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)成及操作

 除(chu)銹（活化）的(de)目的(de)就(jiu)是除(chu)去氧化膜，使鍍液(ye)和(he)基(ji)體接觸，讓鍍覆反應順利進行。因此，該(gai)步(bu)驟是鍍覆成功與否的(de)關(guan)鍵。

 除銹液(ye)組成(cheng)與操作條(tiao)件：

 硫酸  10%  、 時間 5~6 分(fen)鐘  、  溫度(du)   50~60℃

 試(shi)件浸入除銹(xiu)液中(zhong)后(hou)剛開始無任何跡象，大約2分鐘后(hou)，試(shi)件表面有少量氣(qi)泡冒出，表明有地方(fang)氧(yang)化膜已經(jing)被(bei)反應(ying)掉(diao)。除銹(xiu)液已經(jing)和基體接觸了，隨著反應(ying)的(de)進行(xing)，氣(qi)泡越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，經(jing)過5min的(de)除銹(xiu)，將試(shi)件取出，先(xian)在冷水中(zhong)激沖，再(zai)用熱的(de)蒸餾水沖洗，馬上(shang)將試(shi)件浸入鍍(du)液中(zhong)，可以(yi)看到(dao)試(shi)件與鍍(du)液劇(ju)烈反應(ying)，經(jing)過2小(xiao)時(shi)的(de)鍍(du)覆(fu)，試(shi)件表面光亮呈現(xian)銀白(bai)色(se)，鍍(du)覆(fu)效果較好。

2. 化學(xue)鍍高(gao)磷Ni-P鍍液(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(du)層形貌(mao)與組成

 a. 表面形貌

 用XJL-02光學顯(xian)微鏡（江南光學儀(yi)器廠生產）觀察表面(mian)形貌，呈光亮的銀白色，基體表面(mian)分布著(zhu)胞狀(zhuang)結構，從截面(mian)圖(tu)看沉積層厚度大約有20μm.

  b. 鍍層組成

  采用(yong)JEOL JXA-840A電子探針(zhen)分析(xi)儀（日本電子株式(shi)會社研制）測得鍍(du)層(ceng)中鎳與(yu)磷(lin)的原(yuan)子分數各為P10.96%,Ni 89.04%。磷(lin)含(han)(han)量在11%~12%之間，表明(ming)該鍍(du)層(ceng)屬于高磷(lin)含(han)(han)量鍍(du)層(ceng)。

4. 鍍層硬(ying)度及(ji)高(gao)磷-鎳合金硬(ying)度隨溫(wen)度的升(sheng)高(gao)而增大的機理(li)

 不銹鋼(gang)基體、未經(jing)回火的(de)鍍(du)(du)層以及(ji)在(zai)各種溫度(du)(du)條(tiao)件下經(jing)回火處理(li)后的(de)鍍(du)(du)層顯微(wei)硬度(du)(du)測定結果見表4-34。試樣在(zai)HV-1000型(xing)臥式(shi)顯微(wei)硬度(du)(du)計（上海材料試驗機械生產）上每次測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(du)層結(jie)合力實驗

 試件根(gen)據回火溫度的(de)不(bu)同在WS-2002劃(hua)痕機上測試試件的(de)結(jie)(jie)合力(li)，實驗(yan)結(jie)(jie)果見(jian)表4-35不(bu)同狀態下(xia)鍍層的(de)結(jie)(jie)合力(li)。

 從(cong)表4-35中可見，在300℃以前，鍍層結(jie)合(he)(he)力隨著回(hui)火(huo)溫度的上升(sheng)而提高，300℃時鍍層的結(jie)合(he)(he)力達到最(zui)高值(zhi)，之后，回(hui)火(huo)溫度再升(sheng)高后，結(jie)合(he)(he)力反而下降。

 因(yin)此，回(hui)火溫(wen)度最對不要通過300℃一(yi)般地說，鍍層(ceng)與(yu)基(ji)體的結合(he)力是判斷鍍層(ceng)性能好(hao)壞的重要依據。

6. 鍍(du)層(ceng)耐蝕性

a. 未經回火的鍍層腐蝕速率測定

  試(shi)(shi)樣先算出(chu)其(qi)表(biao)(biao)面(mian)積，然后用分析(xi)天平測出(chu)試(shi)(shi)樣在腐(fu)蝕前后的(de)質(zhi)量，經過(guo)240h的(de)靜態腐(fu)蝕（腐(fu)蝕液(ye)每(mei)2天更新一(yi)次），根據試(shi)(shi)樣表(biao)(biao)面(mian)積及失(shi)重求出(chu)腐(fu)蝕速(su)率。

b. 試(shi)樣腐蝕速率的(de)測定見表4-36 

  從表4-36可見(jian)，鎳磷(lin)化學鍍層(ceng)的(de)腐蝕(shi)速率在(zai)(zai)10%鹽酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)(ye)、10%硫(liu)酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)(ye)和硫(liu)酸(suan)(suan)與(yu)鹽酸(suan)(suan)混合溶(rong)液(ye)(ye)都有(you)二十多(duo)倍的(de)差距。只(zhi)有(you)在(zai)(zai)乙酸(suan)(suan)中才(cai)相近。Ni-P 鍍層(ceng)為非晶態(tai)合金(jin)鍍層(ceng)，從理論上(shang)講，由于非晶態(tai)合金(jin)鍍層(ceng)組織結構(gou)均勻(yun)，無偏析、夾(jia)雜物和第(di)二相，原子間呈現短(duan)程(cheng)有(you)序結構(gou)，沒有(you)晶界(jie)、位錯以及與(yu)晶態(tai)有(you)關的(de)其他缺陷(xian)，是(shi)多(duo)種元(yuan)素的(de)固溶(rong)體，具有(you)較(jiao)好的(de)化學和電化學均勻(yun)性，因此其，耐腐蝕(shi)性高。

c. 表4-37為不(bu)同回火溫度下鍍層的腐蝕(shi)速(su)率

  從表4-37可(ke)見，隨(sui)著回火(huo)溫度(du)的(de)上升，鍍(du)(du)(du)(du)層的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性呈下(xia)(xia)降(jiang)的(de)趨勢(shi)。剛開始下(xia)(xia)降(jiang)不大，在300~350℃回火(huo)溫度(du)內，腐(fu)蝕(shi)速率上升很快，鍍(du)(du)(du)(du)層回火(huo)發(fa)生晶(jing)化的(de)完成，晶(jing)態結構相(xiang)關(guan)的(de)缺陷急劇增加，從而加大腐(fu)蝕(shi)傾向。因此，要(yao)求高耐(nai)(nai)蝕(shi)性的(de)鍍(du)(du)(du)(du)層可(ke)選擇(ze)鍍(du)(du)(du)(du)態鍍(du)(du)(du)(du)層，耐(nai)(nai)蝕(shi)性最好(hao)。如果既(ji)要(yao)求耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)又要(yao)求高耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)、高硬(ying)度(du)的(de)條件，可(ke)選擇(ze)較(jiao)低的(de)回火(huo)溫度(du)處理，以達到(dao)鍍(du)(du)(du)(du)層耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)性、硬(ying)度(du)與耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性的(de)良好(hao)配合。