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)的組成(cheng)及操作
除銹（活(huo)化）的(de)目的(de)就是除去(qu)氧(yang)化膜，使鍍液(ye)和基體(ti)接觸，讓(rang)鍍覆反應順利進行。因此，該(gai)步驟(zou)是鍍覆成功(gong)與(yu)否(fou)的(de)關鍵。
除銹(xiu)液組成(cheng)與操作條件：
硫酸(suan) 10% 、 時(shi)間 5~6 分鐘 、 溫度 50~60℃
試(shi)件(jian)浸入(ru)除(chu)銹(xiu)液(ye)中(zhong)后剛開始無任何跡象，大約2分鐘后，試(shi)件(jian)表(biao)面有(you)少量氣泡冒出，表(biao)明(ming)有(you)地方氧化膜已經(jing)被反(fan)應(ying)掉(diao)。除(chu)銹(xiu)液(ye)已經(jing)和基體接(jie)觸了，隨(sui)著反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)進行，氣泡越來越多，經(jing)過5min的(de)(de)(de)除(chu)銹(xiu)，將試(shi)件(jian)取出，先在冷(leng)水中(zhong)激(ji)沖(chong)，再(zai)用熱的(de)(de)(de)蒸(zheng)餾水沖(chong)洗，馬上將試(shi)件(jian)浸入(ru)鍍液(ye)中(zhong)，可以看到試(shi)件(jian)與鍍液(ye)劇烈反(fan)應(ying)，經(jing)過2小時的(de)(de)(de)鍍覆，試(shi)件(jian)表(biao)面光亮呈現銀(yin)白色，鍍覆效果較好。
2. 化學鍍(du)高磷Ni-P鍍(du)液組成及工藝(yi)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(zu)成
a. 表面(mian)形貌(mao)
用XJL-02光學顯微鏡（江(jiang)南(nan)光學儀(yi)器廠(chang)生產(chan)）觀察表(biao)面形貌，呈光亮的(de)銀白(bai)色(se)，基體表(biao)面分布著胞狀(zhuang)結構，從(cong)截面圖看沉積(ji)層厚度大約有(you)20μm.
b. 鍍層組成
采(cai)用JEOL JXA-840A電(dian)子(zi)探針(zhen)分析儀（日本(ben)電(dian)子(zi)株式會社研制）測得鍍(du)層(ceng)中(zhong)鎳(nie)與磷的原子(zi)分數各為P10.96%,Ni 89.04%。磷含量在11%~12%之間(jian)，表(biao)明該鍍(du)層(ceng)屬于(yu)高磷含量鍍(du)層(ceng)。
4. 鍍層硬度(du)(du)及(ji)高磷(lin)-鎳合(he)金硬度(du)(du)隨溫度(du)(du)的升(sheng)高而增大的機理
不銹(xiu)鋼基體(ti)、未經(jing)回(hui)(hui)火(huo)的鍍(du)層以及在(zai)各種溫度(du)條(tiao)件(jian)下經(jing)回(hui)(hui)火(huo)處理后的鍍(du)層顯微硬度(du)測(ce)定結果見表4-34。試樣在(zai)HV-1000型臥式(shi)顯微硬度(du)計(ji)（上(shang)海材料試驗機械(xie)生(sheng)產）上(shang)每(mei)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. 鍍層(ceng)結(jie)合(he)力實驗
試件根據回火溫度的(de)不同在WS-2002劃痕機上測試試件的(de)結(jie)合(he)力，實(shi)驗結(jie)果見表(biao)4-35不同狀態(tai)下鍍層(ceng)的(de)結(jie)合(he)力。
從(cong)表4-35中可見，在300℃以前，鍍層結合力隨著回(hui)火溫度(du)(du)的上升而(er)提高，300℃時鍍層的結合力達到最高值，之后(hou)，回(hui)火溫度(du)(du)再升高后(hou)，結合力反而(er)下降(jiang)。
因此，回火溫度(du)最對不(bu)要通過(guo)300℃一(yi)般(ban)地說，鍍層與基體(ti)的(de)結合力是判(pan)斷鍍層性能好壞(huai)的(de)重要依據。
6. 鍍層耐蝕性(xing)
a. 未經回火的鍍(du)層腐蝕速率(lv)測(ce)定
試(shi)樣(yang)先算(suan)出(chu)其表面積，然后(hou)用分析天平(ping)測出(chu)試(shi)樣(yang)在腐(fu)蝕前后(hou)的質量，經過(guo)240h的靜(jing)態(tai)腐(fu)蝕（腐(fu)蝕液每2天更(geng)新一次），根據(ju)試(shi)樣(yang)表面積及失重求出(chu)腐(fu)蝕速率。
b. 試(shi)樣腐(fu)蝕速率的測定(ding)見表4-36
從表4-36可見(jian)，鎳磷(lin)化學(xue)鍍(du)(du)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕速率在(zai)10%鹽酸(suan)溶液(ye)、10%硫酸(suan)溶液(ye)和(he)硫酸(suan)與鹽酸(suan)混合(he)溶液(ye)都有(you)(you)二(er)十多倍的(de)(de)(de)(de)差距。只有(you)(you)在(zai)乙(yi)酸(suan)中才相近。Ni-P 鍍(du)(du)層(ceng)為非(fei)晶(jing)(jing)態合(he)金鍍(du)(du)層(ceng)，從理論上講，由于非(fei)晶(jing)(jing)態合(he)金鍍(du)(du)層(ceng)組(zu)織結(jie)構均(jun)勻，無偏(pian)析(xi)、夾雜物和(he)第二(er)相，原子間(jian)呈現短(duan)程(cheng)有(you)(you)序結(jie)構，沒有(you)(you)晶(jing)(jing)界、位(wei)錯以及與晶(jing)(jing)態有(you)(you)關的(de)(de)(de)(de)其他缺陷(xian)，是(shi)多種元素的(de)(de)(de)(de)固溶體，具(ju)有(you)(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)化學(xue)和(he)電化學(xue)均(jun)勻性(xing)，因此其，耐腐(fu)蝕性(xing)高。
c. 表4-37為不(bu)同回火溫度下鍍層的(de)腐蝕速率
從表4-37可(ke)見，隨著回火溫度(du)的(de)(de)(de)上升，鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)呈(cheng)下降的(de)(de)(de)趨(qu)勢。剛開始(shi)下降不(bu)大，在300~350℃回火溫度(du)內，腐蝕(shi)速率(lv)上升很快(kuai)，鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)回火發生晶化的(de)(de)(de)完成(cheng)，晶態(tai)結(jie)構相關的(de)(de)(de)缺陷(xian)急(ji)劇增加，從而加大腐蝕(shi)傾向。因此，要(yao)求高耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)可(ke)選擇鍍(du)(du)態(tai)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)，耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)最好(hao)。如果既要(yao)求耐(nai)(nai)腐蝕(shi)又(you)要(yao)求高耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)、高硬度(du)的(de)(de)(de)條件(jian)，可(ke)選擇較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)回火溫度(du)處理，以達(da)到鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)性(xing)、硬度(du)與(yu)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)良好(hao)配合。
