铁系磷化技术及应用
磷化分类与用途
磷化分类与用途1、按磷化处理温度分类（1）高温型80—98℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）优点：膜抗蚀力强，结合力好。
缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。
（2）中温型50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，应用较多。
（3）低温型30-50℃节省能源，使用方便。
（4）常温型10-40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7 g/m2。
优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。
缺点：处理时间长，溶液配制较繁。
2、按磷化液成分分类（1）锌系磷化（2）锌钙系磷化（3）铁系磷化（4）锰系磷化（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。
3、按磷化处理方法分类（1）化学磷化将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，应用广泛。
（2）电化学磷化在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。
4、按磷化膜质量分类（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5 g/m2以上。
（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/m2。
（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/m2。
（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/m2。
5、按施工方法分类（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。
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。
金属制品磷化防锈技术
防锈作用 磷化技术主要工业用途金属制品磷化防锈技术一．前言金属在含有磷酸盐的溶液中进行处理，形成金属磷酸盐化学转化膜，这一工艺过程称之为磷化，所形成的金属磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化技术的发展己有一百多年历史，广泛应用于汽车、军工、电器、机械等各个工业领域。
其主要工业用途： 防锈作用。
钢铁磷化后其表面覆盖一层磷化膜，起到保护钢铁防止生锈的目的，主要是工序间和库存等室内防锈，一般不用于户外防锈。
耐磨、减摩、润滑作用。
磷化膜的特殊晶粒结构和硬度用于齿轮、压缩机、活塞环等运动承载件，起到耐磨、减少摩擦力作用。
磷化膜具有的润滑功能，在拉丝、拉管等冷加工行业广泛应用，用以提高拉丝拉管速度、减少模具损伤。
用于涂漆底层。
作为涂漆底层是磷化的最大工业应用，约占磷化总的工业应用的60-70%。
磷化膜作为涂漆前的底层，提高漆膜附着力和涂漆层的耐腐蚀能力。
选用适当的磷化甚至可使漆膜附着力提高2-3倍，耐腐蚀性提高1-2倍。
在世界范围内金属的表面装饰与保护手段约有三分之二是通过涂装实现的，只要生产条件许可，涂装前都要进行磷化处理。
其它应用。
磷化还可作为其它用途如电绝缘、表面装饰等。
二．磷化基本原理磷化过程包含了化学与电化学反应。
不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理较复杂。
虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。
在很早以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理：8Fe+5Me(H 2PO 4)2+8H 2O+H 3PO 4→Me 2Fe(PO 4)2·4H 2O(膜)+Me 3(PO 4)·4H 2O(膜)+7FeHPO 4(沉渣)+8H 2↑ Me 为Mn 、Zn 、Fe 等。
钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。
这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。
随着对磷化研究逐步深入，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由四个步聚组成：a.酸的浸蚀使基体金属表面H +浓度降低Fe – 2e → Fe 2+2H ++2e →2[H] → H 2↑ (1)b.促进剂（氧化剂）加速界面的H +浓度进一步快速降低 [氧化剂]+[H] → [还原产物]+H 2OFe2++[氧化剂] → Fe3++[还原产物] (2)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。
磷化作用及用途
磷化作用及用途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）。
（2）冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10 g/m2；精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10 g/m2；钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10 g/m2。
（3）减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。
一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。
对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3 g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m2。
（4）电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化。
用于电机及变电器中的硅片磷化处理。
磷化液分类1 按磷化膜体系分类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。
锌系磷化槽液主体成分是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。
形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。
磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。
广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。
锌钙系磷化槽液主体成分是：Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。
形成磷化膜的主体组成（钢铁件）：Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。
钢铁的锌系磷化
钢铁的锌系磷化介绍钢铁的锌系磷化是一种常用的防腐涂层技术。
通过在钢铁表面形成一层锌系磷化膜，可以有效地提高钢铁的耐腐蚀性能。
本文将介绍钢铁的锌系磷化的原理、应用场景以及制备方法。
原理钢铁的锌系磷化是一种化学转化涂层技术，通过在钢铁表面形成一层磷酸盐的膜，可以降低钢铁表面的电极电位，形成一种阴极保护的效果。
同时，在磷化膜的表面还可形成一层锌层，进一步提高防腐性能。
钢铁的锌系磷化的防腐机理主要有以下几个方面：1.阴极保护：磷酸盐膜具有一定的电阻性，可以降低钢铁表面的电极电位，从而形成一种阴极保护的效果，延缓钢铁表面的腐蚀速度。
2.锌层保护：在磷化膜的表面形成一层锌层，可以进一步提高防腐性能。
锌具有较高的阳极溶解电位，可以起到防腐的作用。
3.磷酸盐膜的吸附能力：磷酸盐膜具有良好的吸附能力，可以与钢铁表面的氧化铁发生反应，形成一个致密的磷酸盐膜。
这种膜具有很好的附着力和耐腐蚀性能。
应用场景钢铁的锌系磷化技术广泛应用于钢结构、汽车零部件、船舶、建筑材料等领域。
主要用于提高钢铁材料的耐腐蚀性能，延长使用寿命。
具体应用场景包括：1.钢结构：钢结构在室内外环境下易受到腐蚀，通过施加锌系磷化涂层可以有效延缓腐蚀速度，提高钢结构的耐久性。
2.汽车零部件：汽车零部件常暴露在潮湿、多灰尘的环境中，易受到腐蚀影响。
通过施加锌系磷化涂层可以提高零部件的耐腐蚀性能，延长使用寿命。
3.船舶：船舶在海洋环境中容易受到海水腐蚀。
通过施加锌系磷化涂层可以提高船舶的耐腐蚀性能，延长使用寿命。
4.建筑材料：建筑材料在室外环境下易受到大气环境和酸雨的腐蚀。
通过施加锌系磷化涂层可以提高建筑材料的耐腐蚀性能，延长使用寿命。
制备方法钢铁的锌系磷化有多种制备方法，常用的方法包括酸洗法、电化学法和浸泡法等。
1.酸洗法：将钢铁表面经过酸洗处理，去除表面的氧化铁和杂质，然后放入磷酸盐溶液中进行磷化反应。
这种方法制备的锌系磷化膜结构致密，耐腐蚀性能较好。
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。
脱脂、酸洗、表调、磷化的技术介绍
脱脂、酸洗、表调、磷化表面处理的技术介绍一. 脱脂、酸洗、表调、磷化常作为表面处理的预处理或中间处理工序二. 脱脂定义工件在进行化学成膜之前，必须先除去表面的油脂及附着在表面的灰尘、锈迹、金属细铁屑等污物，才能保证转化膜化学反应的顺利进行，使转化膜与金属基体牢固结合，获得质量优良的转化膜。
除油的方法包括机械法、化学法两类。
机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。
化学法主要是：溶剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗、酸性清洗剂清洗。
三.酸洗定义1.指清洁金属表面的一种方法。
通常与预膜（pre-passiviting treatment）一起进行。
一般将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜。
是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。
2. 方法说明1）.利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。
氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4，Fe2O3，FeO等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。
2）.酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。
最常用的是硫酸和盐酸。
在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀。
3）.酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。
一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。
钢铁零件一般在10%～20%(体积)硫酸溶液中酸洗，温度为40℃。
当溶液中含铁量超过80g/L，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。
常温下，用20%～80%(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。
由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。
清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。
采用浓度为5%~20%的硫酸水溶液，清除工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺称为硫酸酸洗法。
四．表调定义1.表调就是表面调整，是把工件放入装有表调液的槽子里进行表面调整处理的过程。
有人说我们的磷化液不需要表调，也可以做的很好，其实这种说法是完全错误的。
磷化与酸洗的区别
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，磷化膜重大于10g/m2,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克/m2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一、磷化原理1、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。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。
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1、前言铁系磷化是指将金属制件浸入碱金属的磷酸二氢盐中处理，金属表面能快速形成一层蓝色，彩虹色或灰色的转化膜，其作为提高涂层附着力和耐腐蚀性的方法已在工业领域应用多年。
和锌系磷化相比，铁系磷化具有快速、高效、常温，便于自动控制，成本低廉，处理过程中基本无沉渣，调整方便，工艺简单的特点。
目前大陆的很多中小型企业使用铁系磷化处理方法进行金属表面处理，然而它的缺点也是明显的，如耐蚀性差，容易产生闪锈等。
采用铬酸钝化封闭处理的方法可以达到提高磷化膜性能的目的，但是这种钝化处理又带来铬的污染。
随着环保法规的日益加强，限制了对磷化处理特别是铬酸钝化液的使用，磷化工艺也向着无亚硝酸盐，无镍，低温的方向发展。
目前在欧洲新的法规已经限制铁的排放，同时顾客对前处理要求也越来越高，由于大陆使用铁系磷化工艺的企业以中小型为多，工件常常要有一段时间的工序间存放，因此对铁系磷化膜的耐蚀性提出了较高要求，要求在存放时期内不生锈，具有较高的耐蚀性。
针对目前国内外现状，本文重点论述了铁系磷化的成膜机理及其工艺，介绍了国外在这方面的研究进展，讨论了铁系磷化中促进剂及金属离子对涂膜耐蚀性的影响，介绍了国外最新开发的取代铁系磷化的锆盐处理工艺，同时介绍了新开发的耐蚀铁系磷化液。
希望能促进中国磷化技术的发展，开发新的无污染的涂装前表面处理工艺。
2、铁系磷化膜的形成机理将金属浸入碱金属磷酸二氢盐中处理时，可形成铁系磷化膜，由于钠、钾、铵等不会进入磷化膜，在钢铁表面上形成的主要是磷酸铁和氧化铁的混合物，据报道FePO4含量为30～60%，各成份所占比例和磷化液配方及促进剂类型有很大关系，磷化膜通常呈蓝色、彩虹色或灰色，是一种真正意义上非晶相转化膜。
关于轻铁系磷化膜的组成和机理，存在较多的看法，比较为我们接受的是Machu三价铁，部分成FePO4，部分成Fe(OH)3，然后分解成为氧化铁。
在金相分析中证明了Fe3(PO4)2·8H2O蓝铁矿的存在，在空气中干燥后还会形成Fe3O4磁铁矿。
上述反应可总结为反应物中氧可以是空气中的（如喷淋处理），或由溶液中的氧化剂(如浸渍处理)来提供。
由于上述反应向右进行，致使槽液pH值升高，合适的铁系磷化成膜的pH值为3.5～5，当pH值在6以上时，添加适量的磷酸即可恢复槽液性能。
在铁系磷化工艺中，由于基本无重金属盐的水解，因此溶液不会产生沉淀，这是铁系磷化工艺的优势。
铁系磷化膜孔隙率十分高，且膜薄0.1～1g/㎡，这使得铁系磷化膜非常适合作为涂膜的底层，而且特别适合涂装后需要加工变形的工件的磷化处理，且铁系磷化膜是憎水膜，所以使漆膜变脆的倾向大为减少，这也是铁系磷化的优点。
由于铁系磷化膜中Fe2O3和Fe3O4是半导体，Fe3(PO4)2·8H2O是绝缘的，因此铁系磷化膜不适合做电泳涂装的底层，但是适合作为油漆和粉末涂料的底层。
3、铁系磷化工艺铁系磷化通常采用3步，5步或7步处理工艺，这取决于对磷化膜性能的要求，占地空间、处理空间、工件形状、油污程度、基体材质等。
典型的5或7步喷淋处理工艺包括脱脂，水洗、磷化，有时包括封闭钝化处理，封闭剂采用低浓度铬酸溶液，铬能与铁系磷化膜反应，因此若采用封闭钝化处理将大大提高涂层性能。
3步铁系磷化工艺则是清洗/磷化同槽处理，即脱脂/磷化二合一。
和锌系磷化工艺相比，由于铁系磷化一般在较高的pH值和较低浓度下进行，因此可在轻铁系磷化液中加入清洗剂成份，实现清洗/磷化一步完成。
这种工艺可节省场地，降低药品费用，但是处理效果是折中的。
单独清洗后磷化的铁系磷化膜性能更好。
轻铁系磷化工艺沉渣极少，喷淋处理不会堵塞管道、喷嘴、设备清洗方便。
3.2 铁系磷化液的组成铁系磷化液的组成很简单，常采用NaH2PO4、（NH4）H2PO4、H3PO4焦磷酸钠，促进剂选用氯酸盐、间硝基苯磺酸钠，钼酸钠或钼酸铵，或者是它们之间的复配产物，另外为了促进成膜，常加入Zn2+、Cu2+、磷酸二氢钠，酒石酸，浸蚀剂和表面活性剂等。
以下是几个配方。
3.3 铁系磷化膜的性能检测铁系磷化膜的性能检测方法与普通锌系磷化类似，主要检测磷化膜本身性能及和漆膜结合后的性能。
由于铁系磷化经常在较高的pH值下工作，故通常控制总酸度和pH值即可，当工作液pH值超过4.5时，已检测不到游离酸，则用标准酸将其滴定至pH4.5，这时消耗的酸的毫升数称之为酸消耗点。
铁系磷化膜的耐蚀性可通过在3%NaCL溶液中浸泡试验检测，通常以1hr不锈蚀为合格，在生产线上更多的厂家采用硫酸铜点滴试验来判断磷化膜的耐腐蚀能力，要求耐硫酸铜点滴时间较长，以避免在潮湿及高温天气磷化膜出现发黄的病态，保证磷化处理的效果。
4.铁系磷化的促进剂及对膜层抗腐蚀能力的影响铁系磷化中常用的促进剂是氯酸盐、间硝基苯磺酸钠和钼酸盐或它们的不同组合。
和普通的锌系磷化工艺不同的是，铁系磷化中促进剂的作用是可加快反应速度和增加非晶体铁系膜层的厚度，而在锌系磷化中，促进剂浓度增加，会导致大量的晶核产生，从而得到细密的晶体，磷化膜重量减轻。
因此若想得到较厚的铁系磷化膜，可通过增加磷化处理时间和增加促进剂浓度来实现。
铁系磷化膜的外观和促进剂的种类有关，除此以外还和槽液pH值及磷化膜的厚度有关，磷化时间短，膜薄呈蓝紫色较多；处理时间长则为彩虹色或灰色。
采用钼酸钠或钼酸铵及溴酸盐容易得到蓝色和彩虹色的膜层，用氯酸盐易得到暗棕色和灰色的膜，目前对哪一种色彩更好没有定论，应根据厂家需求及工艺情况确定。
但是有数据表明蓝色的磷化膜不一定性能更好。
Gorecki.G.研究发现，铁系磷化的耐腐蚀性与所选用的氧化剂种类有关，他通过试验，比较了三种常用的促进剂：钼酸钠、氯酸钠和间硝基苯磺酸钠（SNBS）如表1表1 含不同促进剂的磷化液成分60℃。
pH4.2～4.8，最后水洗分别采用铬酸盐水洗及不含铬酸盐的水洗，然后涂漆进行盐雾腐蚀试验，在试片上划长10cm的对角线，试片经盐雾试验后取出，用水冲洗、擦干，刮去松动的涂料及腐蚀产物，测腐蚀沿划线蠕动的范围。
见表2表2 含不同促进剂的盐雾试验结果作为加速剂比钼酸盐要好很多。
铁，一部分被氧化变成Fe3+，三价铁离子与磷酸根反应生成磷酸铁，转化膜是亚铁磷酸盐和磷酸铁的混合物，两种成份的多少取决于所用加速剂的氧化能力。
在铁系磷化膜中，磷酸铁的含量升高时磷化膜的防护性提高，从用氯酸盐和SNBS作促进剂的磷化液中得到的膜含约30%FePO4·2H2O，而用钼酸盐促进剂的仅含有14%FePO4·2H2O。
这种成份上的差异是由于促进剂的氧化程度不同造成的，氯酸盐和SNBS的氧化还原电位较高（E°分别为1.451V和0.6V）容易将亚铁离子氧化成三价铁而形成耐蚀性较高的磷酸铁膜，而钼酸盐的氧化一还原电位较低（E°为0.48V），因此膜中的三价铁盐仅为以氯酸盐和SNBS促进的磷化膜的一半。
尽管如此，目前在大陆还是采用钼酸盐促进，或钼酸盐/氯酸盐，钼酸盐/F/NO3-，钼酸盐/SNBS等复合促进剂为多，这是因为采用钼酸盐的铁系磷化反应速度快，可在常温下快速反应，而且钼酸盐还对钢铁有钝化作用。
5.金属离子的加入对铁系磷化膜抗腐蚀性的影响Gorecki等人还研究了在用氯酸盐和间硝基苯磺酸钠（SNBS）作为促进剂的铁系磷化中微量的金属离子如Ca2+、Ni2+、Zn2+等对铁系磷化膜耐蚀性能的影响。
加入约0.2g/L二价金属离子可使铁系磷化膜的抗腐蚀性提高10%～75%。
在铁系磷化液中，金属离子是成对加入的，如Ni/Ca 、Zn/Ca 。
在Goreck 的试验中，加入金属离子对磷化膜的膜重没有大的影响，但能够明显提高涂装后涂膜的抗盐雾腐蚀能力，用Ni/Ca 促进的铁系磷化液效果较好，特别是在用SNBS 作促进剂的磷化液中。
这些结论对设计新的轻铁磷化配方大有帮助。
6、铁系磷化的替代国外目前已开发了有利于环境保护的低温处理的无磷酸盐、无重金属离子、不需封闭钝化处理、可喷淋也可浸渍的新型处理液，取代传统的轻铁系磷化工艺，具有良好的耐腐蚀性能和涂层附着力，这一动向值得大陆磷化生产厂家关注。
尽管铁系磷化工艺相对简单、好用，但是它也暴露一些问题，如为了维持良好的处理效果，需要换槽，另外铁系磷化膜易产生闪锈，而用铬酸封闭钝化又会产生污染问题；另外在镀锌钢板上，由于磷化液浸蚀造成锌离子污染槽液，因此也需要改进。
目前国外已研究开发了一种新的取代铁系磷化的处理方法，采用无毒的过渡金属元素如金属锆来取代过去的铁系磷化，减缓了金属离子污染的压力。
作为铁系磷化的替代品，配方中无铁、无磷酸盐，这种方法提供了与铁系磷化等同的或更优的膜层性能，操作条件与铁系磷化类似，无需经常换槽，较常用的铁系磷化费用（消耗）更低，其性能等同或超过通常的铁系磷化，该工艺最早提出在1995年。
采用锆盐作为磷化处理后的铬酸封闭钝化剂的换代产品用于磷化后金属的封闭已开发成功，比如采用0.5%甲基三甲氧基硅烷和氟锆酸，pH 值为4的溶液处理，但锆盐处理液直接用于金属上还没有进行过。
替代铁系磷化的锆盐转化的工艺条件与铁系磷化非常相似，包括pH 值，处理温度、时间、浓度，膜层外观也与铁系磷化相似，为紫色或蓝色。
表3 说明了铁系磷化与替代转化膜工艺的区别8、新型快速铁系磷化工艺由于铁系磷化的诸多优点，它在涂装前表面处理工艺中占有一席之地。
目前较多采用的是以钼酸盐 (如钼酸铵或钼酸钠)为促进剂的轻铁系磷化工艺。
为了满足越来越高的顾客需求，开发了新型的耐蚀铁系磷化工艺，在原来开发的快速铁系磷化工艺的基础上，通过添加水溶性耐蚀添加剂及调整促进剂浓度可以达到高耐蚀及长时间存放不生锈的目的，是一种值得推广的新型工艺，其主要工艺参数如下： 产品技术指针：浓缩液的技术指针 工作液的技术指针 外观：绿色透明液体 淡绿色透明液体 比重：1.39 1.02-1.04总酸度：780-800点 8-20点游离酸： 3.5-4点pH值：3-5 用量2.5-3%(浸渍处理)用量：3-5%（刷涂处理）常温使用时间：3-5分钟，磷化膜的技术指针：外观：蓝色或彩虹色耐蚀性：3%NaCI浸泡试验2小时不生锈膜重：0.21-1g/㎡室内防锈期：＞7天柔韧性：1mm耐冲击强度：4.9N.m9、结语铁系磷化作为磷化技术的一种，目前已经得到广泛的应用。
应该明确的是，虽然它的应用有一定的局限性，但新型的环保铁系磷化技术具有良好的应用前景。
开发具有环保的、优异成膜性能和耐蚀性的铁系磷化工艺将促进中国涂装技术的发展。