1 防銹磷化工藝

磷化工藝的早期應用是防銹，鋼鐵件經磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。經過磷化防銹處理的工件防銹期可達幾個月甚至幾年（對涂油工件而言），廣泛用于工序間、運輸、包裝貯存及使用過程中的防銹，防銹磷化主要有鐵系磷化、鋅系磷化、錳系磷化三大品種。

鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液，不含氧化類促進劑，并且有高游離酸度。這種鐵系磷化處理溫度高于95℃，處理時間長達30min以上，磷化膜重大于10g/m²,并且有除銹和磷化雙重功能。這種高溫鐵系磷化由于磷化速度太慢，現在應用很少。

錳系磷化用作防銹磷化具有最佳性能，磷化膜微觀結構呈顆粒密堆集狀，是應用最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進劑均可，如果加入硝酸鹽或硝基胍促進劑可加快磷化成膜速度。通常處理溫度80～100℃，處理時間10～20min，膜重在7.5 克/m²以上。鋅系磷化也是廣泛應用的一種防銹磷化，通常采用硝酸鹽作為促進劑，處理溫度80～90℃，處理時間10～15min，磷化膜重大于7.5g/m² ,磷化膜微觀結構一般是針片緊密堆集型。

防銹磷化一般工藝流程：

除油除銹—水清洗—表面調整活化—磷化—水清洗—鉻酸鹽處理—烘干—涂油脂或染色處理

通過強堿強酸處理過的工件會導致磷化膜粗化現象，采用表面調整活化可細化晶粒。鋅系磷化可采用草酸、膠體鈦表調。錳系磷化可采用不溶性磷酸錳懸浮液活化。鐵系磷化一般不需要調整活化處理。磷化后的工件經鉻酸鹽封閉可大幅度提高防銹性，如再經過涂油或染色處理可將防銹性提高幾位甚至幾十，見表 1。

2 耐磨減摩潤滑磷化工藝

對于發動機活塞環、齒輪、制冷壓縮機一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運動摩擦，要求工件能減摩、耐摩。錳系磷化膜具有較高的硬度和熱穩定性，能耐磨損，磷化膜具有較好的減摩潤滑作用。因此，廣泛應用于活塞環，軸承支座，壓縮機等零部件。這類耐磨減摩磷化處理溫度 70～100℃，處理時間10～20min，磷化膜重大于 7.5g/m²。

在冷加工行業如：接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜提供減摩潤滑性能，一般采用鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤滑性很好的硬脂酸鋅層，二是鋅系磷化操作溫度比較低，可在 40、60或 90℃條件下進行磷化處理，磷化時間 4～10min，有時甚至幾十秒鐘即可，磷化膜重量要求≥3g/m²便可。

工藝流程是：

耐磨減摩磷化 減摩潤滑磷化（冷加工）

除油除銹 除油除銹水清洗 水清洗

錳系磷化 鋅系磷化

水清洗 水清洗

干燥 皂化（硬脂酸鈉）

涂潤滑油脂 干燥

3 漆前磷化工藝

涂裝底漆前的磷化處理，將提高漆膜與基體金屬的附著力，提高整個涂層系統的耐腐蝕能力；提供工序間保護以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必須與底漆有優良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細致密實、膜薄。當磷化膜粗厚時，會對漆膜的綜合性能產生負效應。磷化體系與工藝的選定主要由：工件材質、油銹程度、幾何形狀；磷化與涂漆的時間間隔；底漆品種和施工方式以及相關場地設備條件決定。

一般來說，低碳鋼較高碳鋼容易進行磷化處理，磷化成膜性能好些。對于有銹（氧化皮）工件必須經過酸洗工序，而酸洗后的工件將給磷化帶來很多麻煩，如工序間生銹泛黃，殘留酸液的清除，磷化膜出現粗化等。酸洗后的工件在進行鋅系、鋅錳系磷化前一般要進行表面調整處理。

在間歇式的生產場合，由于受條件限制，磷化工件必須存放一段時間后才能涂漆，因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上，一般應采用中溫磷化，如中溫鋅系、中溫鋅錳系、中溫鋅鈣系等，磷化膜的厚度最好應在2.0～4.5g/m² 之間。磷化后的工件應立即烘干，不宜自然涼干，以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。如果存放期只有3～5天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘干效果會好于自然涼干。

3.1 單室噴淋磷化工藝

整個前處理工藝只有一個噴室，在噴室的下面有多個貯液槽體，不同的處理液噴淋工件后流回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液，待脫脂液流回脫脂槽后，關閉閥門；然后噴淋水洗，水洗完成后關閉水洗閥門；下一步再噴淋磷化液，這種單室處理方法可實行如下幾種工藝流程：

脫脂—磷化“二合一”（輕鐵系）—水清洗—（鉻封閉）—出件。

脫脂—水清洗——磷化——水清洗—（鉻封閉）—出件

脫脂—水清洗—表面調整—磷化—水清洗—（鉻封閉）—出件

這種磷化工藝一般不提倡安排酸洗工序，以免造成設備腐蝕或產生工序間銹蝕。單室工藝設備少占用場地小，簡便易行，但浪費較大，僅適合于批量少的間歇式生產場合。與此相似的另一種方法，采用外圍小容量罐體盛處理液，通過泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上達到脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收，這種方法更簡單，但浪費更大。

3.2 多室“標準”工位磷化工藝：

①預脫脂 50～70℃ 1～2min

②脫脂 50～70℃ 2～4min

③水清洗 1～2 道 常溫 0.5～1.0min

④表面調整 常溫 0.5～1.0min

⑤磷化 35～60℃ 2～6min

⑥水清洗<2 道 常溫 0.5～1.0min

⑦去離子水洗 常溫 0.5～1.0min

⑧鉻酸鹽處理 40～70℃ 0.5～1.0min

⑨烘干 低于 180℃

處理方式可采用全噴淋、全浸泡、噴淋-浸泡結合三種方式。對家用電器行業一般采用全噴淋方式，它效率高，整個前處理只需要十幾分鐘即可完成，節省場地設備。汽車行業流行采用噴淋-浸泡相結合的方式。

表面調整工序并非必須，表調劑加到脫脂槽內也可達到相同效果。磷化后的去離子水洗必不可少。磷化后的鉻酸鹽處理，可提高整個涂層系統的耐腐蝕性能（見表 2），但由于鉻的環境污染問題，因此應慎使用。

表 2 鉻酸鹽處理對漆膜耐蝕性能影響

3.3 混合件磷化處理工藝（銹蝕工件）

①脫脂 40～70℃ 3～8min

②水清洗 常溫 0.5～1.0min

③酸洗 40～70℃ 3～8min

④水清洗 常溫 0.5min

⑤中和 常溫 0.5～1.0min

⑥表面調整 常溫 0.5min

⑦磷化 35～60℃ 3～10min

⑧水清洗 常溫 0.5～1.0min

⑨脫離子水洗 常溫 0.5～1.0min

⑩鉻酸鹽水洗 40～70℃ 0.5～1.0min

⑾烘干<180℃

除非有足夠的理由，酸洗工序一般不采用噴淋處理方式，噴淋會帶來設備腐蝕以及工件工序間生銹等一系列問題。其他各工序均可采用全噴淋或噴-浸相結合的施工方式。

對于混合件（無銹工件、有銹、氧化皮工件同時混合處理），采用脫脂除銹“二合一”代替分步脫脂除銹的方法已經應用有幾十年的歷史，同樣可獲滿意效果。對于酸洗和脫脂除銹“二合一”一般采用非揮發性的無機酸較適宜。

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