金属工件浸没在磷化槽液中，使其表面发生化学反应和物理作用形成一层具有特殊结构和功能的化学转化膜的过程 称为磷化过程，形成的化学转化膜称之为磷化膜。磷化膜可以提高金属的抗腐蚀能力，提高其抗磨性能，起到抗锈抗磨抗腐蚀的作用，此外磷化膜还可提高工件的抗粘着和耐磨性，防止咬合或划伤。目前磷化处理技术主要应用在防腐、油漆底层、冷加工润滑、减摩、电绝缘等方面，在机械、汽车、航空等行业也有广泛的应用。

锰系磷化处理是成熟的磷化处理工艺 ,其磷化膜层呈灰黑或黑色。膜层的组成成分主要是 (Mn·Fe)₅H₂(PO₄)₄·4H₂O 和 Mn₅H₂(PO₄)₄·4H₂O ,锰系磷化膜是一种常用来减少摩擦和改善零件润滑状态的化学转化膜。由于具有特殊的颗粒状组织形貌和较好的减磨效果，锰系磷化膜能够有效降低摩擦表面的摩擦系数，减小摩擦力，从而防止紧固件发生咬合或擦伤。致密牢固的磷化膜不仅具有较佳的耐腐蚀性，而且可以避免氢脆问题的产生。在减摩、润滑方面，锰系磷化膜相对锌系磷化膜具有较好的热稳定性，较高的硬度和较强的抗打磨能力。另外，锰系磷化膜在降低噪声方面有很大优点，因此用于减摩、耐磨、润滑的场合主要采用锰系磷化膜。

目前锰系磷化工艺制得的磷化膜普遍较厚，影响磷化因素主要有游离酸度、总酸度、酸比、主要成膜物质组分与含量、磷化促进剂等。因此，本文在传统锰系磷化液配方基础上，采用正交试验法制备一种锰系薄膜磷化液，这种锰系磷化液具有特殊性，专门用于冰箱等冷冻压缩机零件（活塞、曲轴、连杆）的磷化。制备的膜较薄，能达到零件组件之间配合要求的膜厚，膜表面有光泽，呈灰黑色，膜的耐蚀性高，膜减摩耐磨性好。将这种磷化液用于指导生产，可以减小摩擦和改善零件润滑状态，增强零件的耐磨性，延长零件的使用寿命。

目前，对锰系磷化膜的研究主要是膜厚在1-2μm左右及以上的磷化膜的工艺过程以及性能研究。麻文昌^[1]等研究了对石油套管接箍内螺纹表面磷化工艺中预处理、温度控制、磷化液浓度控制等对磷化质量的影响和对策。谢明^[2]等对常温锌锰系磷化工艺及磷化膜性能进行了研究。杨洋^[3]研究了促进剂对磷化膜的形成和磷化槽液稳定的作用。孙海静^[4]等进行了Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面锰系磷化膜的制备工艺及性能研究。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容、目标

基本内容：

①查阅文献和相关资料确定磷化液的成分，通过正交试验研究最优配比，制备一种锰系薄膜磷化液。

②在零件表面进行磷化处理。

③采用电化学方法和硫酸铜点滴实验研究磷化膜的耐蚀性。

④通过扫描电子显微镜（SEM）观察磷化膜的表面形貌。