金屬骨架磷化技術(shù)方式及工序
所謂磷化，是指把金屬工件經(jīng)過含有磷酸二氫鹽的酸性溶液處理，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在其表面生成一層穩(wěn)定的不溶性磷酸鹽膜層的方法，所生成的膜稱為磷化膜。磷化膜的主要目的是增加涂膜附著力，提高涂層耐蝕性。磷化的方法有多種，按磷化時的溫度來分，可分為高溫磷化（90-98℃），中溫磷化（60-75℃），低溫磷化（35-55℃）和常溫磷化。
為提供良好的涂裝基底，要求磷化膜厚度適宜，結(jié)晶致密細小。
中、高溫磷化工藝，雖然磷化速度快，磷化膜耐蝕性好，但磷化膜結(jié)晶粗大，掛灰重，液面揮發(fā)快，槽液不穩(wěn)定，沉渣多，而低、常溫磷化工藝所形成的磷化膜結(jié)晶細致，厚度適宜，膜間很少夾雜沉渣物，吸漆量少，涂層光澤度好，可大大改善涂層的附著力、柔韌性、抗沖擊性等，更能滿足涂層對磷化膜的要求。值得注意的是，過去一直認為磷化膜厚，涂裝后涂層的耐蝕性高，磷化膜本身在整個涂裝體系中并不單獨承擔(dān)多大的耐蝕作用，它主要起到使漆膜具有強粘附性，而整個涂層系統(tǒng)的耐蝕力則主要取決于漆膜的耐蝕力以及漆膜與磷化膜的優(yōu)良配合所形成的強粘附力。
磷化液一般由主鹽、促進劑和中和劑所組成。過去使用的磷化液，大多采用亞硝酸鈉（NaNO2）作促進劑，效果十分年、明顯，但在NaNO2在磷化液中有很大危害：一是影響磷化液的穩(wěn)定性，NaNO2在酸性條件下極不穩(wěn)定，在極短的時間內(nèi)就分解了。因此，不得不經(jīng)常添加。NaNO2的這種特性，往往引起磷化液的主鹽不穩(wěn)定，磷化液沉淀較多，磷化膜掛灰嚴重，槽液控制困難，磷化質(zhì)量不穩(wěn)定；二是NaNO2是世界公認的致癌物質(zhì)，長期接觸危害人體健康，環(huán)境污染嚴重。解決的方法：一是減少NaNO2的用量；二是尋找替代物。配方：XH-1B 4%+H2O
4、鈍化磷化膜的鈍化技術(shù)，在北美和歐洲國家被廣泛應(yīng)用，采用鈍化技術(shù)是基于磷化膜自身特點決定的，磷化膜較薄，一般在1-4g/m2，最大不超過10g/m2，其自由孔隙面積大，膜本身的耐蝕力有限。有的甚至在干燥過程中就迅速生黃銹，磷化后進行一次鈍化封閉處理，可以是磷化膜孔隙中暴露的金屬進一步氧化，或生成鈍化層，對磷化膜可以起到填充、氧化作用，使磷化膜穩(wěn)定于大氣之中。
5、磷化膜的干燥對磷化膜進行干燥處理，可起到兩個方面的作用，一方面是為下道工序涂漆作準備，以除去磷化膜表面的水分，另一方面是進一步提高涂裝后膜的耐蝕性。所謂磷化處理是指金屬表面與含磷酸二氫鹽的酸性溶液接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在金屬表面生成穩(wěn)定的不溶性的無機化合物膜層的一種表面的化學(xué)處理方法。所形成的膜稱為磷化膜。它的成膜機理為：（以鋅系為例）
a)金屬的溶解過程當金屬浸入磷化液中時，先與磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸鐵，并有大量的氫氣析出。其化學(xué)反應(yīng)為；
Fe+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2?↑ (1)
上式表明，磷化開始時，僅有金屬的溶解，而無膜生成。
b)促進劑的加速上步反應(yīng)釋放出的氫氣被吸附在金屬工件表面上，進而阻止磷化膜的形成。因此加入氧化型促進劑以去除氫氣。其化學(xué)反應(yīng)式為：
3Zn(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH2PO4+4H2O (2)
上式是以亞硝酸鈉為促進劑的作用機理。
c)水解反應(yīng)與磷酸的三級離解磷化槽液中基本成分是一種或多種重金屬的酸式磷酸鹽，其分子式Me(H2PO4)2，這些酸式磷酸鹽溶于水，在一定濃度及PH值下發(fā)生水解泛音法，產(chǎn)生游離磷酸：
Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 ( 3 )
3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4 ( 4 )
H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+3H+ ( 5 )
由于金屬工件表面的氫離子濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級離解平衡向右移動，最終成為磷酸根。
d)磷化膜的形成當金屬表面離解出的三價磷酸根與磷化槽液中的（工件表面）的金屬離子（如鋅離子、鈣離子、錳離子、二價鐵離子）達到飽和時，即結(jié)晶沉積在金屬工件表面上，晶粒持續(xù)增長，直至在金屬工件表面上生成連續(xù)的不溶于水的黏結(jié)牢固的磷化膜。
2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2?4H2O↓ ( 6 )
3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3 (PO4)2?4H2O ↓ ( 7 )
金屬工件溶解出的二價鐵離子一部分作為磷化膜的組成部分被消耗掉，而殘留在磷化槽液中的二價鐵離子，則氧化成三價鐵離子，發(fā)生（2）式的化學(xué)反應(yīng)，形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亞鐵，也有少量的Me3(PO4)2。磷化的分類方法有以下幾種：
1 根據(jù)組成磷化液的磷酸鹽分類有磷酸鋅系、磷酸錳系、磷酸鐵系。此外還有在磷酸鋅中加鈣的鋅鈣系，在磷酸鋅中加鎳、加錳的“三元體系”磷化等。
2 根據(jù)磷化的溫度分類有高溫（80度以上）磷化、中溫（50~70度）磷化和低溫磷化（40度以下）。
3 按磷化施工法分類有噴淋式磷化、浸漬式磷化、噴浸結(jié)合式磷化、涂刷型磷化。
4 按磷化膜的質(zhì)量分類有重量型（7.5g/m2以上），中量型（4.3~7.5g/m2）,輕量型（1.1~4.3g/m2）和特輕量型（0.3~1.1g/m2）。鐵鹽磷化膜最薄，其膜重為（0.3~1.1）g/m2，屬于輕量型。鋅鹽磷化視配方而定，可以分為輕量型、中量型或重型磷化膜。膜重范圍廣，在（1.0~5.0）g/m2之間。磷化成膜原理可以用過飽和理論來解釋。即構(gòu)成磷化膜的離子積達到該種不溶性磷酸鹽的溶度積時，就在金屬表面沉積形成磷化膜。磷化處理的材料主要成分為酸式磷酸鹽，其分子式為Me(H2PO4)2。金屬離子Me通常為鋅、錳、鐵等。這些酸式磷酸鹽均能溶解于水。在含有氧化劑及各種添加劑的酸性磷化液中，磷酸二氫鹽要發(fā)生離解，產(chǎn)生金屬離子Me和磷酸根離子，但此時離子積未達到不溶性磷酸鹽的溶度積，并不產(chǎn)生膜的沉積：
Me(H2PO4)2→Me2++H2PO4-
|→HPO4-+H+
|→PO4-+H+
為在適當?shù)臏囟认率沽谆号c被處理的金屬表面接觸時，發(fā)生金屬的溶解反應(yīng)
Fe+2H+→Fe2++H2↑
由于上式反應(yīng)，鐵與磷化液界面處H+不斷被消耗，引起PH值上升，這就又促使了三步離解反應(yīng)。于是界面處Me2+與PO43-濃度不斷上升，直到[Me2+][PO43-]>Lme3(PO4)2時，就產(chǎn)生Me3(PO4)2不溶性磷酸鹽的沉積，覆蓋在金屬表面，構(gòu)成磷化膜。但是，上式生成的氫氣吸附在金屬表面，造成所謂的陰極極化，使磷化反應(yīng)懂得進程受到阻礙。因此要添加一定量達到的氧化劑作為陰極去極化劑，以保證磷化反應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成。氫氣被氧化劑氧化成水除掉。產(chǎn)生Fe2+除部分參與成膜形成Zn?2Fe(PO4)2?4H2O外，剩余部分被氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+與PO43-結(jié)合成濃度積很小的FePO4,成為淤渣沉淀出來排除于體系外。
2 磷化膜質(zhì)量評定項目與方法
1 外觀目視法好的磷化膜外觀均勻完整細密、無金屬亮點、無白灰。鋅系磷化膜為灰色膜，鐵系磷化為彩虹色膜。而鋁及鋁合金則為無色或彩色鋁皮膜。
2 微觀結(jié)構(gòu)顯微鏡法以金相顯微鏡或電子顯微鏡將磷化膜放大到100~1000倍，觀察結(jié)晶形狀、尺寸大小及排部情況。結(jié)晶形狀以柱狀晶為好。結(jié)晶尺寸小些為好，一般控制在幾十微米以下，排部越均勻，孔隙率越小越好。
3 厚度（或重量法）測定法對于鋼板的磷化膜方法是將磷化板浸在75度，質(zhì)量分數(shù)喂%的鉻酸溶液中（10~15）min以去除磷化膜，然后除去膜層前后的重量差求的膜重。
3 腐蝕性能測定法最常用的是硫酸銅點滴實驗法。現(xiàn)在常與下道工序進行后根據(jù)用戶要求進行鹽霧試驗、耐溫?zé)嵩囼灮蜓h(huán)周期試驗等。
4 抗沖擊試驗常常是進行涂裝后一起測定，當用49 N?cm 對涂裝后的磷化板進行沖擊試驗時，當沖擊后的樣板的反面沖擊點不產(chǎn)生放射性裂紋時，即可確定該磷化膜的質(zhì)量較好。
5 二次附著力測定磷化膜涂裝后測定的附著力為一次附著力。在一定條件下進行耐溫水實驗后測定的附著力稱為二次附著力。一般是在耐水試驗后的樣板上用劃格法作附著力的測定，以膠帶剝離后觀察涂膜脫落等級，一般均為平行比較實驗。
6 磷化膜孔隙率的測定取14%的NaCL和3%的鐵氰化鉀溶液，表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)為0.1%的蒸餾水溶液，保存在褐色瓶中24小時，用濾紙過濾。使用時將濾紙切成長、寬均為2.5厘米的紙片，用塑料鑷子將紙片浸入上述溶液中，提出滴凈多余試液，將他覆蓋在戴測的磷化膜表面，經(jīng)過一段時間（1分鐘）后將試紙拿掉，觀察膜層表面，有蘭色斑點處表示有孔隙部分。
7 磷化膜的耐堿性比較磷化膜在浸堿液0.1mol/L的氫氧化鈉，25度，5分鐘前后的質(zhì)量差，可以得到磷化膜在堿液中的溶解量。
8 磷化膜的耐酸性比較磷化膜在PH值位為2的酸液中的溶解量來評價磷化膜的耐酸性。
9 磷化膜P比
P比最初定義為P/(P+H),其中P為磷酸二鋅鐵，H為磷酸鋅，因此P比的高低表示磷化膜中磷酸二鋅鐵所占比率的高低。P比高的磷化膜其結(jié)晶水不易失水，也不易復(fù)水，其耐蝕性比低P比的磷化膜好。
3 影響磷化的因素影響磷化的因素很多，當磷化膜出現(xiàn)質(zhì)量問題時，可以從磷化工藝參數(shù)、促進劑、磷化工藝（含設(shè)備）管理以及被處理鋼材表面幾大方面考慮。一 磷化工藝參數(shù)的影響
1 總酸度：總酸度過低、磷化必受影響，因為總酸度是反映磷化液濃度的一項指標?？刂瓶偹岫鹊囊饬x在于使磷化液中成膜離子濃度保持在必要的范圍內(nèi)。
2 游離酸度：游離酸度過高、過低均會產(chǎn)生不良影響。過高不能成膜，易出現(xiàn)黃銹；過低磷化液的穩(wěn)定性受威脅，生成額外的殘渣。游離酸度反映磷化液中游離H+的含量?？刂朴坞x酸度的意義在于控制磷化液中磷酸二氫鹽的離解度，把成膜離子濃度控制在一個必須的范圍。磷化液在使用過程中，游離酸度會有緩慢的升高，這時要用堿來中和調(diào)整，注意緩慢加入，充分攪拌，否則堿液局部過濃會產(chǎn)生不必要的殘渣，出現(xiàn)越加堿，游離酸度越高的現(xiàn)象。單看游離酸度和總酸度是沒有實際意義的，必須一起考慮。
3 酸比：酸比即指總酸度與游離酸度的比值。一般的說酸比都在5~30的范圍內(nèi)。酸比較小的配方，游離酸度高，成膜速度慢，磷化時間長，所需溫度高。酸比較大的配方，成膜速度快，磷化時間短，所需溫度低。因此必須控制好酸比。
4 溫度：磷化處理溫度與酸比一樣，也是成膜的關(guān)鍵因素。不同的配方都有不同的溫度范圍，實際上，他在控制著磷化液中的成膜離子的濃度。溫度高，磷酸二氫鹽的離解度大，成膜離子濃度相應(yīng)高些，因此可以利用此種關(guān)系在降低溫度的同時提高酸比，同樣可達到成膜，其關(guān)系如下：
70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃
1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25
生產(chǎn)單位確定了某一配方后，就應(yīng)該嚴格控制好溫度，溫度過高要產(chǎn)生大量沉渣，磷化液失去原有平衡。溫度過低，成膜離子濃度總達不到濃度積，不能生成完整磷化膜。溫度過高，磷化液中可溶性磷酸鹽的離解度加大，成膜離子濃度大幅度提高，產(chǎn)生不必要的沉渣，白白浪費了磷化液中的有效成分，原有的平衡被迫壞，形成一個新的溫度下的平衡，如，低溫磷化液在溫度失控而升高時，H2PO4→H++PO43- 的離解反應(yīng)向右進行，從而使磷酸根濃度升高，產(chǎn)生磷酸鋅沉淀，使磷化液的酸比自動升高。當磷化液恢復(fù)到原有的溫度時，原有的平衡并不能恢復(fù)。因此實際中，當磷化液超過一定溫度后，再降低到原來的溫度時，如果不進行調(diào)整，就有可能磷化不上。從減少沉渣，穩(wěn)定槽液，保證質(zhì)量來看，磷化液的溫度變化越小越好。
5 時間：各個配方都有規(guī)定的工藝時間。時間過短，成膜量不足，不能形成致密的磷化膜層。時間過長，由于結(jié)晶在已形成的膜上繼續(xù)生長，可能產(chǎn)生有疏松表面的粗厚膜。二 促進劑的影響促進劑是必不可少的成分，如果沒有他們，磷化將失去意義。磷化液中的促進劑，主要指某些氧化劑。氧化劑是作為陰極去極化劑而在磷化配方中采用的一種化學(xué)反應(yīng)型的加速劑。他的主要作用是加速氫離子在陰極的放電速度，促使磷化第一階段的酸蝕速度加快，因此可以稱為金屬腐蝕的催化劑。當金屬表面接觸到磷化液時，首先發(fā)生以下反應(yīng)：
Fe+2H+→Fe2++H2↑
這個反應(yīng)能夠消耗大量的氫離子，促使固液界面的PH上升，進而促使磷化液中的磷酸二氫鹽的三級離解平衡右移，以致使鋅離子濃度和磷酸根濃度在界面處達到溶度積而成膜。如果不添加一些有效物質(zhì)，陰極析出的氫氣的滯留會造成陰極極化，使反應(yīng)不能繼續(xù)進行，因而磷酸鹽膜的沉積也不能連續(xù)下去。因此，凡能加速這個反應(yīng)的物質(zhì)，必能加速磷化。氧化劑正是起著陰極去極化的作用而加速反應(yīng)。常用的氧化劑有硝酸鹽、亞硝酸鹽、雙氧水、溴酸鹽、碘酸鹽、鉬酸鹽、有機硝基化合物、有機過氧化物等。最常用的主要是硝酸鹽、氯酸鹽、亞硝酸鹽。單獨使用硝酸鹽做氧化劑時，不能將二價鐵完全氧化成三價鐵，使溶液中二價鐵離子濃度積累升高，影響磷化膜的生長速度。因此，不單獨使用他，而是與亞硝酸鹽或氯酸鹽等配合使用。但是，亞硝酸根、氯酸根的氧化性太強，如果用量過多，會使鋼鐵表面發(fā)生鈍化，阻礙磷化反應(yīng)的進行。因此必須加入適量的亞硝酸鹽或氯酸鹽。亞硝酸鹽的缺點是在酸性磷化液中不穩(wěn)定，容易分解，需不斷補充，否則磷化膜極易發(fā)黃。他分解產(chǎn)生的酸氣易使未磷化的濕工件生銹。氯酸鹽雖然不能產(chǎn)生酸性氣體，在酸液中也穩(wěn)定，但是他會還原成氯離子。氯離子在槽液中積累，若隨后的水洗不充分，使氯離子留在工件上，會帶來很大的后患。一方面污染電泳槽液，另一方面留在涂層下，會加快腐蝕速度。過氧化氫尤其獨特的優(yōu)點，他的還原產(chǎn)物是水，他是工業(yè)開發(fā)中最強的氧化劑。使用的濃度很低，大約0.01~0.1g/L，但是他在酸中更不穩(wěn)定，控制要求很高。此外還有更巧妙的有機氧化還原劑，比如蒽醌類衍生物。從原理上看，這上一種不消耗的循環(huán)使用的加速劑，他只起氧化載體的作用，利用其氧化性醌先與磷化第一階段產(chǎn)生的氫氣作用，自身被還原成酚，再用強制方法使磷化液與氧氣接觸，發(fā)生還原反應(yīng)，又恢復(fù)成醌，同時給予磷化膜形成反應(yīng)時必要的氧化電勢。目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的是硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝基化合物、雙氧水的不同組合。硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝基化合物等在磷化液中都較穩(wěn)定，除定期抽查外，一般不進行日常檢測。而亞硝酸鹽則需隨時檢測。濃度不夠時，立即反映在磷化膜外觀泛黃生銹，因此必須重視。各種加速劑系統(tǒng)的性能加 速 劑 類 型性能
1 硝酸鹽加速性高，穩(wěn)定性好
2 硝酸鹽+亞硝酸鹽加速性高，穩(wěn)定性好
3 氯酸鹽加速性高，穩(wěn)定性好，但要還原出氯離子
4 氯酸鹽+亞硝酸鹽加速性高，穩(wěn)定性低，有氯離子還原出
5 高氮有機化合物用量少，穩(wěn)定性高，但有還原物積累有的色澤深，影響測定
6 氯酸鹽+有機含氮化合物加速性高，還原物的色澤影響測定
7 過氧化氫加速性高，穩(wěn)定性低
8 氯酸鹽+亞硝酸鹽+硝酸鹽加速性高，穩(wěn)定性低三 被處理鋼材表面狀態(tài)的影響近來的研究發(fā)現(xiàn)表明作為磷化膜基底的金屬材料的表面狀態(tài)對磷化質(zhì)量影響很大?，F(xiàn)歸納如下：
1 表面碳的污染鋼鐵表面碳的污染對磷化處理非常不利，磷化膜質(zhì)量差。碳濃度大的鋼板耐式性差。碳濃度高的部位，磷酸鋅結(jié)晶不能析出，造成磷化膜缺陷，鹽霧試驗中會早期起泡和剝落。因此選材時就應(yīng)注意這一點。
2 鋼鐵表面氧化膜鋼鐵表面氧化膜的厚度直接影響磷化及效果。用偏光分析氧化膜與耐蝕性之間關(guān)系后發(fā)現(xiàn)：當氧化膜厚度小于16*10-6mm時較好。氧化膜過厚則耐蝕性差，當出現(xiàn)蘭色的氧化膜時，常常磷化不上。
3 鋼板表面的結(jié)晶方位有報導(dǎo)在改變熱處理溫度等鋼板制造條件時，鋼板表面有不同的結(jié)晶方位，而結(jié)晶方位的不同又影響著磷化性。實驗認為：（111）面反應(yīng)性高，其在有氧化劑存在時比其他結(jié)晶防衛(wèi)有較大的溶解度，這有利與磷化反應(yīng)第一步驟——酸蝕，無疑也有利于整個磷化過程。
4 冷軋鋼板組成元素在表面濃化對磷化的影響由于熱力學(xué)和金屬物理學(xué)方面的原因會使冷軋鋼板組成元素在表面濃化，在不同的熱處理條件下將出現(xiàn)的錳忽然磷的表面濃化。當錳濃化高時，磷化反應(yīng)良好。另一方面，P的濃化將延遲晶核的形成和生長，劣化反應(yīng)性，濃化的P的氧化物，推遲了鐵的溶解，使磷化性降低。而表面的錫、鋁、鈦、鉻、鉛等會使磷化結(jié)晶粗大，造成耐蝕性降低。
5 鍍鋅板鈍化與采用不同鍍鋅方式的鍍鋅板鍍鋅板是否經(jīng)過鈍化對磷化效果有很大的影響。經(jīng)過鈍化處理后的鍍鋅板磷化性差，所生成的結(jié)晶雜亂粗大。熱浸鍍鋅與電鍍鋅板相比，前者的磷化性差，后者的磷化性好。各種合金的鍍鋅板磷化差別也很大。綜上所述，在進行磷化處理前，應(yīng)該先對所處理的材質(zhì)進行詳細的了解，只有這樣，才能選擇好合適的工藝及配方。四 磷化前表面調(diào)整處理的影響所謂磷化表面調(diào)整句是采用磷化表面調(diào)整劑使需要磷化的金屬表面改變微觀狀態(tài)，促使磷化過程中形成結(jié)晶細小的、均勻、致密的磷化膜。磷化前零件的表面處理對磷化膜質(zhì)量影響極大 ，尤其是酸洗或高溫強堿清洗對薄層磷化影響最明顯。研究結(jié)果表明，冷軋鋼板表面存在著一層厚度為（50~150）*10-10m的四氧化三鐵和三氧化二鐵的完整氧化層，磷酸鹽結(jié)晶就在此基礎(chǔ)上生成，得到完整致密的磷化膜。如果經(jīng)過酸洗，則只剩下30*10-10m以下的三氧化二鐵氧化層，過于薄且不完整，所以很難得到良好均勻的磷化膜，還因為酸洗表面產(chǎn)生析碳，也影響磷化膜的形成。對于高溫或強堿清洗，由于鋼板表面上的活性點轉(zhuǎn)變成氧化物或氫氧化物，使構(gòu)成磷化膜的結(jié)晶晶核減少，因而促使生成稀疏粗大的結(jié)晶，影響磷化質(zhì)量，尤其是低溫薄層里邊化及低鋅磷化對預(yù)處理特別敏感，不進行表面調(diào)整處理，就難形成磷化膜。最初采用的是3~5%的草酸水溶液做磷化表面調(diào)整劑，現(xiàn)在采用效果更好的磷酸鈦膠體溶液處理，由于膠粒表面能很高，對物體表面有極強的吸附作用，膠體微粒吸附在零件表面上形成均勻的吸附層，在磷化時，這層極薄的吸附層就是一層分布均勻，數(shù)量極多的磷酸鹽結(jié)晶晶核，因而促進結(jié)晶均勻快速形成，限制了大晶體的生長，結(jié)果就促使了磷化膜的細化和致密，提高了成膜性，縮短了磷化時間，降低膜厚，同時也能消除鋼鐵表面狀態(tài)的差異對磷化質(zhì)量的影響。在工藝生產(chǎn)中，表面調(diào)整劑 的用量約為0.5g/m2，在生產(chǎn)中應(yīng)注意保持槽液的良好，避免沉淀。另外應(yīng)防止堿酸及磷化液進入表面調(diào)整工作液，以防止工作液因污染而失效。五 磷化工藝（含設(shè)備）管理方面的影響除了磷化處理劑及被處理鋼材的影響外，很多影響因素存在于磷化工藝及管理方面。
1 磷化工藝的設(shè)計應(yīng)合理磷化工藝包括脫脂、除銹、表面調(diào)整、磷化、鈍化及各工序間的水洗，有的還包括水洗后的烘干。一般希望除銹工序不安排在前處理生產(chǎn)線上，他會造成很大的弊端。酸霧對生產(chǎn)線環(huán)境的污染易造成零件再度生銹，零件焊縫處很難洗凈，造成耐蝕性大幅度下降。因此要加強防銹，讓冷軋板不通過酸洗，非酸洗的在成型前先進行酸洗。
2 前處理的結(jié)構(gòu)是否滿足工藝與材料的要求生產(chǎn)實踐中，由于竄水、加熱系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、加料系統(tǒng)等方面的原因，造成許多磷化質(zhì)量問題。這就要求對設(shè)備結(jié)構(gòu)進行管理和要求：
3 工藝管理工藝管理是必不可少的環(huán)節(jié)，因此必須嚴格控制各道工序的工藝參數(shù)。在生產(chǎn)中每天對工藝參數(shù)加以檢測。工 序控制項目檢測頻率預(yù)脫脂堿度、溫度、噴射壓力、噴嘴噴射情況每班倆次脫脂堿度、溫度、噴射壓力、浸漬攪拌壓力、噴嘴情況水洗堿度、噴射壓力、或浸漬攪拌壓力、噴嘴情況表調(diào) Ti 濃度、PH值（或總堿度）、噴射攪拌壓力噴嘴情況每班數(shù)次磷化總酸度、游離酸度、溫度、噴射或浸漬攪拌壓力、促進劑濃度、磷化膜外觀（目測）、噴嘴情況、換熱器進出口壓力每班數(shù)次水洗總酸度（污染度）、噴嘴情況、噴射或浸漬攪拌壓力每班倆次鈍化 Cr6+、Cr3+濃度、PH值、噴射壓力、噴嘴工作情況去離子水洗電導(dǎo)率（含滴水電導(dǎo)率）、噴射壓力、噴嘴工作情況烘干溫度、抽風(fēng)機情況上述所有控制項目對磷化都有不同程度的影響。此外，每周要測一次槽液含渣量（要求V//V<體積分數(shù)0.5%），每月測一次脫脂液含油量（要求<4g/L）。此外，設(shè)備維護也很重要，要做到及時換槽。除磷化液外，一般槽液更換期均不超過三個月。磷化換熱器應(yīng)定期用硝酸清洗一次，以保證管道暢通。噴嘴、噴管也要進行疏通，保證暢通。
4、材料間配套及其他相關(guān)項目的影響磷化劑與其前后處理材料間有一定相關(guān)性。如酸洗及高堿度的脫脂處理后，鋼材表面發(fā)生變化，不利于磷化，必須配合表面調(diào)整劑才能進行低鋅薄膜磷化。配槽用的工業(yè)水質(zhì)也有較大的影響，某些地區(qū)的水質(zhì)很硬，電導(dǎo)率高達800 μS/cm。用他們配制磷化液會出現(xiàn)沉渣異常多，用他來配制表面調(diào)整劑，可使某些表面調(diào)整劑失效導(dǎo)致磷化不上或質(zhì)量極差。磷化膜表面產(chǎn)生黃銹的主要原因及防止措施為：項目因素大小要求注意事項，原因說明及措施原材料鋼鐵廠〇 —— 采取臨時性措施或提高磷化條件防銹油 ▲ 長期不干結(jié)拋光研磨的表面活性很高，如不立即涂上防銹油會在空氣中氧化，防礙磷化，存貨期長，天氣不好時，需要注意加強防銹拋光研磨 ▲ 最好沒有采用細拋光材料，若太粗，研磨時表面溫度升高，易產(chǎn)生表面硬化，形成磷化膜粗糙，拋光后立即涂防銹油生銹〇應(yīng)該無銹加強庫存管理及工序間管理，加強防銹酸洗 ▲ 最好沒有盡可能以機械方法除銹，不得已的情況下用磷酸酸洗后立即水洗、中和、表調(diào)、磷化脫脂濃度溫度壓力 ▲ —— 脫脂不徹底，有無磷化膜區(qū)域，這峨市黃銹原因，此外，堿度高的脫脂、濃度、溫度過高，對磷化不利噴嘴方向 ▲ —— 注意調(diào)整使溶液有效的噴到被處理物上噴霧量 ▲ —— 使用大口徑V形噴嘴噴嘴堵塞 ▲ 最好無（10%以下）定期檢查、清掃、更換設(shè)備，噴嘴要取下來清洗干凈，每天換1/3
油的積蓄% △最大0.4 除去懸浮油，定期更換新液水洗溫度〇最高40 降到不影響脫脂后的清洗，若溫度過高，會導(dǎo)致黃銹污染度 ▲ 微堿性或中性防止下道工序的酸洗液超位噴霧（調(diào)整噴嘴），增加溢流量，使其呈中性表面調(diào)整 PH ▲ 8.0~9.5 若磷化液竄入，會使PH 降低，表調(diào)失效
Ti含量〇規(guī)定含量過低表面調(diào)整效果差噴嘴堵塞 ▲ 無若有阻塞，則會使表面處理不完整，影響磷化均勻致密磷化液超位噴霧（竄水） ▲ 最好無把磷化入口端第一環(huán)噴嘴作成V 形，方向朝內(nèi)側(cè)磷化總酸度 ▲ —— 偏上限為好（四個項目均如此）酸比 ▲ —— 若過大，則沉淀量增加，材料消耗增多加速劑 ▲ ——
溫度 ▲ ——
藥品補充 ▲ 連續(xù)定量否則總酸度和游離酸度波動太大，質(zhì)量不穩(wěn)定壓力/Mpa △ 0.07~0.1 噴霧量大，壓力低較好運輸鏈停動 ▲ —— 剛進入磷化區(qū)的零件將可能銹蝕噴嘴方向 ▲ 無超位噴射方向 ——
噴霧量/(L.min)-1 ▲ 最少每平方米80 有充足的噴霧量均勻噴在處理物上噴嘴堵塞〇無定期檢查，清洗，每天更換1/3
磷化后水洗污染度△ 0.3點以下消除磷化液超位噴霧（竄水），此工序在水洗過程中，噴嘴最易堵，要充分注意增加溢流量溫度△常溫 ——
注：▲——影響大；〇——影響較小；△——影響最小
5 磷化后的鈍化處理磷化后的鈍化處理均指對磷化膜采用含鉻的酸性水溶液補充處理。這樣可以進一步提高磷化膜的耐蝕性。鈍化的作用有以下倆方面：一是使磷化膜空隙中的暴露的金屬進一步氧化，或生成鉻化層，填補磷化膜孔隙，使其穩(wěn)定于大氣之中，以便提高磷化膜單層的防銹能力，也稱為封閉處理。二是通過含鉻的酸性處理液處理，可以去掉磷化膜表層疏松結(jié)構(gòu)及包含在其中的各種水溶性殘留物，降低磷化膜在電泳時的溶解量，以提高涂抹的耐蝕性。
6 磷化膜的干燥磷化膜水洗后烘干有倆個目的。一是為后面溶劑型涂料施工做準備，以去除表面水分。二是進一步提高涂裝后膜的耐蝕性。作為提高性能的磷化后的烘烤，其溫度應(yīng)在（130~150）度，否則，只起去除水分、表干的作用。
7 磷化方式的影響最先采用的是浸漬法，由于其處理時間長，后來采用了噴射法，同時對磷化液進行了改良，是處理時間縮短至（1~3）分鐘。單在有些時候，由于工件的復(fù)雜性，就需采用浸漬法，而噴淋則會使有的地區(qū)磷化不上。此外，浸漬法比噴淋法處理后的磷化膜性能好的多，故現(xiàn)在仍然廣泛應(yīng)用在實際生產(chǎn)中。不同的磷化處理方式對磷化膜特性的影響如下：方法項目噴射式浸漬式
P/P+H(%) 50~70 90~100
磷化膜重量 1~2 2~3
結(jié)晶尺寸 10~30 <=10
結(jié)晶形狀重金屬含有量/(mg/m-2) 針狀
0~15 粒狀、棒狀
10~50
耐堿性△~〇 ▲
耐水二次附著性 X~△〇~▲
耐疤形腐蝕性物性（屈曲性） X~△△~〇〇~▲
〇鍍鋅板適應(yīng)性
X~△〇~▲
注：優(yōu)——▲、△、〇、X——劣。磷化常見故障及處理方法故 障 現(xiàn) 象產(chǎn) 生 原 因 及 糾 正 方 法磷化膜結(jié)晶粗糙多孔 1、游離酸含量高；
2、硝酸根含量不足；
3、零件表面有殘液，加強中和和清洗；
4、亞鐵離子含量過多，用雙氧水調(diào)整；
5、零件表面過腐蝕，控制酸濃度和時間。磷化膜過薄無明顯結(jié)晶 1、總酸度含量高，加水稀釋溶液或加碳酸鹽，調(diào)好酸的比值；
2、零件表面有硬化層，用強酸腐蝕或噴砂處理；
3、亞鐵含量過低，補充磷酸二氫鐵；
4、溫度低。磷化膜耐蝕性差和生銹 1、磷化晶粒過粗或過細，調(diào)節(jié)游離酸和總酸度的比值；
2、游離酸含量過高；
3、低金屬過腐蝕；
4、磷酸鹽含量不足；
5、零件表面有殘酸。磷化零件有白色沉淀物 1、溶液中沉淀過多；
2、硝酸根不足；
3、鋅、鐵、五氧化二磷含量高。磷化膜不易形成 1、零件表面有加工硬化層；
2、溶液中硫酸根含量高，用鋇鹽處理；
3、磷化溶液滲進雜質(zhì)，更換磷化液；
4、五氧化二磷含量過低，補充磷酸鹽。磷化不均，發(fā)花 1、除油不凈，溫度太低；
2、零件表面喲鈍化狀態(tài)，加強酸洗和噴砂；
3、零件因熱處理和加工方法不同。冷擠壓后磷化膜產(chǎn)生條狀脫落 1、肥皂溶液里有雜質(zhì)；
2、皂化前零件表面有雜質(zhì)和沉淀物，重新磷化；
3、磷化年熱處理加工方法不同。磷化膜發(fā)紅抗蝕能力降低 1、酸洗液里鐵渣附在表面；
2、離子滲入磷溶液。