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)的組成及操作
除(chu)銹（活化）的目的就是(shi)除(chu)去氧化膜，使鍍液和基體接觸，讓(rang)鍍覆反應(ying)順利進行。因此，該(gai)步(bu)驟是(shi)鍍覆成(cheng)功與否的關(guan)鍵。
除(chu)銹液組成與(yu)操作條件(jian)：
硫酸 10% 、 時間 5~6 分鐘 、 溫度(du) 50~60℃
試(shi)(shi)件浸入(ru)除銹(xiu)(xiu)液中后(hou)剛開始無(wu)任何跡象，大約2分鐘后(hou)，試(shi)(shi)件表面有少量(liang)氣泡冒出，表明有地(di)方氧化(hua)膜已(yi)經(jing)被反應掉(diao)。除銹(xiu)(xiu)液已(yi)經(jing)和基(ji)體接觸了(le)，隨著反應的(de)進行，氣泡越來越多，經(jing)過5min的(de)除銹(xiu)(xiu)，將試(shi)(shi)件取出，先在冷水中激沖(chong)，再用熱的(de)蒸餾水沖(chong)洗，馬上將試(shi)(shi)件浸入(ru)鍍液中，可以看到試(shi)(shi)件與(yu)鍍液劇烈反應，經(jing)過2小時的(de)鍍覆，試(shi)(shi)件表面光亮呈(cheng)現(xian)銀白(bai)色，鍍覆效果較好。
2. 化學鍍高(gao)磷Ni-P鍍液(ye)組成(cheng)及工(gong)藝條件(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. 鍍層形貌與組成
a. 表(biao)面(mian)形貌(mao)
用(yong)XJL-02光學顯微鏡（江南光學儀器廠生(sheng)產(chan)）觀察表面形貌(mao)，呈(cheng)光亮的銀白色(se)，基體表面分布(bu)著胞狀結構，從(cong)截面圖看(kan)沉積層厚度大(da)約(yue)有20μm.
b. 鍍層組(zu)成(cheng)
采用JEOL JXA-840A電子探針分析儀（日本(ben)電子株式會社研制）測(ce)得(de)鍍層中鎳與磷的原子分數各(ge)為P10.96%,Ni 89.04%。磷含量在11%~12%之間，表明該鍍層屬于(yu)高(gao)磷含量鍍層。
4. 鍍層硬(ying)度及高磷-鎳合金(jin)硬(ying)度隨溫度的升高而增大的機(ji)理(li)
不(bu)銹鋼基體、未(wei)經(jing)回(hui)火的鍍(du)層以及在各(ge)種溫度(du)條件下(xia)經(jing)回(hui)火處理后的鍍(du)層顯(xian)微硬度(du)測定結果(guo)見表(biao)4-34。試樣在HV-1000型臥式顯(xian)微硬度(du)計（上海材料(liao)試驗機械生產）上每(mei)次測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. 鍍層結合力實驗
試件(jian)根據回火溫度的不(bu)同(tong)在(zai)WS-2002劃痕機上(shang)測試試件(jian)的結合力(li)，實驗結果見表4-35不(bu)同(tong)狀態(tai)下鍍層的結合力(li)。
從表4-35中(zhong)可見，在300℃以前，鍍(du)層(ceng)結(jie)合(he)力隨著回火溫度的上升而(er)提(ti)高，300℃時鍍(du)層(ceng)的結(jie)合(he)力達到(dao)最高值，之后，回火溫度再升高后，結(jie)合(he)力反而(er)下降。
因此，回火溫度最(zui)對不(bu)要(yao)(yao)通過300℃一般地說，鍍層與(yu)基體的結合力是判斷(duan)鍍層性能好(hao)壞(huai)的重要(yao)(yao)依據。
6. 鍍層耐蝕性(xing)
a. 未經回火的鍍層腐蝕速率測(ce)定(ding)
試樣(yang)(yang)先算出(chu)其表面積，然后(hou)用分析天(tian)平測出(chu)試樣(yang)(yang)在腐(fu)蝕前后(hou)的質量，經(jing)過240h的靜態腐(fu)蝕（腐(fu)蝕液每2天(tian)更新一次(ci)），根據試樣(yang)(yang)表面積及失重(zhong)求出(chu)腐(fu)蝕速(su)率。
b. 試樣腐蝕速(su)率的測定見表(biao)4-36
從(cong)表4-36可見(jian)，鎳磷化(hua)學鍍層(ceng)(ceng)的(de)腐(fu)蝕速(su)率在10%鹽酸(suan)溶(rong)液(ye)、10%硫酸(suan)溶(rong)液(ye)和(he)(he)硫酸(suan)與(yu)(yu)鹽酸(suan)混合(he)溶(rong)液(ye)都有(you)二(er)(er)十多倍的(de)差距。只(zhi)有(you)在乙(yi)酸(suan)中才(cai)相近。Ni-P 鍍層(ceng)(ceng)為(wei)非晶(jing)態合(he)金(jin)鍍層(ceng)(ceng)，從(cong)理論上講，由于非晶(jing)態合(he)金(jin)鍍層(ceng)(ceng)組織(zhi)結構均勻，無偏析、夾雜物和(he)(he)第二(er)(er)相，原子間呈現短程(cheng)有(you)序結構，沒有(you)晶(jing)界、位錯以(yi)及與(yu)(yu)晶(jing)態有(you)關的(de)其(qi)(qi)他缺陷(xian)，是(shi)多種(zhong)元素的(de)固(gu)溶(rong)體(ti)，具有(you)較好的(de)化(hua)學和(he)(he)電化(hua)學均勻性，因此其(qi)(qi)，耐(nai)腐(fu)蝕性高。
c. 表4-37為不同回(hui)火溫(wen)度下鍍層的腐蝕速率
從表(biao)4-37可見，隨著回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)的(de)(de)上升(sheng)，鍍層(ceng)的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性呈下降的(de)(de)趨(qu)勢。剛開始下降不(bu)大，在(zai)300~350℃回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)內，腐蝕(shi)速率上升(sheng)很快(kuai)，鍍層(ceng)回(hui)火(huo)發生晶化的(de)(de)完成(cheng)，晶態(tai)結構相關的(de)(de)缺(que)陷(xian)急劇增加，從而加大腐蝕(shi)傾向。因此，要(yao)求高(gao)耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)鍍層(ceng)可選擇(ze)鍍態(tai)鍍層(ceng)，耐(nai)蝕(shi)性最好。如果(guo)既要(yao)求耐(nai)腐蝕(shi)又要(yao)求高(gao)耐(nai)磨、高(gao)硬度(du)的(de)(de)條件，可選擇(ze)較低的(de)(de)回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)處理(li)，以達到鍍層(ceng)耐(nai)磨性、硬度(du)與耐(nai)腐蝕(shi)性的(de)(de)良好配合(he)。
