本方法對321不銹鋼球閥進行預處理后，不經預鍍鎳和誘導體觸發，而直接進行化學鍍鎳2小時,鍍層Ni、P質量分數分別為88.37%和11.63%經過不同溫度回火，鍍層的顯微硬度隨著回火溫度的升高而增大。在350℃ 時達到最大值為1000HV。鍍層與基體的結合力隨鍍層回火溫度的升高呈現先升后降的趨勢。在300℃時達到最大值，為42.3N。Ni-P合金鍍層在10%的鹽酸、硫酸、鹽酸與硫酸的混合酸中的耐蝕性遠高于不銹鋼基體，而經過回火后的鍍層的耐蝕性比未經回火的低。因此，根據對球閥不同的性能要求選擇不同的處理工藝。
1. 除(chu)銹液的組成及(ji)操(cao)作
除銹（活化）的(de)目的(de)就是(shi)除去氧化膜，使鍍(du)液(ye)和基體接觸，讓(rang)鍍(du)覆反應順利進行。因此，該步驟是(shi)鍍(du)覆成功與(yu)否的(de)關(guan)鍵。
除銹液組成與操作條件：
硫酸(suan) 10% 、 時間 5~6 分鐘(zhong) 、 溫度 50~60℃
試(shi)件(jian)浸入除(chu)(chu)銹(xiu)液(ye)中后剛開始無任何跡象(xiang)，大約(yue)2分鐘后，試(shi)件(jian)表面有少量氣(qi)泡(pao)冒出，表明有地方氧化膜已經(jing)被反(fan)應掉。除(chu)(chu)銹(xiu)液(ye)已經(jing)和(he)基體接觸了，隨著反(fan)應的(de)進行，氣(qi)泡(pao)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，經(jing)過(guo)5min的(de)除(chu)(chu)銹(xiu)，將試(shi)件(jian)取出，先在冷(leng)水中激(ji)沖(chong)，再用熱的(de)蒸餾(liu)水沖(chong)洗，馬上將試(shi)件(jian)浸入鍍(du)液(ye)中，可以看到(dao)試(shi)件(jian)與(yu)鍍(du)液(ye)劇烈反(fan)應，經(jing)過(guo)2小時的(de)鍍(du)覆，試(shi)件(jian)表面光亮呈現銀(yin)白色(se)，鍍(du)覆效果較好。
2. 化學(xue)鍍高磷Ni-P鍍液組成及工藝條件
硫酸鎳（NiSO4·7H2O) 25g/L 、 穩定劑 少量 、 pH 4.6 、溫度 90℃
次磷酸鈉（NaH2PO2·H2O) 20g/L 、檸檬酸三鈉（Na3C6H5O7) 10g/L
乙酸鈉（NaCH3COO) 10g/L 、 乳酸（C3H6O3) 25g/L 、鍍覆時間 2小時
3. 鍍層形貌與組成
a. 表面形貌
用XJL-02光(guang)(guang)學顯微鏡（江南光(guang)(guang)學儀(yi)器廠(chang)生產(chan)）觀察表面(mian)(mian)形貌(mao)，呈光(guang)(guang)亮的(de)銀(yin)白色，基體表面(mian)(mian)分(fen)布著胞狀結構，從截面(mian)(mian)圖看沉積層厚度大約有(you)20μm.
b. 鍍層組成(cheng)
采用JEOL JXA-840A電子探針分(fen)析儀（日(ri)本電子株式會社研(yan)制）測(ce)得鍍層(ceng)(ceng)中鎳與磷的(de)原子分(fen)數(shu)各(ge)為P10.96%,Ni 89.04%。磷含(han)量(liang)在11%~12%之間，表(biao)明該鍍層(ceng)(ceng)屬于高磷含(han)量(liang)鍍層(ceng)(ceng)。
4. 鍍層(ceng)硬度(du)及高(gao)磷-鎳(nie)合(he)金硬度(du)隨溫度(du)的升(sheng)高(gao)而增大的機(ji)理
不銹鋼基體、未經(jing)回火的鍍(du)層(ceng)以及在各種(zhong)溫度條件下經(jing)回火處理后的鍍(du)層(ceng)顯微(wei)硬度測定結果見表4-34。試樣在HV-1000型(xing)臥式(shi)顯微(wei)硬度計（上(shang)海材料(liao)試驗機械生產）上(shang)每次測3點。
由表4-34可見，鍍層的硬度較基體從397HV升高到520HV(第1組），鍍層經過熱處理回火后，硬度進一步提高，在300~350℃的間隔的硬度上升最快。原因是鍍層發生了品態轉變，熱處理使鍍層與基體金屬元素發生相互擴散，從而提高鍍層硬度，且能使鍍層經歷如下變化：非品態－晶態－晶粒聚集長大。磷原子的擴散聚集使磷原子聚集到鎳的特定晶面上，迫使其適應鎳的結構，形成共格關系，使其局部應力場引起嚴重畸變，故加快了硬度增加的趨勢；當磷原子聚集到足夠數量，滿足鎳磷原子數之比為3:1的關系時，析出金屬間化合物，與固溶體具有共格關系，引起共格沉淀硬化作用，所以此時硬度增加很多；非晶態Ni-P合金加熱到一定溫度形成的原子集團，逐漸發展成結晶核心，起到一定的強化作用，故硬度增加；晶化反應后，晶化相發生畸變，增加了鍍層的塑變抗力，硬度提高；當有Ni3P生成時，鍍層被強化，Ni3P聚集粗化。由此可見，鎳磷鍍層發生了典型的沉淀強化過程；而非晶態Ni3P體積分數大于Ni,成為基體，產生分散強化作用，所以高溫熱處理后具有較高的硬度。可以說鎳磷鍍層的晶化越完全，鍍層的硬度越高，而隨著溫度的升高，鍍層的晶化程度在不斷提高，所以鍍層硬度隨溫度的升高而增大，要求高耐磨性高硬度的鍍層可選擇對鍍層進行350℃回火處理。
5. 鍍層結合力實驗(yan)
試(shi)件根據回火溫度的不同在WS-2002劃痕機上測試(shi)試(shi)件的結(jie)合力，實驗結(jie)果(guo)見表4-35不同狀態下鍍層的結(jie)合力。
從表4-35中可(ke)見，在300℃以前，鍍層(ceng)結合力(li)隨著(zhu)回火(huo)溫度(du)的(de)上升而提高(gao)，300℃時鍍層(ceng)的(de)結合力(li)達到最高(gao)值，之(zhi)后，回火(huo)溫度(du)再升高(gao)后，結合力(li)反(fan)而下降。
因此，回火溫度最對不要通過300℃一般地說，鍍(du)層(ceng)(ceng)與基體(ti)的(de)結合力(li)是判斷鍍(du)層(ceng)(ceng)性能(neng)好壞(huai)的(de)重要依(yi)據。
6. 鍍(du)層耐蝕性(xing)
a. 未經回火(huo)的鍍層腐(fu)蝕速率(lv)測定
試樣先算出(chu)其表(biao)面積，然(ran)后(hou)用分析天平測出(chu)試樣在腐蝕(shi)(shi)前后(hou)的(de)質(zhi)量(liang)，經過240h的(de)靜態(tai)腐蝕(shi)(shi)（腐蝕(shi)(shi)液每2天更(geng)新一(yi)次），根據(ju)試樣表(biao)面積及失(shi)重(zhong)求(qiu)出(chu)腐蝕(shi)(shi)速(su)率。
b. 試(shi)樣腐(fu)蝕速率的測定見表4-36
從表4-36可見，鎳(nie)磷化學鍍(du)層的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速率在10%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液、10%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液和硫(liu)酸(suan)與鹽(yan)酸(suan)混合溶(rong)液都(dou)有(you)(you)二十多(duo)倍的(de)(de)差距。只有(you)(you)在乙(yi)酸(suan)中才相近。Ni-P 鍍(du)層為非(fei)(fei)晶(jing)(jing)態(tai)合金鍍(du)層，從理論(lun)上講(jiang)，由于非(fei)(fei)晶(jing)(jing)態(tai)合金鍍(du)層組織結構(gou)均勻，無偏(pian)析、夾雜物和第二相，原子(zi)間(jian)呈現短程有(you)(you)序結構(gou)，沒(mei)有(you)(you)晶(jing)(jing)界、位錯(cuo)以(yi)及與晶(jing)(jing)態(tai)有(you)(you)關(guan)的(de)(de)其(qi)他(ta)缺陷(xian)，是多(duo)種元素的(de)(de)固溶(rong)體，具有(you)(you)較好的(de)(de)化學和電化學均勻性，因(yin)此(ci)其(qi)，耐腐蝕(shi)(shi)性高。
c. 表4-37為不同回火溫度(du)下鍍層(ceng)的腐蝕(shi)速率
從表4-37可見，隨著回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)的(de)上升(sheng)，鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性呈(cheng)下(xia)降的(de)趨勢。剛開始下(xia)降不(bu)大(da)，在300~350℃回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)內，腐(fu)蝕(shi)速率上升(sheng)很快，鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)回(hui)火(huo)(huo)發生晶化的(de)完成(cheng)，晶態(tai)結構相關(guan)的(de)缺(que)陷急劇增加，從而加大(da)腐(fu)蝕(shi)傾向。因此，要求(qiu)高(gao)耐(nai)蝕(shi)性的(de)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)可選擇鍍(du)態(tai)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)，耐(nai)蝕(shi)性最好(hao)。如果既(ji)要求(qiu)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)又要求(qiu)高(gao)耐(nai)磨、高(gao)硬度(du)(du)的(de)條件，可選擇較(jiao)低(di)的(de)回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)處理，以達到(dao)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)耐(nai)磨性、硬度(du)(du)與耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性的(de)良好(hao)配合。
