1در این تحقیق اثر افزودن یون های نیکل و منگنز در فرآیند فسفاته کاری با غلظت کم روی بر سطح فولاد 4Cr41 مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا محلول فسفاته کاری پایه بر اساس تجربیات قبلی شامل اسید فسفریک، اسید نیتریک، شتاب دهنده ها و مواد اصلاح کننده برای ایجاد ساختار بهینه پوشش تهیه شد. غلظت ترکیبات و پارامترهای عملیاتی دما، زمان و pH محلول، در طول فرایند ثابت شد. مقادیر کاتیونهای روی- نیکل- منگنز توسط اکسید روی 0/5-1-1/5-2- g/lit 2/5؛ نیترات نیکل 1-2-3-4- g/lit 6 و کربنات منگنز 0/8-1/6-3/2-4- g/lit 4/8 به حمام افزوده شد. بررسی تغییرات وزن و چگالی ظاهری واحد سطح پوشش نشان داد که مقدار بهینه ترکیب حمام شامل 5/1 اکسید روی، 4 نیترات نیکل و 3/8 g/lit کربنات منگنز است. با افزایش غلظت یون های نیکل و منگنز موجود در حمام، وزن پوشش کاهش می یابد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که ساختار پوشش سه کاتیونی بهینه شده روی- نیکل- منگنز اغلب به صورت مکعبی و ورقه ای است. بررسی های EDX نیز نشان داد که با افزایش غلظت نیکل و منگنز در حمام، درصد وزنی این عناصر در پوشش فسفاته افزایش می یابد. الگوی پراش اشعه X نشان داد که فازهای حاوی ترکیبات فسفاته جهت پوشش بر روی زیر لایه به طور موفق آمیزی تشکیل شده است. نتایج بررسی های زبری، آزمایش پاشش نمک و چسبندگی رنگ نشان می دهد که پوشش فسفاته سه کاتیونی با بلورهای ریز، یکنواختی بالا، تخلخل کم و در حضور عناصر نیکل و منگنز، باعث بهبود چسبندگی رنگ و جلوگیری از هیدراسیون مجدد پوشش شده است. لذا جدا شدن رنگ در محل خراش اتفاق نمی افتد و پوشش رنگ فاقد تاول و زنگ زدگی است.