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. 除銹液的組成及操(cao)作
除銹（活化）的目的就是除去氧化膜，使鍍液和基體接觸，讓鍍覆反應順利進行。因(yin)此(ci)，該(gai)步驟是鍍覆成功與(yu)否的關鍵。
除銹(xiu)液組成(cheng)與操作(zuo)條件：
硫酸(suan) 10% 、 時(shi)間 5~6 分鐘(zhong) 、 溫(wen)度 50~60℃
試(shi)件(jian)浸(jin)入除(chu)銹(xiu)液中后(hou)剛開始無任何跡象(xiang)，大(da)約2分鐘后(hou)，試(shi)件(jian)表(biao)面有(you)少量氣泡冒出(chu)，表(biao)明有(you)地方氧化膜已(yi)經被反(fan)應(ying)掉。除(chu)銹(xiu)液已(yi)經和基體接觸了，隨著反(fan)應(ying)的進(jin)行，氣泡越(yue)來越(yue)多，經過(guo)5min的除(chu)銹(xiu)，將試(shi)件(jian)取(qu)出(chu)，先在(zai)冷(leng)水(shui)中激沖，再用熱的蒸餾(liu)水(shui)沖洗，馬上將試(shi)件(jian)浸(jin)入鍍液中，可以看到試(shi)件(jian)與鍍液劇烈反(fan)應(ying)，經過(guo)2小時的鍍覆，試(shi)件(jian)表(biao)面光亮呈(cheng)現銀白色，鍍覆效果較好。
2. 化學鍍(du)高磷(lin)Ni-P鍍(du)液(ye)組成(cheng)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(xing)貌與組成(cheng)
a. 表面形貌
用XJL-02光(guang)學(xue)顯微鏡（江南光(guang)學(xue)儀器廠(chang)生產）觀察表面(mian)形貌(mao)，呈光(guang)亮的(de)銀白色(se)，基體表面(mian)分布著胞狀結構，從(cong)截(jie)面(mian)圖(tu)看沉(chen)積層(ceng)厚度(du)大約有20μm.
b. 鍍層組成
采用JEOL JXA-840A電子探針分(fen)(fen)析儀（日本電子株式(shi)會(hui)社研制）測得鍍(du)層中(zhong)鎳與磷(lin)的原(yuan)子分(fen)(fen)數(shu)各為P10.96%,Ni 89.04%。磷(lin)含量在(zai)11%~12%之(zhi)間，表明該(gai)鍍(du)層屬(shu)于高磷(lin)含量鍍(du)層。
4. 鍍(du)層硬度及高(gao)(gao)磷-鎳合(he)金硬度隨(sui)溫度的升高(gao)(gao)而增大的機理(li)
不(bu)銹鋼(gang)基(ji)體、未經回火(huo)的鍍層以及在各(ge)種溫度條件(jian)下經回火(huo)處理后(hou)的鍍層顯微硬度測(ce)定結果(guo)見表4-34。試(shi)樣在HV-1000型(xing)臥(wo)式顯微硬度計(ji)（上(shang)海材料試(shi)驗機械生(sheng)產）上(shang)每次測(ce)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(du)層結(jie)合(he)力實驗
試(shi)件根據回火溫度的(de)(de)不同在WS-2002劃痕機上測(ce)試(shi)試(shi)件的(de)(de)結合力(li)，實驗結果見表4-35不同狀態下鍍層的(de)(de)結合力(li)。
從表4-35中可見(jian)，在(zai)300℃以前，鍍層(ceng)結合(he)力隨著回火溫(wen)(wen)度(du)的(de)上(shang)升而(er)提高(gao)，300℃時(shi)鍍層(ceng)的(de)結合(he)力達到最高(gao)值，之后(hou)，回火溫(wen)(wen)度(du)再升高(gao)后(hou)，結合(he)力反而(er)下降。
因此(ci)，回火溫度最對不要通過300℃一般(ban)地(di)說，鍍(du)層與基(ji)體的結合力(li)是判(pan)斷鍍(du)層性能(neng)好壞的重(zhong)要依據(ju)。
6. 鍍層耐蝕(shi)性
a. 未(wei)經回火(huo)的鍍層(ceng)腐蝕速率(lv)測(ce)定
試樣(yang)先算出其表面積，然后(hou)用分析天平測出試樣(yang)在腐(fu)蝕(shi)(shi)前(qian)后(hou)的質量，經過240h的靜(jing)態(tai)腐(fu)蝕(shi)(shi)（腐(fu)蝕(shi)(shi)液每2天更新一次），根據試樣(yang)表面積及失重求(qiu)出腐(fu)蝕(shi)(shi)速率。
b. 試樣腐蝕速(su)率的測定(ding)見表4-36
從(cong)表4-36可(ke)見(jian)，鎳磷化學鍍層(ceng)的(de)腐蝕(shi)速率在10%鹽酸(suan)溶(rong)液、10%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液和硫(liu)酸(suan)與鹽酸(suan)混合溶(rong)液都有(you)二十多倍的(de)差距(ju)。只(zhi)有(you)在乙酸(suan)中才(cai)相近。Ni-P 鍍層(ceng)為非(fei)晶態(tai)合金(jin)鍍層(ceng)，從(cong)理論上(shang)講，由于非(fei)晶態(tai)合金(jin)鍍層(ceng)組織結構均勻(yun)，無(wu)偏析、夾雜物和第二相，原子間呈現短程有(you)序結構，沒有(you)晶界、位(wei)錯以(yi)及與晶態(tai)有(you)關的(de)其(qi)他(ta)缺(que)陷，是多種(zhong)元素的(de)固溶(rong)體，具(ju)有(you)較好的(de)化學和電化學均勻(yun)性，因(yin)此其(qi)，耐腐蝕(shi)性高。
c. 表(biao)4-37為不同回火溫(wen)度下鍍(du)層的腐(fu)蝕(shi)速率
從表4-37可(ke)見，隨(sui)著回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)的(de)(de)上升，鍍(du)(du)層(ceng)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)呈下降的(de)(de)趨勢。剛開始下降不(bu)大(da)，在300~350℃回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)內，腐蝕速率上升很(hen)快(kuai)，鍍(du)(du)層(ceng)回(hui)火(huo)發生晶(jing)化的(de)(de)完成，晶(jing)態(tai)結(jie)構相關的(de)(de)缺(que)陷急(ji)劇增加(jia)，從而加(jia)大(da)腐蝕傾向。因此，要求(qiu)高(gao)耐(nai)蝕性(xing)的(de)(de)鍍(du)(du)層(ceng)可(ke)選(xuan)擇鍍(du)(du)態(tai)鍍(du)(du)層(ceng)，耐(nai)蝕性(xing)最好(hao)(hao)。如果既要求(qiu)耐(nai)腐蝕又要求(qiu)高(gao)耐(nai)磨、高(gao)硬度(du)的(de)(de)條件(jian)，可(ke)選(xuan)擇較(jiao)低的(de)(de)回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)處理(li)，以達到(dao)鍍(du)(du)層(ceng)耐(nai)磨性(xing)、硬度(du)與耐(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)良好(hao)(hao)配合(he)。
