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. 除銹液的組成及操作
除銹（活(huo)化(hua)(hua)）的(de)目的(de)就是除去氧化(hua)(hua)膜，使鍍液(ye)和基體接(jie)觸，讓鍍覆(fu)反應順利進行。因此(ci)，該步(bu)驟是鍍覆(fu)成(cheng)功與(yu)否的(de)關鍵。
除銹液組(zu)成與操作條件(jian)：
硫酸(suan) 10% 、 時間 5~6 分(fen)鐘 、 溫度 50~60℃
試件(jian)浸入(ru)除(chu)銹液(ye)中(zhong)后剛(gang)開始(shi)無任何跡象，大約2分鐘后，試件(jian)表面有少(shao)量氣(qi)泡冒出(chu)，表明有地方氧(yang)化膜已經(jing)(jing)被反應(ying)掉。除(chu)銹液(ye)已經(jing)(jing)和基體接觸了(le)，隨著反應(ying)的(de)(de)進行(xing)，氣(qi)泡越來越多，經(jing)(jing)過5min的(de)(de)除(chu)銹，將試件(jian)取出(chu)，先(xian)在(zai)冷水中(zhong)激沖，再(zai)用熱的(de)(de)蒸(zheng)餾水沖洗(xi)，馬上將試件(jian)浸入(ru)鍍液(ye)中(zhong)，可以看到試件(jian)與鍍液(ye)劇烈反應(ying)，經(jing)(jing)過2小時的(de)(de)鍍覆(fu)，試件(jian)表面光亮呈現銀(yin)白色，鍍覆(fu)效果(guo)較(jiao)好。
2. 化學鍍高(gao)磷Ni-P鍍液組成及(ji)工藝(yi)條(tiao)件(jian)
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(ceng)形貌與組(zu)成
a. 表(biao)面(mian)形貌
用(yong)XJL-02光(guang)學(xue)顯微鏡（江南光(guang)學(xue)儀器(qi)廠(chang)生產）觀察表面(mian)形(xing)貌，呈光(guang)亮的銀白色，基體表面(mian)分(fen)布著胞(bao)狀結(jie)構，從(cong)截面(mian)圖看沉積(ji)層厚度(du)大約有20μm.
b. 鍍(du)層組成(cheng)
采用JEOL JXA-840A電子探(tan)針分析儀（日(ri)本(ben)電子株式會社研制）測得(de)鍍層(ceng)中鎳與磷(lin)的(de)原子分數各為(wei)P10.96%,Ni 89.04%。磷(lin)含量在11%~12%之間，表明該(gai)鍍層(ceng)屬于高磷(lin)含量鍍層(ceng)。
4. 鍍層(ceng)硬(ying)度及高(gao)磷(lin)-鎳(nie)合金硬(ying)度隨溫度的(de)升高(gao)而(er)增大(da)的(de)機(ji)理
不(bu)銹鋼基體(ti)、未(wei)經回(hui)火的鍍(du)層(ceng)(ceng)以及在各種溫(wen)度條(tiao)件下經回(hui)火處理后(hou)的鍍(du)層(ceng)(ceng)顯微硬度測(ce)定結果(guo)見表4-34。試樣在HV-1000型臥(wo)式顯微硬度計（上(shang)海(hai)材料試驗機械(xie)生產）上(shang)每次測(ce)3點(dian)。
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(li)實(shi)驗
試(shi)件根據回火溫度的不(bu)同在WS-2002劃(hua)痕機上(shang)測試(shi)試(shi)件的結(jie)合力，實(shi)驗結(jie)果見表4-35不(bu)同狀態下鍍層的結(jie)合力。
從表4-35中可見，在300℃以前，鍍層結合力(li)隨(sui)著(zhu)回(hui)火溫度的(de)上升而提高(gao)，300℃時鍍層的(de)結合力(li)達到最高(gao)值，之后，回(hui)火溫度再升高(gao)后，結合力(li)反(fan)而下降。
因此，回火(huo)溫度最對不要通過300℃一般地說，鍍(du)層與(yu)基體的結合(he)力是判斷鍍(du)層性能好壞的重要依(yi)據。
6. 鍍層耐蝕性
a. 未經回火的鍍層腐蝕速率(lv)測定
試(shi)樣(yang)先算(suan)出其表(biao)面(mian)積，然后(hou)用分(fen)析天平測(ce)出試(shi)樣(yang)在(zai)腐蝕前后(hou)的質量(liang)，經過240h的靜態腐蝕（腐蝕液每2天更新(xin)一(yi)次(ci)），根據(ju)試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)積及失重求出腐蝕速(su)率。
b. 試樣腐(fu)蝕速率的(de)測定(ding)見表(biao)4-36
從(cong)(cong)表4-36可(ke)見，鎳磷化學鍍(du)層的(de)腐蝕(shi)速率在(zai)10%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液(ye)、10%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液(ye)和硫(liu)酸(suan)與(yu)鹽(yan)酸(suan)混合溶(rong)液(ye)都有二十多(duo)倍(bei)的(de)差距。只有在(zai)乙酸(suan)中(zhong)才相近。Ni-P 鍍(du)層為非晶態合金鍍(du)層，從(cong)(cong)理論上講，由于(yu)非晶態合金鍍(du)層組織結構均(jun)勻，無偏析(xi)、夾雜物和第二相，原子間呈現(xian)短程有序結構，沒有晶界、位錯以及(ji)與(yu)晶態有關的(de)其(qi)他缺陷(xian)，是多(duo)種元素(su)的(de)固溶(rong)體，具有較好(hao)的(de)化學和電化學均(jun)勻性，因(yin)此其(qi)，耐腐蝕(shi)性高。
c. 表4-37為(wei)不同回火溫度下鍍(du)層的(de)腐蝕速率
從表4-37可(ke)見(jian)，隨著回火溫度的(de)(de)上(shang)升，鍍(du)層的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)呈下降(jiang)的(de)(de)趨(qu)勢(shi)。剛開始下降(jiang)不大(da)，在300~350℃回火溫度內，腐蝕(shi)(shi)速率(lv)上(shang)升很快，鍍(du)層回火發生晶化的(de)(de)完成(cheng)，晶態結構相關的(de)(de)缺陷急(ji)劇增加(jia)，從而加(jia)大(da)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向。因此，要(yao)求高(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)鍍(du)層可(ke)選擇鍍(du)態鍍(du)層，耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)最好。如(ru)果(guo)既(ji)要(yao)求耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)又(you)要(yao)求高(gao)耐(nai)(nai)(nai)磨(mo)、高(gao)硬(ying)度的(de)(de)條件(jian)，可(ke)選擇較低的(de)(de)回火溫度處(chu)理(li)，以達到鍍(du)層耐(nai)(nai)(nai)磨(mo)性(xing)、硬(ying)度與耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)良好配合。
