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(xiu)液的組成及(ji)操作
除銹（活化）的(de)目的(de)就是除去氧化膜(mo)，使鍍液(ye)和基(ji)體接(jie)觸，讓鍍覆反應順利進行。因此，該步驟是鍍覆成功與否的(de)關鍵。
除銹液組成與操(cao)作條(tiao)件：
硫(liu)酸(suan) 10% 、 時間(jian) 5~6 分鐘 、 溫度 50~60℃
試(shi)件(jian)(jian)浸(jin)入除銹(xiu)(xiu)液中(zhong)后(hou)(hou)剛(gang)開始無(wu)任(ren)何跡(ji)象(xiang)，大約2分(fen)鐘后(hou)(hou)，試(shi)件(jian)(jian)表(biao)面有少量氣(qi)泡(pao)冒出，表(biao)明有地方氧化膜已(yi)(yi)經(jing)(jing)被反應掉。除銹(xiu)(xiu)液已(yi)(yi)經(jing)(jing)和基體接觸了(le)，隨著反應的進行，氣(qi)泡(pao)越來越多，經(jing)(jing)過(guo)5min的除銹(xiu)(xiu)，將試(shi)件(jian)(jian)取出，先在冷水中(zhong)激(ji)沖(chong)，再(zai)用熱的蒸餾水沖(chong)洗，馬上(shang)將試(shi)件(jian)(jian)浸(jin)入鍍液中(zhong)，可以看到試(shi)件(jian)(jian)與鍍液劇烈反應，經(jing)(jing)過(guo)2小時的鍍覆，試(shi)件(jian)(jian)表(biao)面光亮呈現銀白色，鍍覆效果(guo)較(jiao)好。
2. 化學鍍(du)高磷(lin)Ni-P鍍(du)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. 鍍層形貌與組成
a. 表面形貌
用XJL-02光學顯微鏡（江(jiang)南(nan)光學儀器廠生產）觀察(cha)表面(mian)(mian)形貌(mao)，呈光亮的(de)銀白色，基體表面(mian)(mian)分布(bu)著胞狀結(jie)構，從截面(mian)(mian)圖(tu)看沉積(ji)層厚度(du)大約有20μm.
b. 鍍層組成(cheng)
采用JEOL JXA-840A電子探針分析(xi)儀（日本電子株式會社研制(zhi)）測得鍍層(ceng)中(zhong)鎳(nie)與(yu)磷的原子分數(shu)各為P10.96%,Ni 89.04%。磷含量在11%~12%之間，表(biao)明(ming)該鍍層(ceng)屬(shu)于高磷含量鍍層(ceng)。
4. 鍍層硬度及高磷-鎳合金硬度隨溫(wen)度的升高而(er)增大的機(ji)理
不銹鋼(gang)基(ji)體、未經(jing)(jing)回火的鍍(du)層以及在各(ge)種溫度(du)條件下(xia)經(jing)(jing)回火處(chu)理后的鍍(du)層顯微硬度(du)測定結果見表4-34。試(shi)樣在HV-1000型(xing)臥式顯微硬度(du)計（上海材料試(shi)驗(yan)機械(xie)生產）上每次(ci)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)件根據回火溫(wen)度(du)的不同(tong)在WS-2002劃痕(hen)機上(shang)測試(shi)試(shi)件的結合力(li)，實(shi)驗結果(guo)見表4-35不同(tong)狀態下鍍層的結合力(li)。
從(cong)表4-35中(zhong)可見，在300℃以前，鍍(du)層結(jie)合(he)力(li)隨著(zhu)回(hui)火溫度的(de)上(shang)升而提高，300℃時(shi)鍍(du)層的(de)結(jie)合(he)力(li)達(da)到(dao)最高值(zhi)，之后，回(hui)火溫度再升高后，結(jie)合(he)力(li)反而下降。
因此，回火溫度最對不要通過300℃一般地(di)說(shuo)，鍍(du)層與基體(ti)的結合力是判斷鍍(du)層性(xing)能好壞的重要依據。
6. 鍍(du)層耐蝕性(xing)
a. 未(wei)經回火的鍍層腐蝕速率測定(ding)
試樣(yang)先算出其(qi)表面積，然后(hou)用分析天平(ping)測出試樣(yang)在腐蝕(shi)前后(hou)的(de)質量，經過240h的(de)靜態腐蝕(shi)（腐蝕(shi)液每2天更新一次），根據試樣(yang)表面積及失(shi)重(zhong)求出腐蝕(shi)速率。
b. 試樣腐蝕速率的測定(ding)見表(biao)4-36
從(cong)表4-36可(ke)見，鎳磷化(hua)學(xue)鍍(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)腐(fu)蝕速率在(zai)10%鹽酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)、10%硫(liu)酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)和硫(liu)酸(suan)(suan)與鹽酸(suan)(suan)混合溶(rong)液(ye)都有(you)二(er)十多倍(bei)的(de)(de)差距。只(zhi)有(you)在(zai)乙酸(suan)(suan)中(zhong)才相近。Ni-P 鍍(du)層(ceng)(ceng)為非晶態(tai)(tai)合金鍍(du)層(ceng)(ceng)，從(cong)理(li)論上講，由于非晶態(tai)(tai)合金鍍(du)層(ceng)(ceng)組(zu)織結構均勻(yun)，無偏析、夾雜物和第(di)二(er)相，原子(zi)間(jian)呈(cheng)現短程(cheng)有(you)序結構，沒有(you)晶界、位錯以及(ji)與晶態(tai)(tai)有(you)關的(de)(de)其他缺(que)陷，是多種元素的(de)(de)固溶(rong)體，具有(you)較好的(de)(de)化(hua)學(xue)和電化(hua)學(xue)均勻(yun)性，因此(ci)其，耐(nai)腐(fu)蝕性高(gao)。
c. 表4-37為(wei)不(bu)同回(hui)火溫度下(xia)鍍(du)層的(de)腐蝕速(su)率(lv)
從表4-37可見，隨著回(hui)火(huo)溫(wen)度的(de)上(shang)升，鍍層的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性呈下(xia)(xia)降的(de)趨勢。剛開始下(xia)(xia)降不大(da)，在(zai)300~350℃回(hui)火(huo)溫(wen)度內，腐蝕(shi)速(su)率上(shang)升很快(kuai)，鍍層回(hui)火(huo)發(fa)生晶化的(de)完成，晶態結構(gou)相關的(de)缺陷急(ji)劇增(zeng)加，從而加大(da)腐蝕(shi)傾向。因此(ci)，要(yao)求(qiu)高耐(nai)蝕(shi)性的(de)鍍層可選擇鍍態鍍層，耐(nai)蝕(shi)性最好(hao)。如(ru)果既(ji)要(yao)求(qiu)耐(nai)腐蝕(shi)又要(yao)求(qiu)高耐(nai)磨、高硬度的(de)條件，可選擇較低的(de)回(hui)火(huo)溫(wen)度處(chu)理(li)，以達到鍍層耐(nai)磨性、硬度與耐(nai)腐蝕(shi)性的(de)良好(hao)配(pei)合。
