1 铁系磷化概述　

　铁系磷化是含有磷酸盐、磷酸、促进剂、络合剂等基本成份的磷化液，在钢铁工件上形成以磷酸铁和三氧化二铁为主的彩色磷化膜，俗称彩膜磷化。此类磷化液具有可在室温、低温下使用，磷化速度快、控制方便、磷化沉渣少、槽液稳定性好以及成本低等特点，并且涂装后抗弯曲性、抗冲击性能好。但是铁系磷化膜普遍存在耐蚀性差的缺点，特别是雨天或环境潮湿的情况下，工件易生锈。而且磷化液处理一段时间后工件易出现挂灰。为此北京冰石科技有限公司研制出一种新型铁系磷化液(BL-101常温铁系磷化液），此磷化液应用在某电视机配件厂，很好地解决了工件返锈和挂灰等问题。

     2 .铁系磷化易返锈和挂灰的原因　　

     2.1 铁系磷化机理　　铁系磷化易返锈和挂灰是与其磷化的机理有关。一般铁系磷化液处理工件时，其反应分为以下几步： 　　2Fe+4NaH2PO4+2H2O+O2→2Fe(H2PO4)2+4NaOH 然后，磷酸二氢铁一部分变成磷酸铁，一部分变成氢氧化铁。 　　2Fe(H2PO4)2+2NaOH+O→2FePO4+2NaH2PO4+3H2O 　　2Fe(H2PO4)2+6NaOH+O→2Fe(OH)3+2NaH2PO4+2Na2HPO4+H2O 最后，氢氧化铁分解成不溶的氧化铁：　　2Fe(OH3)→Fe2O3+3H2O 综合式上述各式得： 　　4Fe+4NaH2PO4+3O2→2FePO4+Fe2O3+2Na2HPO4+3H2O 　　　　　　　　　　　(铁系磷化膜) 　

　2.2 常见铁系磷化的应用　　

此类磷化膜为FePO4和Fe2O3为主的无定型磷化膜，膜很薄，一般≤1μm，其耐蚀性差。因为Na+或K+在铁系磷化液中为主要成份，所以磷化膜中大量含有钾或钠，使得工件易挂灰，并且处理一段时间后，溶液中含有大量Fe3+，易生成FePO4沉积在工件表面，也是引起工件挂灰的一个原因，磷化时游离酸度控制过高或过低都会产生挂灰现象。　　针对传统铁系磷化液的这些缺点，北京冰石科技有限公司研制出一种新型的铁系磷化液BL-101铁系磷化液，它是由锆化合物、磷酸、其它稀有元素、促进剂、络合剂、稳定剂、成膜助剂等组成。由于加入了锆化合物，锆的防腐蚀性能十分优异，在水中也不被腐蚀，具有排水性能，对多种腐蚀介质都有极好的耐蚀性能，耐各种碱性溶液腐蚀能力超过不锈钢与金属钛。同时也是耐酸耐热的首选材料，所以磷化膜中含有锆化合物，其耐蚀性大大地提高了；同时磷化液中还加入其它稀有元素，减小了Na+和K+的用量，有效地解决了因磷化膜中含有大量钠或钾等引起的挂灰；合理地控制磷化液的各种指标，能够有效地解决因游离酸过高或过低和Fe3+过多引起的挂灰问题。　　

       3 新型铁系磷化液(BL-101)　　

       该磷化液应用在某电视机配件厂，有效地解决了磷化后工作返锈和挂灰问题，该厂经长期使用，都取得了满意的效果。　

　3.1 该厂对磷化膜的要求　　该厂磷化工件是电视机显示屏内衬筛网，其后序组装时，需要进行正压和负压处理，并且工序间的时间间隙有时达4～5天之久，这就要求磷化膜不能太厚，且耐蚀性要好。又考虑到工件是网状结构的特殊性，要求磷化后不堵网孔，网和框的磷化膜颜色要均匀一致，就选择磷化膜≤1μm的铁系磷化。然而经筛选几家铁系磷化处理液，无论是在耐蚀性、颜色的均匀性，还是在耐正压和耐负压方面都是难于满足的。而我们为其推荐新型铁系磷化液BL-101，取得了很满意的效果。　

　3.2 磷化工艺　　该厂的工件是无油有微锈的工件，用北京冰石科技有限公司的新型铁系磷化BL-101，为该厂设计工艺流程为：　　除锈→水洗→流水洗→磷化→水洗→干燥→下道工序　

　3.3 磷化效果　

　①磷化膜的颜色。　　磷化膜的颜色为蓝色至彩虹色，磷化的时间不同，颜色随之变化，通过实验观察，其磷化膜的颜色和磷化时间对应关系如表1。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　表1 磷化膜颜色与磷化时间对应表

磷化时间       2min 2min 2min 2min 2min

磷化膜的颜色 黄色 紫色 蓝色 深蓝色 淡蓝色 　

　②磷化膜的耐蚀性。磷化膜薄而致密，防锈性好。磷化后在室内挂放，可以达到10天不生锈。

　③磷化槽液情况。磷化槽液沉渣少，根据该厂使用情况观察，磷化后网孔一个也没有堵，且寿命也比一般铁系磷化液长。　　

  ④磷化的成本低。该工艺设备投资少，生产线短，占地面积少，一般不需加热装置，不需专用三废治理设备。　

　3.4 槽液的配制与维护　　因磷化液是单组分，配制简单，只需向槽中加入计算量的磷化浓缩液，补足水，搅拌均匀即可。在使用过程中，一般情况下可用pH值0.5～5的精密试纸测定槽液pH值，有条件的单位也可用酸度计检测槽液游离酸度和总酸度。该磷化液最显著特点就是维护补充与配槽时用同一浓缩液。另外，若磷化液略为升温，其磷化时间可大大缩短。　

　   4 前景概括

　　传统铁磷化液普遍存在耐蚀性差，工件易挂灰问题，这是由于自身磷化机理原因引起的。新型铁系磷化液(BL-101常温铁系磷化液)加入了防腐性能十分优异的锆化合物和其它稀有元素，减少了钠或钾的含量有效地解决了以上问题，该磷化液长期应用在某电视机配件厂，取得满意的效果。