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磷化工艺

1防锈磷化工艺

磷化工艺的早期应用是防锈，钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜，起到防锈作用。

经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年（对涂油工件而言），广泛

用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈，防锈磷化主要有铁系磷化、

锌系磷化、锰系磷化三大品种。

铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸

度。这种铁系磷化处理温度高于95℃，处理时间长达30min以上，磷化膜重大

2

于10g/m,并且有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢，

现在应用很少。

锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能，磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状，是应用

最为广泛的防锈磷化。加与不加促进剂均可，如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可

加快磷化成膜速度。通常处理温度80～100℃，处理时间10～20min，膜重在7.5

2

克/m以上。

锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常采用硝酸盐作为促进剂，处理温度

80～90℃，处理时间10～15min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是

针片紧密堆集型。

防锈磷化一般工艺流程：

除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理

——烘干——涂油脂或染色处理

通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象，采用表面调整活化可细化晶

粒。锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活

化。铁系磷化一般不需要调整活化处理。磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提

高防锈性，如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍，见表1。

表1磷化膜与涂油复合对耐蚀性的影响

材料出现锈蚀时间（h）（盐雾ASTMB117-64）

裸钢0.5

钢+涂油15.0

2

钢+16g/m锌磷化4.0

钢+锌磷化+涂油550.0

摘自FreemanDB.PhosphatingandMetalPretreatment

Woodhead-Faukner,1986.

2耐磨减摩润滑磷化工艺

对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件，它不仅承受一次载荷，而且还

有运动摩擦，要求工件能减摩、耐摩。锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性，

能耐磨损，磷化膜具有较好的减摩润滑作用。因此，广泛应用于活塞环，轴承支

座，压缩机等零部件。这类耐磨减摩磷化处理温度70～100℃，处理时间10～

20min，磷化膜重大于7.5g/m2。

在冷加工行业如：接管、拉丝、挤压、深拉延等工序，要求磷化膜提供减摩润滑

性能，一般采用锌系磷化，一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，

二是锌系磷化操作温度比较低，可在40、60或90℃条件下进行磷化处理，磷化

2

时间4～10min，有时甚至几十秒钟即可，磷化膜重量要求≥3g/m便可。工艺流

程是：

耐磨减摩磷化减摩润滑磷化（冷加工）

除油除锈除油除锈

水清洗水清洗

锰系磷化锌系磷化

水清洗水清洗

干燥皂化（硬脂酸钠）

涂润滑油脂干燥

3漆前磷化工艺

涂装底漆前的磷化处理，将提高漆膜与基体金属的附着力，提高整个涂层系统的

耐腐蚀能力；提供工序间保护以免形成二次生锈。因此漆前磷化的首要问题是磷

化膜必须与底漆有优良的配套性，而磷化膜本身的防锈性是次要的，磷化膜细致

密实、膜薄。当磷化膜粗厚时，会对漆膜的综合性能产生负效应。磷化体系与工

艺的选定主要由：工件材质、油锈程度、几何形状；磷化与涂漆的时间间隔；底

漆品种和施工方式以及相关场地设备条件决定。

一般来说，低碳钢较高碳钢容易进行磷化处理，磷化成膜性能好些。对于有锈（氧

化皮）工件必须经过酸洗工序，而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦，如工序

间生锈泛黄，残留酸液的清除，磷化膜出现粗化等。酸洗后的工件在进行锌系、

锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理。

在间歇式的生产场合，由于受条件限制，磷化工件必须存放一段时间后才能涂漆，

因此要求磷化膜本身具有较好的防锈性。如