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. 除銹液的組(zu)成及(ji)操作
除(chu)銹（活化）的目(mu)的就(jiu)是除(chu)去氧化膜，使鍍液和基體接觸，讓鍍覆反應順利進行。因此，該步(bu)驟是鍍覆成功與否的關鍵。
除銹(xiu)液組成與操作條件：
硫(liu)酸 10% 、 時間 5~6 分鐘(zhong) 、 溫度 50~60℃
試(shi)件(jian)(jian)浸(jin)入(ru)除銹(xiu)液(ye)中后剛(gang)開始無任(ren)何跡象，大約2分(fen)鐘(zhong)后，試(shi)件(jian)(jian)表(biao)面有少量(liang)氣(qi)泡冒出，表(biao)明有地方氧化膜已(yi)經被反(fan)應(ying)掉。除銹(xiu)液(ye)已(yi)經和基體接觸了，隨著反(fan)應(ying)的(de)進行，氣(qi)泡越來越多，經過5min的(de)除銹(xiu)，將試(shi)件(jian)(jian)取出，先在冷水中激沖，再(zai)用熱(re)的(de)蒸餾水沖洗(xi)，馬上將試(shi)件(jian)(jian)浸(jin)入(ru)鍍(du)(du)液(ye)中，可以(yi)看到試(shi)件(jian)(jian)與鍍(du)(du)液(ye)劇烈反(fan)應(ying)，經過2小時(shi)的(de)鍍(du)(du)覆(fu)(fu)，試(shi)件(jian)(jian)表(biao)面光亮呈現銀白色，鍍(du)(du)覆(fu)(fu)效果較好。
2. 化(hua)學鍍高磷Ni-P鍍液(ye)組成及工藝條件(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. 表面形貌
用XJL-02光學(xue)顯微鏡（江(jiang)南光學(xue)儀器廠生產）觀察表面形貌，呈(cheng)光亮(liang)的銀白(bai)色，基體表面分布著胞(bao)狀結構，從截面圖(tu)看(kan)沉積層厚度(du)大(da)約有20μm.
b. 鍍層組成
采(cai)用JEOL JXA-840A電(dian)子(zi)探(tan)針分析儀（日(ri)本電(dian)子(zi)株式(shi)會社研(yan)制）測得(de)鍍層中(zhong)鎳與磷(lin)的原子(zi)分數各為P10.96%,Ni 89.04%。磷(lin)含量(liang)在11%~12%之間，表明該鍍層屬于高磷(lin)含量(liang)鍍層。
4. 鍍層硬度及(ji)高磷-鎳合金硬度隨溫度的(de)升高而增大的(de)機理
不銹鋼基(ji)體、未經回火(huo)的(de)鍍(du)層(ceng)以及在各種溫度條(tiao)件下經回火(huo)處理后的(de)鍍(du)層(ceng)顯微(wei)硬度測定結果見(jian)表(biao)4-34。試樣在HV-1000型臥式顯微(wei)硬度計（上海材料試驗(yan)機械生產）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(shi)驗
試(shi)件(jian)根據回火溫度的不(bu)同在WS-2002劃痕(hen)機上測試(shi)試(shi)件(jian)的結(jie)(jie)合(he)力，實(shi)驗結(jie)(jie)果見(jian)表(biao)4-35不(bu)同狀態下鍍層的結(jie)(jie)合(he)力。
從表4-35中可見，在300℃以前(qian)，鍍層結(jie)(jie)合力隨(sui)著回(hui)火溫度的上升(sheng)而(er)(er)提高，300℃時(shi)鍍層的結(jie)(jie)合力達(da)到最高值，之后，回(hui)火溫度再升(sheng)高后，結(jie)(jie)合力反(fan)而(er)(er)下降。
因(yin)此(ci)，回火溫(wen)度最對不要通過300℃一(yi)般地說，鍍層與基體的結合力是判(pan)斷鍍層性能好壞的重要依據。
6. 鍍(du)層耐蝕性
a. 未經回火(huo)的(de)鍍層腐蝕速率測定
試(shi)(shi)樣(yang)先算出(chu)(chu)其表面積，然后用(yong)分析天平測出(chu)(chu)試(shi)(shi)樣(yang)在(zai)腐蝕前后的質量，經(jing)過240h的靜態腐蝕（腐蝕液每2天更新一次），根據試(shi)(shi)樣(yang)表面積及失重求出(chu)(chu)腐蝕速率。
b. 試樣(yang)腐蝕(shi)速率的測定(ding)見(jian)表(biao)4-36
從(cong)表4-36可見，鎳(nie)磷化(hua)(hua)學鍍(du)層的腐蝕(shi)速率(lv)在10%鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)液(ye)、10%硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)液(ye)和硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)與鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)混(hun)合(he)溶(rong)液(ye)都有(you)(you)二十多倍的差距。只有(you)(you)在乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)中才(cai)相近。Ni-P 鍍(du)層為非晶(jing)態合(he)金(jin)鍍(du)層，從(cong)理論上講，由于非晶(jing)態合(he)金(jin)鍍(du)層組織結(jie)構均(jun)勻，無偏析、夾雜物和第二相，原子間呈現短程(cheng)有(you)(you)序結(jie)構，沒有(you)(you)晶(jing)界(jie)、位錯以(yi)及與晶(jing)態有(you)(you)關的其(qi)他缺陷(xian)，是多種元素的固溶(rong)體，具有(you)(you)較好的化(hua)(hua)學和電(dian)化(hua)(hua)學均(jun)勻性(xing)，因此其(qi)，耐腐蝕(shi)性(xing)高。
c. 表(biao)4-37為不同回火溫度下鍍(du)層(ceng)的腐(fu)蝕速率
從表4-37可見，隨著回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)的(de)(de)上升，鍍(du)(du)(du)層的(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)呈下降的(de)(de)趨(qu)勢。剛開(kai)始下降不(bu)大，在300~350℃回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)內，腐(fu)(fu)蝕(shi)速率上升很快，鍍(du)(du)(du)層回(hui)火(huo)(huo)發生(sheng)晶化(hua)的(de)(de)完成，晶態(tai)結構相(xiang)關的(de)(de)缺陷急劇(ju)增加，從而加大腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)向(xiang)。因此，要求(qiu)高耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)鍍(du)(du)(du)層可選擇鍍(du)(du)(du)態(tai)鍍(du)(du)(du)層，耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)最好。如(ru)果既要求(qiu)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)又要求(qiu)高耐(nai)(nai)磨(mo)、高硬度(du)的(de)(de)條件(jian)，可選擇較低的(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)處理(li)，以達(da)到鍍(du)(du)(du)層耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)、硬度(du)與耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)良好配合。
