目前，在工业的应用上，大部分是在钢铁工件表面进行氧化或磷化处理以提高其防护及装饰性能的。一般来说，与磷化处理相比，氧化处理得到的膜层色泽更丰富，装饰性能较好，但耐腐蚀性能较差。与氧化处理相比，磷化处理的膜层色泽呈现明显暗灰色，不如氧化膜，但耐腐蚀性能比氧化膜好。因此，使磷化膜既有较好的耐腐蚀性能，又有良好的装饰效果，可采用钢铁件黑色磷化处理的方法。

　　钢铁件黑色磷化处理得到的膜层为黑色，附着力较好，色泽均匀，膜层连续，结晶细腻。在工业应用环境及海洋大气中，黑色磷化膜的耐腐蚀性比普通磷化膜高，膜层的吸光、吸热、绝缘等性能较好。黑色磷化膜一般不影响处理工件的精度，又可减少表面的漫反射。因此，目前市场上一些机电设备的零部件都以黑色磷化膜作防护与装饰，特别是精密铸钢件用得最早。黑色磷化工艺已广泛应用于机械、电子、仪器仪表、航空、国防工业、船舶及汽车等各种行业。

　　黑色磷化液的典型配方及工艺条件见表2_27。

　　影响黑色磷化质量的因素

　　具体如下：

　　(1) 的浓度。溶液中对成膜起主要作用，同时可加深磷化膜的颜色。但如果浓度过大，会使磷化膜层质量变差。

　　(2) 的浓度。溶液中既可对成膜起促进作用，又可加深磷化膜的颜色。Ni2+与溶液中的、等参与成膜离子的性质相似，可以部分替代磷化膜中的、细化磷化膜层结晶晶粒，加深磷化膜的颜色，并增强磷化膜与基体的结合力，提高磷化膜的耐磨性。

　　(3) 表面活性剂。少量的表面活性剂在磷化液中可以改善磷化液在钢铁工件表面的润湿性、渗透性，提高磷化膜结晶的均匀性和致密性，提高磷化膜层的耐腐蚀性能。表面活性剂太多容易影响磷化膜层与基体的结合力及耐磨性能，应注意用量。

　　(4) 稳定剂。在磷化液中添加稳定剂可以将磷化液中的配合，形成稳定的螯合物，以防止被氧化成，减小磷化反应速度，减少沉渣量，并得到结晶细腻、均匀一致、颜色较深、耐腐蚀性较好的磷化膜层。常用的稳定剂有酒石酸等。

　　(5) 促进剂。在磷化液中添加促进剂可以加速磷化反应、降低磷化温度、缩短磷化时间。一般来说，可以用强氧化剂作促进剂，但是促进剂的氧化性太强，容易加速的氧化，增加的量，沉渣量增大，并使钢铁表面钝化，甚至无法形成磷化膜。常用的促进剂有硝酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、氯酸盐等。

　　(6) 游离酸度、总酸度及酸比。磷化液的游离酸度、总酸度及酸比是磷化膜质量的重要影响因素。游离酸度过高，磷化膜表面粗糙且多孔，溶液的沉渣增多，膜层对基体的附着力差;游离酸度过低，则磷化膜太薄，甚至无法形成磷化膜。总酸度过高，可加快磷化反应速度，但膜层很薄或者无膜形成;总酸度过低，则磷化速度缓慢，膜层粗糙。一般来说，应控制磷化液的酸比在合适的范围内，使游离酸度和总酸度在酸比范围内调整。

　　(7) 处理温度。磷化处理过程中，温度规定上限时，能激活能量低的点，使之也能成为结晶的活性中心，使晶核数目增多，结晶成膜的速度加快。超过上限温度过高，会造成酸比变化，加快反应速度，使磷化膜结晶粗大，孔隙增大，形成含渣磷化膜，降低耐蚀性能，影响磷化液的稳定性。因此，应将磷化温度控制在最适当的范围内，既能保证磷化的速度和膜层的质量，又能稳定磷化液，减少磷化沉渣。

　　黑色磷化工艺流程

　　一般来说，黑色磷化工艺流程为：除油脱脂→冷水洗→酸洗除锈→冷水洗→表面调整→黑色磷化→冷水洗→热水洗→干燥。

　　黑色磷化工艺的应用

　　钢铁件的黑色磷化工艺处理在钢铁材料保护中起很重要的作用。改革开放以来，研究者对黑色磷化工艺做了大量的工作，研制了各种各样的黑色磷化液。由于黑色磷化处理工艺及黑色磷化膜独特的优点，使黑色磷化技术逐步代替了原来的浓碱高温发黑处理。

　　根据某些特殊条件下的需要，对钢铁工件进行黑色磷化处理，研究开发的黑色磷化技术处理得到的磷化膜既有氧化膜的均匀黑色及细致精密的结晶特点，又有磷化膜的良好耐磨性及润滑性。具体实施情况如下：

　　(1) 磷化液配方及工艺条件。该性能优良的磷化液配方及具体工艺条件见上表2—27的配方3。

　　(2) 黑色磷化工艺流程：除油脱脂→冷水洗→酸洗除锈→冷水洗→表面调整→黑色磷化→冷水洗→热水洗→干燥。