转变：转变为另一种形式、物质或状态。在磷酸盐转化膜的情况下，基底金属参与涂层反应并成为涂层的组成部分。磷酸盐转化膜是从基体金属表面向外形成的。因此，涂层的厚度取决于涂层形成时的孔隙率。一旦表面与化学溶液隔绝，反应就会停止。
磷酸盐转化膜是大多数精加工操作不可或缺的一部分，具有以下一项或多项功能：提高耐腐蚀性、吸收润滑剂、改善外观、促进附着力以及提供耐磨性或促进冷成型。
磷化是一种化学转化膜，它使基体金属表面转变为非金属结晶涂层。该反应发生在含有磷酸根离子的酸性溶液中。金属/溶液界面处的氢损失导致局部 pH 值升高和随后的涂层沉淀。
磷酸盐涂层可分为三种主要类型：锌、锰和铁。根据零件的功能要求，每种材料都有许多专有配方。
重磷酸锌
通常选择重磷酸锌是因为它能够保留防锈油和蜡。浓度在 1,000–3,000 mg/ft2 范围内的重涂层充当吸收性基材，将防锈剂保持在零件表面。这可以提供超过 400 小时的 5% 中性盐雾暴露的腐蚀保护，具体取决于所选防锈剂的配方和浓度。
重磷酸锌涂层采用浸渍工艺。部件要么在机架上运行，要么在翻滚桶中运行。浴池最初以 3-4% 的体积（30-40 总酸点）充电，并在 175-185°F 下运行。浴液通过测量浓度（总酸）、侵蚀性（游离酸）和铁含量的简单滴定来控制。
积铁通常是镀液使用寿命的限制因素。当铁含量高于锌含量时，通常是由于金属产量高，涂层质量和均匀性就会受到影响。此时，可以倒出一部分浴液或将浴液重新装满。
钙改性磷酸锌
钙改性磷酸锌通常用作油漆或其他有机涂料的基础。钙与锌共沉积并充当内置晶粒细化剂以形成光滑的微晶结构。涂层重量通常在 150–500 mg/ft2 的范围内，这可以增强附着力，而不会像重磷酸锌涂层那样具有吸收性。此外，钙改性磷酸锌涂层的耐化学性将腐蚀限制在有限的区域，如果施加的面漆损坏，通常称为蠕变。钙改性磷酸锌通常用于橡胶粘合之前，也具有耐磨性。
钙改性磷酸锌可通过喷涂或浸渍方式施用。浴通常是双组分系统，富含钙的组分在启动时添加，此后很少添加。喷涂的工作温度为 150°F，浸入的工作温度为 170–180°F。
镀液中的铁含量可能会影响晶粒细化，并可能导致镀层不均匀。少量但频繁地添加强氧化剂会使铁从溶液中沉淀出来，从而延长浴液寿命。
冷成型磷酸锌
冷成型磷酸锌用于促进基础金属的拉拔、冷镦、冲压或挤压。这些磷酸盐涂层设计用于在变形期间在严酷的热和压力条件下保留润滑剂。磷酸盐涂层的使用可以延长工具寿命、加快拉拔速度并减少基体金属。
冷成型磷酸锌的涂层重量范围为 500–2,000 mg/ft2。此应用中的磷化溶液不含铁，以确保磷酸锌晶体的磨蚀性较低，不会划伤模具、划痕或磨损。需要一种强氧化剂，通常是亚硝酸盐或氯酸盐，才能使铁以污泥的形式从浴中掉落。此外，可以在磷酸盐之前使用钛基晶粒细化预浸，以产生更光滑、更均匀的结晶涂层。
磷酸锰
磷酸锰因其耐磨性能而最常被选择。磷酸锰涂层不仅可以防止运动部件（如汽缸套、凸轮轴、活塞环和传动齿轮）之间的金属与金属接触，还具有出色的保油性能，兼顾润滑性和耐腐蚀性。
通常在锰磷化之前使用晶粒细化预浸，以确保可控的微精加工。典型的磷酸锰浴按体积计充电 10%，并在 195–205°F 下运行。
在重锰磷酸盐浴中可获得超过 1,500 mg/ft2 的涂层重量。较新的配方允许较低的操作温度和较低的浓度，但会牺牲涂层重量。
与浴液活性（游离酸）相比，浴液浓度（总酸）的平衡对于控制晶体尺寸和涂层均匀性至关重要。建议比例为 5.5–6:5.1，并通过添加碳酸锰来维持。通过用过氧化氢处理可以降低镀液中的高铁含量。
磷酸铁
磷酸铁用作油漆或粉末涂层的基础以增强附着力。与磷化锌和磷酸锰不同，金属阳离子存在于磷化液中，磷酸铁涂层的阳离子由基体金属提供。磷化液含有碱金属磷酸盐和促进剂。磷酸铁的涂层重量范围为 25–100 mg/ft2。
应用通常在三级或五级喷淋清洗机中进行，但也有一些浸入式工艺。对于三级洗衣机，磷酸铁具有集成的洗涤剂系统，可一步清洁和磷酸盐处理。在五阶段洗衣机中，清洁在第一阶段单独进行，而磷酸盐在第三阶段应用。在最后阶段应用密封，以尽量减少膜下腐蚀。许多加工商正在选择六价铬封闭剂的替代品，以替代不含铬的有机配方。
磷酸铁很容易通过简单的滴定来控制，以确定浓度（1-3% 体积）和 pH 调节（4.5-5.5 最佳）。工作温度相对较低 (100–130°F)。
磷酸盐转化涂层领域的发展旨在降低操作温度，减少作为被处理零件表面积函数产生的污泥体积，并调整配方以满足更严格的涂层重量和涂层厚度要求。这些变化主要是为了解决环境和经济问题，同时不影响所得涂层的性能特征或质量。
磷酸盐涂层经济、易于使用，并提供各种有价值的特性来延长使用寿命并改善被处理部件的性能特征。
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