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(ye)的組(zu)成及(ji)操作
除(chu)銹（活化）的目(mu)的就是(shi)除(chu)去氧化膜，使鍍(du)液和基體接(jie)觸(chu)，讓鍍(du)覆反(fan)應順利(li)進行。因此，該步驟是(shi)鍍(du)覆成功與否的關鍵。
除銹液組成與操(cao)作條件：
硫酸 10% 、 時(shi)間 5~6 分鐘 、 溫度(du) 50~60℃
試件(jian)(jian)浸入(ru)除銹液中(zhong)(zhong)后剛開(kai)始無任何跡象，大(da)約2分鐘后，試件(jian)(jian)表(biao)面(mian)有少量氣泡(pao)冒出(chu)，表(biao)明有地方氧化(hua)膜已經(jing)被反(fan)應(ying)(ying)掉。除銹液已經(jing)和基(ji)體接(jie)觸(chu)了，隨著(zhu)反(fan)應(ying)(ying)的(de)進行(xing)，氣泡(pao)越來越多，經(jing)過5min的(de)除銹，將(jiang)試件(jian)(jian)取(qu)出(chu)，先在冷水中(zhong)(zhong)激沖，再(zai)用熱的(de)蒸(zheng)餾水沖洗(xi)，馬上將(jiang)試件(jian)(jian)浸入(ru)鍍液中(zhong)(zhong)，可(ke)以看到試件(jian)(jian)與鍍液劇烈反(fan)應(ying)(ying)，經(jing)過2小時(shi)的(de)鍍覆，試件(jian)(jian)表(biao)面(mian)光亮呈現銀白色(se)，鍍覆效果較好。
2. 化學鍍(du)高磷Ni-P鍍(du)液(ye)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(mao)與組成
a. 表面形貌
用(yong)XJL-02光學顯(xian)微鏡（江南光學儀器(qi)廠生產）觀察表面形貌，呈光亮的銀白色(se)，基體表面分布著胞狀結構，從截面圖看沉積層厚(hou)度大約(yue)有20μm.
b. 鍍(du)層組(zu)成
采用(yong)JEOL JXA-840A電(dian)子探(tan)針分析儀(yi)（日本電(dian)子株(zhu)式(shi)會社研制）測(ce)得鍍(du)層(ceng)(ceng)中鎳與磷的原子分數各(ge)為P10.96%,Ni 89.04%。磷含量(liang)在(zai)11%~12%之間(jian)，表明該鍍(du)層(ceng)(ceng)屬于高磷含量(liang)鍍(du)層(ceng)(ceng)。
4. 鍍(du)層硬度(du)(du)及高磷-鎳合金(jin)硬度(du)(du)隨溫度(du)(du)的(de)升高而增大的(de)機理
不銹鋼基體、未(wei)經回火的鍍層以及在各種溫度條件下(xia)經回火處理后的鍍層顯(xian)(xian)微(wei)硬度測定(ding)結(jie)果見表4-34。試樣在HV-1000型臥式顯(xian)(xian)微(wei)硬度計（上(shang)海材料試驗機械生產）上(shang)每(mei)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
試件根據回(hui)火溫度的不(bu)同在WS-2002劃痕機上(shang)測試試件的結(jie)合(he)力，實驗結(jie)果(guo)見(jian)表4-35不(bu)同狀態下鍍層的結(jie)合(he)力。
從表4-35中可(ke)見，在(zai)300℃以前，鍍層結(jie)合力隨著回(hui)火溫度的上升而提高，300℃時鍍層的結(jie)合力達到最(zui)高值，之后(hou)，回(hui)火溫度再(zai)升高后(hou)，結(jie)合力反而下降。
因此，回(hui)火溫度(du)最對不要(yao)通過300℃一般(ban)地說，鍍(du)層與基體的結合力是(shi)判斷鍍(du)層性能好壞的重要(yao)依據。
6. 鍍(du)層(ceng)耐蝕性
a. 未經回火的鍍層腐蝕速(su)率測定
試樣(yang)先算出(chu)其表(biao)面積(ji)，然后用(yong)分析天平(ping)測出(chu)試樣(yang)在腐(fu)蝕(shi)前后的(de)質量，經過240h的(de)靜態(tai)腐(fu)蝕(shi)（腐(fu)蝕(shi)液每2天更新一次），根據試樣(yang)表(biao)面積(ji)及失重求出(chu)腐(fu)蝕(shi)速率(lv)。
b. 試樣腐蝕(shi)速率(lv)的測定見表4-36
從(cong)表4-36可見(jian)，鎳(nie)磷化學鍍層(ceng)的(de)腐蝕速率在10%鹽酸(suan)溶液、10%硫(liu)酸(suan)溶液和(he)(he)硫(liu)酸(suan)與鹽酸(suan)混合溶液都有(you)(you)二(er)十多倍的(de)差距。只有(you)(you)在乙酸(suan)中(zhong)才相近。Ni-P 鍍層(ceng)為非(fei)晶(jing)態合金鍍層(ceng)，從(cong)理論(lun)上講，由于非(fei)晶(jing)態合金鍍層(ceng)組織結構均勻，無偏(pian)析、夾雜物和(he)(he)第二(er)相，原子間呈現短程有(you)(you)序結構，沒有(you)(you)晶(jing)界(jie)、位錯(cuo)以及與晶(jing)態有(you)(you)關(guan)的(de)其他缺陷，是(shi)多種元素的(de)固溶體(ti)，具有(you)(you)較(jiao)好的(de)化學和(he)(he)電(dian)化學均勻性，因此其，耐腐蝕性高。
c. 表4-37為不同回火溫度下(xia)鍍層的腐蝕速率
從(cong)表(biao)4-37可(ke)見，隨著回火溫度的(de)上(shang)升，鍍層(ceng)(ceng)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)呈下降的(de)趨勢。剛開(kai)始下降不(bu)大，在(zai)300~350℃回火溫度內，腐(fu)蝕速率上(shang)升很快，鍍層(ceng)(ceng)回火發生晶(jing)化的(de)完成，晶(jing)態結構相關的(de)缺陷急劇增加，從(cong)而加大腐(fu)蝕傾向(xiang)。因此，要(yao)求高(gao)耐(nai)蝕性(xing)的(de)鍍層(ceng)(ceng)可(ke)選擇鍍態鍍層(ceng)(ceng)，耐(nai)蝕性(xing)最(zui)好。如果既(ji)要(yao)求耐(nai)腐(fu)蝕又要(yao)求高(gao)耐(nai)磨、高(gao)硬度的(de)條件，可(ke)選擇較低(di)的(de)回火溫度處(chu)理，以達到(dao)鍍層(ceng)(ceng)耐(nai)磨性(xing)、硬度與耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)的(de)良好配合。
