磷酸盐皮膜处理金属制品若能经常保持一定的光泽，是多么美丽的事啊！然而，这仅是一种理想，金属已变色或生锈腐蚀以至变形，不能发挥其原来的机能。
因此，对金属所造出来的日用品、机械、建筑物、汽车，甚至高级美术品的表面，必须想办法来处理以防止前述的变化。
那么，防止金属表面的变化有什么方法呢？大致上，有电镀、化学镀、染色法、阳极酸化法、涂装法、化学处理法、喷镀法、表面硬化法、其他等方法。
通常，金属产品都采用上述某种方法来处理。
Pallond处理法就是把这些处理法之中化学处理法的一种。
是钢铁上产生磷酸盐皮膜方法的总称。
磷酸盐皮膜化成是一种腐蚀反应，将腐蚀成份停留在金属表面，用巧妙的方法利用腐蚀生成物变成一种皮膜。
磷酸盐皮膜药品是由磷酸（H3PO4）与第一磷酸盐[Me（H2PO4）2…Me是Mn、Zn等二价金属]所组成，其生成机理如下：⑴Fe（被处理物）＋2 H3PO4→Fe（H2PO4）2＋2H2⑵Me（H2PO4）2→Me HPO4＋2H3PO4⑶3Me HPO4→Me3（PO4）2＋H3PO4（皮膜主要成分）首先，被处理品预处理液接触后即引起⑴的反应。
然后，产生氢而溶解于液中，因此，处理液全体的H3PO4→减少了，为了要恢复所减少的H3PO4，继续引起⑵及⑶的反应。
结果，处理品表面产生不溶性的Me3（PO4）2、XH2O·Me HPO4、H2O的皮膜。
这样所得的磷酸盐皮膜的性质有：⑴所造出来的皮膜是无机质的⑵是由化学反应所造出来的皮膜⑶皮膜是电气的不良导体⑷皮膜是多孔性等妥善利用这些特质而决定磷酸盐皮膜法的价值。
金属涂装一定先做好底子防锈处理新建筑物外面或路侧隔栏，道路表识等，在室外所使用的金属制品以非常漂亮的颜色涂装，不仅增加本身的美观，也增加都市或环境的美观。
但是，外观上看起来很坚固的这些金属制品，在世外景日晒雨淋，其原来的金属（特别是铁材）及很容易生锈腐蚀，若果涂装以前，未做好或疏忽底子的防锈处理，那么，不久即发生绣斑，逐渐扩大，以致涂料剥落，变成很难看的样子。
磷化处理材料总结
磷化处理材料总结1磷化定义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。
磷化目的：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。
2磷化原理不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。
目前各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成：①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe-2e→ Fe2+2H2－+2e→2[H]（1）②促进剂（氧化剂）加速[O]+[H] → [R]+H2O（2）Fe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。
同时也将溶液中Fe2+氧化成为Fe3+。
②磷酸根的多级离解H3PO4H2PO4－+H+HPO42－+2H+PO43－+3H－（3）由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。
④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓（4）3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓（5）磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。
磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣Fe3++PO43－=FePO4（6）以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。
从以上机理可以看出：●适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；●金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；●磷化沉渣的产生取决于反应（1）与反应（2），溶液H+浓度高、促进剂强均使沉渣增多。
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有效性说明MIL-DTL-16232G通知12013年3月14日详细说明书磷酸锰基磷酸锌基磷化处理层2000年1月7日提出的MIL-DTL-16232G已经通过审定并按照要求交付使用。
管理人准备活动陆军—AR 军队—AR海军—AS空军--11审核单位陆军—EA注：无测量敏感性MIL-DTL-16232G2000-1-7代替DOD-P-16232F1978-11-7详细说明书磷酸锰基、磷酸锌基重金属（厚膜磷化）磷化膜本规范已通过国防部所有部门和机构的批准1.范围1.1 范围本规范涵盖两种类型的黑色金属磷化工艺，浸入法制备重金属磷化膜。
膜组成为磷酸锰、磷酸锌或在有特殊规定时的补充处理成分（见6.1）1.2 分类按照6.2的规定，膜层类型如下M 类磷酸锰基磷化液第1级按规定进行辅助防护处理或辅助膜层第2级遵照MIL-PRF-16173,3级或MIL-PRF-3150条款采用润滑油的辅助处理第3级无辅助处理第4级化学转换（按照规定可能需要染色）不需要辅助涂层的Z 类磷酸锌基磷化液第1级按规定进行辅助防护处理或辅助膜层第2级遵照MIL-PRF-16173,3级或MIL-PRF-3150条款进行辅助防护处理第3级无辅助处理第4级化学转换（按照规定可能需要染色）不需要辅助涂层的任何有益的建议（更改、添加或删除）或其他可能用于改进本条款的相关数据请联系美国军用武器装备研究、开发工程中心指挥官。
收件人：AMSTA-AR-QAW-E, Picatinny Arsenal，新泽西州07806-5000，在本文件的后面附上标准化文档改进意见并以书信的形式或者在邮件署名的方式寄给我们。
发行说明A：获准公开发行，无限制发行。
2.引用文件2.1 概述本节所列文件是本规范第3、4章的指定使用文件。
本节不包括该规范内其它章节引用文件或推荐的附加信息或作为的范例。
尽管为了完善本表做了很多的努力，文件使用者仍需确保满足本规范第3、4节所有指定的文件要求，无论该条款是否被列出。
2.2 政府文件2.2.1 规范、标准、手册以下标准、规范、手册构成本文件的扩展规范，除非另有规定，文件的条款罗列于国防部标准索引及补充规范中，并应用在招标文件内（见6.2）规范国防部MIL-PRF-3150 润滑油防腐剂媒介MIL-PRF-16173 防腐蚀化合物溶剂稀释冷态喷浆（除非另有说明，联邦和军事规格、标准和手册可从标准化文档桌上获得副本，大厦4层，罗宾斯大道700号，费城，宾夕法尼亚州 19111-5094）2.2 非政府出版文件以下文件形成该文件的扩展规范，除非另行说明，国防部采用的该文件条款均罗列于国防部规范标准索引的招标文件中（见6.2）。
美国试验材料学会（ASTM）ASTM B 117 盐雾试验ASTM F 519 机械法电镀氢脆测试、飞机维修化工方法(申请复印件请联系美国国家测试与标准协会，地址100Barr harbor drive, west conchohocken, PA 19428-2959)(非政府标准及其他出版物可以从制作或发行该文件的组织机构处获得，同样也可以通过图书馆或其它信息服务渠道)2.3 2.4 优先原则。
当该标准文本与引用文件发生冲突时，优先选择文本文件。
但是，除非有特殊说明，该文件不得取代应用法律和规则。
3 要求3.1产前检查除非另有规定（见6.2），零件需进行生产前检查并满足3.2程序要求。
化学品、测试方法和测试频率以及承包商商定的使用设备应当在合同提交管理人员45天内书面提交。
采购活动的书面批准将在45天内完成或在生产之前即可收到。
所有使用材料的确切名称连同制造商的名称应进行统一声明。
该程序包括一个详细的控制方法，包括时间、温度、pH及其它相关参数以确保符合规范的要求。
符合批准过程程序的不得进行未经事先书面批准的采购活动。
审批的过程中，材料和设备并不意味着验收时的结果。
无论新材料或工艺的批准，该磷化膜应符合本规范的所有适用规定。
3.2 过程。
磷化膜将根据控制和如下所述分阶段进行。
一个单一的承包商应当履行包括清洁和涂层加工的所有阶段过程。
除非另有规定（见6.2），须在完成所有机械加工，成型，焊接，和消除应力热处理后进行磷化处理，但磷化工艺又在除氢处理之前。
3.2.1 槽液成分及控制槽液成分及槽液控制应参照如下要求：a 该槽液成分满足生产规范内所有要求类型的磷化膜b 槽液浓度，温度，零件的磷化浸入时间应满足本规范所有要求c 设备材料应具有抵抗磷酸盐溶液的材料组成，与溶液直接接触的材料应不含铜合金接头或钎焊等成分d 在磷化处理与随后的流动冷水洗之间磷化零件禁止干燥。
采用喷雾器喷雾或其它方式以避免零件干燥。
e 磷化零件供应商应永久保存磷化槽液记录单（见3.2.1），内含化学品的添加记录以及槽液分析结果f 磷化槽液成分控制应包括游离酸、总酸、亚铁离子的测定。
除非另有规定（见6.2），槽液游离酸、总酸、亚铁离子含量测试频率应在每次磷化处理之前及磷化4小时之后进行。
高生产率需要更为频繁的分析化验以保证规定限度内的过程控制。
g 槽液控制永久记录单的保存至少在1年以上（7年以上当有特殊规定时，见6.2）并根据要求提供给政府部门。
永久记录应以清晰可拷贝的类型或以采购活动可接受的电子媒介模式进行。
3.2.2 脱脂应当由脱脂溶剂、蒸汽、碱性或乳液清洗。
使用碱性或乳液脱脂时，应在喷砂处理前进行彻底的清洗和干燥。
3.2.2.1 喷砂除非零件图或合同上（见6.2）另有规定，重磷酸盐磷化前应进行喷砂处理.保证零件干燥条件下去除铁锈或剥落，喷砂采用沙砾，钢砂，氧化铝，玻璃珠，塑料珠或其他陶瓷类磨料为介质按照如下要求进行：a 零件喷砂前表面应无油渍，污垢及其它污染缺陷b 震动去毛刺不能代替喷砂处理c 喷砂处理后，零件上的残留磨料应用干燥的压缩空气清除d 当有其它规定，控制和完成喷砂处理时应采用一个网格大小的妥善保存RMS完成品。
e 磷化操作应当在喷砂处理完成后紧接着进行而不再有中间工序3.2.2.2 喷砂替代当零件图或合同另有规定替代磷化前的喷砂工序时，清洁处理后应紧接着进行彻底的冲洗。
如果后续没有以细化涂层表面晶体结构和去除该种溶液对磷化膜表面反应过程所产生影响（见6.5）的调整处理，磷化处理前不应使用强酸强碱性溶液。
当另有规定时，只要不显著降低膜层重量，不影响零件抗盐雾和氢脆性能，可以选择替代清洁的其它处理方式。
3.2.3 磷化磷化膜应按如下浸泡条件下适用：a M类型的磷化膜应为锰基磷酸盐膜，Z型磷化膜应为锌基磷酸盐膜。
用于制备磷化膜的所有材料都应按照采购活动中3.1的规定的进行审批。
b 槽液温度、浓度及零件浸泡处理时间应满足本规范所有要求3.2.4 水洗冷水洗应按照如下要求进行：a 浸洗水槽应得到连续补充，零件浸入应符合本规范的所有要求。
b 漂洗水的流动应可控可调（例如采用电导率控制仪）使其与生产速率相一致，以防止因时间超限而导致的膜层污染及其它不利影响。
c 喷淋漂洗可用于获得相同的最终产品质量d 所有项目零件（第4类除外）均需在流水冲洗后立即进行铬酸冲洗处理3.2.5 铬酸冲洗（第1，2，3类）第1，2，3级零件的铬酸冲洗应按照如下要求进行：a 最后一道冲洗采用铬酸或磷酸铬溶液，将大约300g的铬酸片溶于1000L水中制备所需的冲洗液。
槽液温度应控制在63℃~90 ℃（150°F ~200°F）之间。
b 冲洗液pH应控制在2~4之间，pH值的调节可以通过添加铬酸片或铬酸磷酸混合试剂而实现，每8小时至少完成一次pH值检测。
c 必须按时对槽液游离酸度和总酸度进行标准滴定或采用pH计进行读数测量，任何操作时间内确保槽液成分控制在规定限值内。
d 一旦槽液污染应立即放弃使用。
槽液至少每8小时完成一次酸度检测，当总酸度值大于7倍的游离酸度值时槽液应当废弃并停止使用。
e 零件在槽液浸洗时间至少60Sf 铬酸浸洗后，在辅助处理之前应进行零件的彻底干燥。
3.3 消应力处理除非另有规定，表面或整体洛氏硬度大于39的零件应当进行消应力处理。
包括渗碳、感应淬火、火焰淬火等处理而导致的硬度提升。
此外零件的研磨、冷成型、冷拔等加工都有可能导致残余应力，应采用加热的方式进行消应力处理。
消应力处理的温度为177℃~204 ℃（350°F ~400°F），该条件下每英寸厚度的零件热处理时间不少于1h，但小于1/2英寸的厚度的零件热处理时间不应少于半小时。
渗碳零件可选热处理温度是104℃~155 ℃（225°F ~275°F），时间为8h。
3.4 除氢热处理3.4.1 成膜后除非另有规定（见6.2），具有如表一所示硬度值的零件（含渗碳零件）在磷化后应进行除氢热处理。
3.4.2 烘烤后除非另有规定（见6.2），所有需要烘烤的批次零件或材料均应进行氢脆测试。
3.5 磷化膜重量在任何辅助处理之前的磷化膜重量应满足如下要求：a M类型的磷化膜最小质量要求为16g/m2(当有特殊规定时最小质量为11g/m2)b Z类型磷化膜最小质量要求为11g/m23.6 耐腐蚀试验没有做补充处理的磷化零件应进行盐雾试验测试，按照表2所示的测试时间内试样结果表面应无明显锈点3.7 后处理后处理应在磷化完成后进行，需要做补充处理的零件应做离心甩干或表面充分脱水以去除表面多余物，除非另有规定（见6.2）后处理油膜重量应充分满足3.7.2和3.7.4盐雾试验要求。
3.7.1锰系锌系磷化膜，第1类第1类锌系锰系磷化膜的后处理应按照6.2规定进行。
除非另有规定，单位面积上防锈油的重量要求不适用。
3.7.2 锰系磷化，第2类遵照MIL-PRF-3150或MIL-PRF-16173,第3级要求锰系磷化第2类要求在磷化膜上做浸渍润滑油的后处理。
除非另有规定（见6.2），零件表面单位面积防锈油油膜重量应达到48h盐雾条件下零件表面不出现宏观锈点的要求。
3.7.3 锰系磷化，第4类锰系磷化第4类为在无机盐试剂中发生化学转换后的锰基磷酸盐膜。
当有特殊规定时（见6.2）磷化膜化学转换后的零件需进行染色后处理。
第4类膜层在盐雾试验时应不出现锈点，经后处理后的膜层应至少满足72h盐雾条件下不出现锈点。
3.7.4 锌系磷化，第2类遵照MIL-L-3150或MIL-PRF-16173,第3级要求锌系第2类磷化膜应进行防锈处理。
除非特殊审批（见6.2）单位面积防锈剂重量应满足最小72h盐雾条件下试样表面无锈点。
3.7.5 锌系磷化，第4类锌系磷化第4类为在无机盐试剂中发生化学转换后的锌基磷酸盐膜。
当有特殊规定时（见6.2）磷化膜化学转换后的零件需进行染色后处理。
第4类膜层在盐雾试验时应不出现锈点，经后处理后的膜层应至少满足72h盐雾条件下不出现锈点。