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(cao)作
除(chu)銹（活化）的(de)(de)目的(de)(de)就是除(chu)去氧化膜，使鍍(du)液和基體接觸，讓(rang)鍍(du)覆(fu)反應順(shun)利進行。因此(ci)，該步驟(zou)是鍍(du)覆(fu)成功與否的(de)(de)關鍵。
除銹液組(zu)成與操作條件：
硫酸(suan) 10% 、 時間 5~6 分鐘 、 溫度 50~60℃
試(shi)(shi)件浸入除(chu)銹液(ye)中后剛開始無任何跡象，大約2分鐘后，試(shi)(shi)件表面(mian)有(you)少(shao)量氣泡(pao)冒出，表明有(you)地方氧化膜已(yi)經被反(fan)應(ying)(ying)掉。除(chu)銹液(ye)已(yi)經和基體接觸了，隨(sui)著反(fan)應(ying)(ying)的進行，氣泡(pao)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多(duo)，經過5min的除(chu)銹，將試(shi)(shi)件取出，先在冷水(shui)中激沖，再用熱的蒸餾水(shui)沖洗，馬(ma)上將試(shi)(shi)件浸入鍍(du)液(ye)中，可以看到試(shi)(shi)件與(yu)鍍(du)液(ye)劇烈(lie)反(fan)應(ying)(ying)，經過2小時(shi)的鍍(du)覆(fu)，試(shi)(shi)件表面(mian)光亮呈現銀(yin)白色，鍍(du)覆(fu)效果較好(hao)。
2. 化學(xue)鍍高磷Ni-P鍍液組成及工藝條件
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(du)層(ceng)形(xing)貌(mao)與(yu)組成(cheng)
a. 表面形(xing)貌
用(yong)XJL-02光(guang)學(xue)顯微鏡（江南光(guang)學(xue)儀器廠生(sheng)產）觀察表(biao)(biao)面(mian)形貌(mao)，呈光(guang)亮的銀白色，基體表(biao)(biao)面(mian)分布(bu)著胞(bao)狀(zhuang)結(jie)構，從截面(mian)圖看沉積層厚度大(da)約有20μm.
b. 鍍層組(zu)成
采用JEOL JXA-840A電(dian)子探針分(fen)析儀（日(ri)本電(dian)子株式會社(she)研制(zhi)）測得鍍層中鎳與磷的(de)原子分(fen)數各為P10.96%,Ni 89.04%。磷含量(liang)在11%~12%之間，表(biao)明該(gai)鍍層屬于高磷含量(liang)鍍層。
4. 鍍層(ceng)硬(ying)度及(ji)高(gao)磷-鎳合(he)金(jin)硬(ying)度隨溫度的升高(gao)而增大的機(ji)理
不銹鋼基(ji)體、未經回(hui)火的鍍層以(yi)及在各種(zhong)溫度(du)(du)條件下經回(hui)火處(chu)理后的鍍層顯微(wei)硬度(du)(du)測定結果見表4-34。試樣在HV-1000型臥式顯微(wei)硬度(du)(du)計(ji)（上海材料試驗(yan)機(ji)械生產）上每次測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(shi)(shi)件根據(ju)回火(huo)溫度的不同在WS-2002劃痕機上(shang)測試(shi)(shi)試(shi)(shi)件的結(jie)(jie)合(he)力，實驗結(jie)(jie)果(guo)見表4-35不同狀態下(xia)鍍(du)層的結(jie)(jie)合(he)力。
從表4-35中可見，在300℃以前，鍍層結(jie)合(he)力(li)隨著(zhu)回火溫度的上升而提高(gao)，300℃時鍍層的結(jie)合(he)力(li)達(da)到(dao)最高(gao)值，之后(hou)，回火溫度再升高(gao)后(hou)，結(jie)合(he)力(li)反而下降(jiang)。
因此，回火(huo)溫度最對不(bu)要通過300℃一般(ban)地說，鍍層(ceng)與基體的(de)結(jie)合力是判(pan)斷鍍層(ceng)性能(neng)好壞的(de)重要依(yi)據。
6. 鍍層耐蝕性(xing)
a. 未經(jing)回火(huo)的鍍層腐蝕速率測定
試(shi)樣先(xian)算出其表面積，然后用分(fen)析天(tian)平測(ce)出試(shi)樣在腐蝕(shi)前后的(de)質(zhi)量，經過240h的(de)靜態腐蝕(shi)（腐蝕(shi)液每(mei)2天(tian)更新一次(ci)），根(gen)據試(shi)樣表面積及(ji)失重(zhong)求出腐蝕(shi)速率。
b. 試樣(yang)腐蝕速(su)率的(de)測定見(jian)表4-36
從(cong)表4-36可見，鎳磷化(hua)學鍍層的(de)腐蝕(shi)速率在10%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液(ye)(ye)、10%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液(ye)(ye)和(he)硫(liu)酸(suan)與(yu)鹽(yan)酸(suan)混合(he)溶(rong)液(ye)(ye)都有(you)(you)(you)(you)二十(shi)多(duo)倍的(de)差距。只(zhi)有(you)(you)(you)(you)在乙(yi)酸(suan)中(zhong)才(cai)相近。Ni-P 鍍層為(wei)非晶態合(he)金(jin)鍍層，從(cong)理論上講(jiang)，由于非晶態合(he)金(jin)鍍層組(zu)織(zhi)結構均(jun)勻，無偏(pian)析、夾雜物和(he)第二相，原子間呈現短程有(you)(you)(you)(you)序結構，沒有(you)(you)(you)(you)晶界、位錯以(yi)及與(yu)晶態有(you)(you)(you)(you)關的(de)其他缺陷，是多(duo)種元素的(de)固溶(rong)體，具有(you)(you)(you)(you)較好的(de)化(hua)學和(he)電化(hua)學均(jun)勻性(xing)(xing)，因此(ci)其，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)高。
c. 表4-37為(wei)不同回火溫(wen)度下鍍(du)層的腐蝕速率
從表4-37可(ke)見，隨著回(hui)火(huo)溫度(du)的(de)(de)上(shang)升，鍍(du)層(ceng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)呈(cheng)下(xia)降的(de)(de)趨勢。剛開始下(xia)降不(bu)大，在(zai)300~350℃回(hui)火(huo)溫度(du)內，腐蝕(shi)速率上(shang)升很快，鍍(du)層(ceng)回(hui)火(huo)發生(sheng)晶化的(de)(de)完成，晶態結構相關的(de)(de)缺陷急劇增加(jia)，從而加(jia)大腐蝕(shi)傾向。因此，要(yao)求高(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)鍍(du)層(ceng)可(ke)選擇(ze)鍍(du)態鍍(du)層(ceng)，耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)最(zui)好(hao)。如果既要(yao)求耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)又要(yao)求高(gao)耐(nai)(nai)(nai)磨、高(gao)硬度(du)的(de)(de)條件，可(ke)選擇(ze)較(jiao)低的(de)(de)回(hui)火(huo)溫度(du)處(chu)理，以達到鍍(du)層(ceng)耐(nai)(nai)(nai)磨性(xing)、硬度(du)與耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)良好(hao)配合。
