磷化的主要过程：
1)金属的溶解过程即金属与磷化液中的游离酸发生反应:
M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H2↑
2)促进剂的加速过程为:
M(H2PO4)2+Fe+[O]→M3(PO4)2+FePO
由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。
3)磷酸及盐的水解: 磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及pH值下发生水解,产生游离磷酸:
Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4
3MeHPO4=Me3(PO4)2+ H3PO4
H3PO4=H2PO4-+H+= HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+
由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。
4）磷化膜的形成：当金属表面离解出的PO3-4与磷化槽液中的金属离子Zn2+、Mn2+、Fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:
3M+ 2PO4+ 4H2O = M3(PO4) 2·4H2O ↓
2M+ Fe+ 2 PO4+ 4H2O= M2Fe(PO4) 2·4H2O ↓
金属工件溶解出的Fe一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的Fe则氧化成Fe,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。
上述磷化原理可解释锌系磷化、锌钙系磷化、锰系磷化的成膜过程,也可解释锌件磷化、铝件磷化的成膜过程,但锌件磷化膜只有磷酸锌一种组成,铝件磷化还需加入较多的氟化物,以便形成AlF3、AlF6