Чернение (воронение) стали не только защищает ее от ржавчины, но делает ее вид более презентабельным. Можно зачернить оружие и другие металлические изделия в домашних условиях с помощью холодного воронения или раствора лимонной кислоты, мы рассмотрим как заворонить металл маслом своими руками.
Как воронить металл? Вы можете выполнить воронение самостоятельно, используя подручные материалы. При этом вам понадобятся:
- Ацетон.
- Чистая ветошь.
- Машинное масло.
- Плоскогубцы.
- Горелка.
- Плотные перчатки, костюм сварщика и защитные очки.
- Огнетушитель (на всякий пожарный случай).
- Металлическая или стеклянная емкость (которую вам не жалко испортить).
- Открытое пространство, достаточное для проведения работ.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Работы необходимо проводить на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся материалов. При работе возможен разлив и возгорание.
Шаг 1: Подготавливаем материалы
С помощью ацетона и чистой ветоши, удалите грязь и ржавчину с металла. Для придания потертости, воспользуйтесь стальной губкой. Вы должны выполнять эту работу в перчатках, а если их нет, то после окончания операции, тщательно вымойте руки с мылом.
Шаг 2: Окунаем, нагреваем, окунаем, нагреваем…
Процесс чернения должен быть понятен вам из фотографий.
Порядок такой:
- Подготовьте рабочее место: разложите ветошь, инструмент.
- Наденьте средства защиты, подготовьте огнетушитель.
- Налейте машинное масло в емкость. Масла должно быть столько, чтобы детали могли полностью в него погружаться.
- Подожгите горелку и отрегулируйте спокойное горение пламени.
- Полностью погрузите деталь в жидкость, а затем достаньте ее плоскогубцами.
- Обжигайте, медленно перемещая ее над пламенем, чтобы масло равномерно выгорало с ее поверхности. Масло на детали воспламенится, но по прошествии времени сгорит и потухнет. Будьте внимательны! Во время обжига, масло будет капать на горелку и рядом с ней и может воспламениться!
- Когда жидкость выгорит, и стальная деталь раскалится до красна, окуните ее снова в емкость с маслом.
- Вновь извлеките деталь с помощью плоскогубцев. Каждый раз, доставая ее, берите плоскогубцами за разные края, иначе, если все время держать деталь за одно и то же место, то там останется светлое, не черненное пятно.
- Чтобы достичь желаемого результата, повторите данный процесс от двух до трех раз для каждой детали.
- Выложите готовые детали на ветошь и дайте им остыть.
- Затем протрите их чистой сухой тряпкой.
Все готово! Можете использовать вороненый металл по назначению!
Воронение применяется для защиты металлических изделий от коррозии и придания им красивой тонировки. Сегодня существует немало способов воронения и наиболее простые из них делают возможным выполнить воронение металла в домашних условиях.
Главные правила воронения
- Все работы по химической обработке металлов следует проводить в определённой обстановке и с определёнными ёмкостями, предназначенными для химических реактивов и составов. Эти работы обычно бывают сопряжены с механическими (шлифовка, обтирка) и химическими (травка, чистка) операциями, с этапами которых лучше ознакомиться заранее.
- В помещении, где выполняется воронение, обязательно должна быть вентиляция или вытяжка.
- Для химических реактивов нужно использовать подходящие по габаритам сосуды из фаянса, фарфора или стекла. Металлическую посуду использовать не рекомендуется.
- Перед воронением обязательна равномерная и тщательная очистка обрабатываемого изделия и полное освобождение его поверхности от жира и грязи. Для этих целей можно применять наждачную бумагу, пемзу в порошке или мелкозернистый песок.
Способы воронения
Химическое оксидирование . В основе лежит процесс окисления металла: берём любую фарфоровую посуду необходимой формы и растворяем в 100 миллилитрах воды 30 грамм натрия (азотнокислого) и 100-120 грамм соды. Нагреваем смесь до 140-145 градусов и погружаем в неё деталь. Спустя 20-30 минут достаём её и тщательно промываем водой (дистиллированной), сушим и наносим слой масла. Полученное покрытие будет обладать глубоким чёрным цветом с синим оттенком, поверхность станет гладкой, не требующей полировки.
Покрытие маслом . Самый простой и доступный способ воронения. Тщательно ошкуриваем металлическое изделие и обрабатываем ацетоном или бензином. После этого покрываем изделие тонким слоем машинного или подсолнечного масла, помещаем его в обычную духовку и нагреваем до температуры в 350-400 градусов. Здесь очень важен равномерный прогрев всего изделия - это предотвратит появление разводов. В результате получим прочную декоративную плёнку (коричневую или чёрную).
Ржавый лак
. Очень популярный метод воронения, суть которого сводится к обработке металлического изделия коррозионно-активной средой. На поверхности металла образуется рыжая и чёрная окиси железа, первая удаляется щёткой, последняя остаётся. Манипуляции по ржавлению и удалению окиси повторяются, пока поверхность изделия не станет исключительно чёрного цвета.
Приготовление раствора
: наливаем в стеклянную ёмкость соляную кислоту (10-12 грамм), добавляем в неё железную ржавчину (30 грамм), азотную кислоту (20 грамм) и железные опилки (5 грамм). После прекращения реакции с выделением газа разбавляем смесь водкой и водой в равных пропорциях (по 50 миллилитров), даём раствору отстояться и сливаем его, отделяя от окалины и выпавших солей.
Многие ошибочно думают, что воронение металлов в домашних условиях выполнить невозможно, это осуществляется только на производствах. Однако на сегодняшний день имеются различные способы, с помощью которых оксидирование достаточно эффективно проводится в домашних условиях. Такой вид обработки необходим не только для того, чтобы сделать металл довольно привлекательным, но и значительно повысить защитные свойства, направленные против коррозии. Воронение металла в домашних условиях отличается достаточно простыми способами обработки, при которых применяют подручные средства.
Такой способ борьбы со ржавым металлом предусматривает нанесение разнообразных покрытий на обрабатываемую поверхность, в результате чего образуется тонкая защитная пленка . В домашних условиях это осуществляется с помощью ортофосфорной или лимонной кислоты, а также лаком или маслом, из которых готовят раствор. Промышленная технология предусматривает проведение более качественной обработки, однако в бытовых условиях некоторые способы могут показать довольно высокий результат.
Сталь имеет свойство ржаветь, коррозия способна возникать даже при малейшем контакте с водой, если после этого поверхность не вытереть промасленной ветошью. Даже повышенная влажность воздуха способна покрыть металл ржавчиной. Для защиты его покрывают специальной антикоррозийной краской, однако такой способ не подходит для резьбовых соединений и подвижных деталей. Поэтому для защиты от коррозии используют воронение, которое многие называют чернением или оксидированием.
Воронение своими руками выполняют при помощи нанесения на поверхность металла специального состава, который образует на его поверхности тонкую защитную пленку. Приобрести состав можно в любом специализированном магазине, выбор его достаточно широк. Наиболее качественный результат показывает воронение в селитре.
Независимо от того, какая технология будет применена для борьбы со ржавым металлом, весь процесс условно делится на несколько этапов:
- сначала осуществляют шлифовку и зачистку металлической поверхности;
- затем ее обезжиривают, используя для этого специальный раствор;
- далее очень аккуратно наносят приобретенное средство для оксидирования;
- в заключение выполняют финишную обработку поверхности.
Не стоит забывать, что могут возникнуть определенные тонкости и нюансы в зависимости от выбранного способа воронения и технических характеристик детали. Однако общие правила обработки всегда остаются неизменными. Также необходимо помнить, что после того, как поверхность будет обезжирена, к ней ни в коем случае нельзя прикасаться, поэтому работу обычно выполняют в резиновых перчатках.
Основные правила обработки
По своей сути воронение – это химическая обработка
металлической поверхности, которая позволяет не только снять чернение, но и наложить защитный слой. Такая работа считается опасной, поэтому выполняться должна с соблюдением определенных правил. Так как используемый для оксидирования раствор в своем составе имеет химически активные вещества с кислотой, для него обязательно нужно использовать специальную емкость, которая должна быть:
- фарфоровой;
- стеклянной;
- фаянсовой.
Металлические емкости категорически запрещены.
Кроме того, обработка металлических поверхностей предусматривает механическую работу , поэтому нужно всегда использовать защитные средства для глаз и кожных покровов. Воронение должно выполняться в помещении, имеющего систему вентиляции или мощную вытяжку.
Перед тем как начать воронение, поверхность следует качественно и равномерно очистить, полностью убрав с нее следы от жира и грязи. Для этого можно использовать:
- порошкообразную пемзу;
- наждачную бумагу;
- песок мелкозернистого типа.
Перед началом работ рекомендуется ознакомиться со свойствами применяемых реагентов. Жидкость для воронения может иметь в своем составе разнообразные химические элементы, которые способны нанести вред изделию , если их неправильно использовать.
Кроме этого, необходимо следить за тем, чтобы раствор не попал в глаза или кожные покровы, в результате чего можно получить ожог или серьезную травму.
Обработка с помощью химического оксидирования
Довольно часто проводят химическое оксидирование металла. Такой способ довольно эффективен, а при соблюдении технологии можно добиться в конечном счете высокого результата. В основе оксидирования лежит способность металла окисляться
.
Предварительный этап заключается в том, что проводят механическую обработку поверхности заготовки и обезжиривают ее. Затем приступают к приготовлению раствора. Очень важно сделать это правильно. Для этого берется фарфоровая емкость определенных размеров. В нее наливают 100 мл обыкновенной воды и добавляют немного азотнокислого натрия и 100 г технической соды. Раствор тщательно перемешивают таким образом, чтобы все компоненты в нем растворились. Образовавшуюся смесь нагревают до температуры 140 градусов и погружают в нее заготовку на полчаса.
После этого деталь извлекают из раствора, хорошенько промывают дистиллированной водой, высушивают и обильно смазывают машинным маслом с помощью мягкой кисточки таким образом, чтобы слой получился однородным. Металлическая поверхность, обработанная таким образом, приобретает черный цвет с синим оттенком . Если оксидирование было выполнено правильно, с соблюдением всех правил, то металл в результате становится гладким и его не надо будет после этого еще раз полировать.
Применение ржавого лака
Существует способ воронения металлической поверхности, называемый «ржавый металл». С помощью него поверхность становится ровной и гладкой при небольших финансовых затратах. Суть его заключается в следующем: обрабатываемое изделие помещают в коррозионно-активную химическую среду
. В результате на металлической поверхности образуется черная и рыжая окись железа.
Чтобы удалить рыжий налет, применяют щетку с жесткой металлической щетиной, черная окись при этом остается. Такой способ обработки является довольно длительным, но очень эффективным. Сначала выполняют механическую обработку металла, обезжиривают его и помещают в специальный раствор.
Жидкость, которая будет использоваться для воронения по способу ржавого лака, приготавливают в фарфоровых емкостях. Раствор готовится на основе соляной кислоты. Ее вливают в небольшом количестве в приготовленную емкость и смешивают с металлическими опилками, ржавчиной и азотной кислотой. Затем раствор хорошенько перемешивают, чтобы полностью прекратилась химическая реакция, сопровождающаяся выделением газа.
После этого в смесь добавляют воду и водку в равных количествах. Раствор должен некоторое время отстояться, затем его сливают, чтобы устранить окалины и выпавшие в осадок соли. Потом на некоторое время в смесь помещают обрабатываемый металл и ждут, пока он не станет черного цвета, а после этого тщательно промывают под водой.
Другие способы воронения
Довольно часто для оксидирования металла используется специальный карандаш. Перед тем как приступить к работе с этим химическим карандашом, поверхность металла следует обработать механическим способом, после чего обезжиривают. На поверхности металла не должно остаться никаких следов жира и грязи. При этом обязательно нужно использовать специальные защитные средства
.
Кроме того, оксидирование часто выполняется при помощи окрашивания поверхности металла раствором, носящего название «клевер». Такой способ довольно эффективен, если металлическая поверхность имеет незначительную коррозию. В этом случае выполняется окрашивание по максимуму, причем несколько раз.
Если металл испорчен очень сильно, то воронить лучше всего раствором селитры. Для его приготовления необходимо использовать нержавеющую посуду. Берется 1 л воды и небольшое количество натриевой селитры и едкого каустика . Полученная смесь обладает довольно едким резким запахом, поэтому для работы необходимо использовать респиратор. В результате такого воронения металлическая поверхность приобретает красноватый оттенок, имеющего синеватый отлив.
Заключение
Обработка металла при помощи воронения обязательно должна осуществляться с соблюдением всех необходимых условий и правил по технике безопасности. Эффективность результата полностью зависит от того, какой способ был использован, и качества применяемых компонентов. Оксидирование помогает надолго защитить металл от воздействия коррозии.
Воронение стали - химический процесс, применяемый для получения на поверхности стальной детали тонкой окислов железа Fe3O4. Название получил из-за характерного цвета детали после обработки (иссиня-черный, воронова крыла), также имеет названия "чернение" или "синение" в общем случае, независимо от цвета - "оксидирование". Получаемая в результате пленка пассивирует поверхность и защищает деталь от атмосферной коррозии и воздействия других агрессивных сред.
Перед тем как произвести воронение стали, деталь предварительно подготавливают, очищают от ржавчины механическим способом, полируют, обезжиривают и протравливают в кислотном растворе. Обезжиривать можно растворителем или спиртом. Протравка нужна, чтобы убрать с поверхности все лишние окислы, оставить голый металл.
Самый простой способ - воронение стали маслом. Есть разные методики, но смысл простой: на деталь наносится тонкий слой масла, после чего её необходимо нагреть до 300-350°С. Масло, обгорая, оставляет на поверхности оксидную пленку. С первого раза равномерного покрытия не получается, поэтому процесс повторяют до достижения желаемого результата. Важно добиться равномерного нагрева, иначе пленка пойдет пятнами, и не перегревать деталь, так как её может деформировать или отпустить. Многие совершают ошибку и опускают разогретую деталь в масло, это неправильно. Нужно именно наоборот: сначала мазать, потом греть. Масло используют любое, от подсолнечного до трансмиссионного или машинного. Такое воронение стали имеет низкую прочность покрытия. Оно годится только в декоративно-защитных целях.
Воронение стали с использованием хлористого и азотной кислоты
Для этого на литр воды нужно растворить 15 г железа, 30 г купороса и 10 г кислоты. На опущенном в раствор изделии будет образовываться ржавый налет, его необходимо периодически снимать щеткой и продолжать макать до получения необходимого цвета оксидной пленки. Сейчас практически в любом городе есть магазин, продающий химические реактивы, поэтому достать их относительно несложно.
Воронение стали с использованием хромпика (двухромовокислого калия). Для этого на литр воды разводят 200 грамм хромпика и погружают в раствор деталь на 20-30 минут. После извлечения из раствора ее необходимо высушить при высокой температуре (в духовке или над углями). Процесс повторять до получения равномерного иссиня-черного цвета. После чего деталь протереть промасленной ветошью. Хромпик - реактив весьма распространенный, он применяется в
Для воронения оружейных стволов смешивают при нагреве 1 весовую часть треххлористой сурьмы с 3 частями оливкового масла. Затем смесь наносят на деталь и оставляют на сутки. Процесс повторяют 10-12 раз, после чего ствол промывают, сушат и полируют. Цвет получается зеленовато-коричневый.
Как видно из вышеописанного, воронение стали в домашних условиях - вполне осуществимый и несложный процесс. Применять его можно для любых изделий из стали в случаях, когда другие способы например, окраска, неприменимы.
Воронение или оксидирование - это способ поверхностного покрытия (отделки) металлических изделий в синий, черный, сине-черный цвет или цвета побежалости с помощью воздействия на них химическим и термическим способом.
Оно используется с целью коррозионной защиты изделий из металлов, а также придает поверхности привлекательную тонировку. Существует много способов поверхностной тонировки металлов. Основной - это создание оксидной пленки.
Самыми распространенными являются химическое (щелочное и кислотное) и термическое воздействие на поверхность. В результате такой обработки изменяется химический состав и структура поверхностного слоя. Внешне это проявляется образованием пленки в виде оксида металла.
Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.
К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:
- кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
- покрытие маслом с последующей термической обработкой;
- нанесение на поверхность готового средства с помощью кисточки.
Проведение работ при химическом воронении связано с химическими операциями травления и чистки, а также с механической шлифовкой и протиркой поверхности.
Для того чтобы применять воронение в домашних условиях с помощью химических реагентов, нужно создать определенные условия:
- обеспечить рабочее помещение вентиляцией или вытяжкой;
- приготовить емкость из нейтрального материала, не разрушающуюся под действием химреактивов. Лучше всего подойдет сосуд из термостойкого стекла, фаянса или фарфора. Если требуется длительное кипячение раствора, то можно использовать емкость из нержавеющей стали;
- емкость должна иметь достаточный объем для того, чтобы деталь полностью была покрыта составом;
- запастись средствами защиты: перчатками, защитной маской или очками, фартуками.
Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов
Перед выполнением работ поверхность металлического изделия подвергают обработке: снятию старого окисного слоя путем ошкуривания и обезжиривания растворителем.
Стойкое вороненое покрытие в основном образуется в кипящем растворе на протяжении всего цикла окрашивания. Для получения прочной пленки процесс должен длиться от 30 минут до полутора часов, поэтому кипящий раствор периодически доливают, чтобы обеспечить полное покрытие детали.
После окончания процесса деталь тщательно моют с использованием моющих средств, а затем смазывают маслом.
Для домашних работ используют в основном щелочной способ окисления. Рассмотрим некоторые варианты химического оксидирования металлов в щелочной среде.
Способ №1:
- В емкость (фарфоровую), соответствующего размера заливается вода и в ней растворяется натриевая селитра (нитрат натрия) и каустическая сода (гидроксид натрия) в соотношении: на 100 мл 30 г натрия и 100 г соды.
- Смесь нагревается до 140 - 160оС, и в нее помещается обрабатываемая деталь, которая находится там не менее 30 минут.
При правильно проведенном процессе получится глубокое черное покрытие, иногда с синеватым оттенком.
Способ №2:
Синеватый оттенок пленки можно получить, используя кипящий насыщенный щелочной раствор, в котором растворен гидроксид калия или натрия в большой концентрации. В 1 литре воды растворяется не менее 700 грамм химического вещества.
Эти рецепты приведены в качестве примера. Существует множество других химических составов с использованием нитритов и нитратов.
Оксидирование в кислотной среде проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного раствора, состоящего из:
- азотнокислого кальция - 30 ч,
- ортофосфорной кислоты - 1 ч,
- диоксида марганца - 1 ч.
Проводят оксидирование, выдерживая заготовку в растворе не меньше 30-45 минут при 100оС.
Средства для воронения металлов
К простым способам покрытия, которые можно использовать дома, относятся технологии поверхностного нанесения масла, селитры и готового средства «Клевер».
Эти средства для воронения доступны в использовании и позволяют проводить работы дома без особой подготовки.
Рассмотрим способы создания пленки с помощью каждого из них.
Покрытие маслом
Технология создания защитной пленки с помощью масла является наиболее распространенной для применения дома.
Осуществляется она так:
- ошкуренное и обезжиренное изделие покрывается машинным или подсолнечным маслом;
- затем его помещают в духовку и нагревают до 350 - 400оС;
- после остывания поверхность детали приобретает коричневый или черный цвет;
- остатки масла с детали нужно удалить тряпкой;
- для получения более насыщенного цвета процесс следует повторить несколько раз.
Использовать можно разное масло, например, оружейное, льняное или оливковое. Наносить его можно кисточкой или путем окунания детали в масляный состав.
Если требуется провести чернение на каком-либо участке детали, то для этого лучше использовать обжиг с помощью паяльной лампы. В процессе такого обжига хорошо просматривается цветовое изменение поверхности заготовки. При достижении насыщенного коричнево — черного цвета термообработку можно прекратить.
Использование селитры
Хороший результат химического воронения дает классический раствор с использованием селитры в дополнении к приведенным ранее. В результате вываривания детали в растворе натриевой селитры при температуре 130 - 150оС получается прочное оксидное покрытие блестящего черно-синего оттенка.
Рецепт состава с селитрой:
- Вода дистиллированная - 1 литр;
- Натриевая селитра (NaNO3) - 500 г;
- Едкий каустик (NaOH) - 500 г.
В продаже имеются готовые комплекты с селитрой для оксидирования.
Посмотреть процесс воронения в селитре можно в видеоролике:
Поверхность при такой обработке выглядит гладкой и не требует дополнительного полирования.
Обработка поверхности средством «Клевер»
Проводить обработку металлической поверхности можно готовым средством «Клевер». Оно имеет гелеобразную консистенцию и продается в небольших емкостях по 50 мл.
Используют его при небольших коррозионных повреждениях металла. Чтобы получить максимальное окрашивание изделия, обрабатывать «Клевером» нужно два — три раза. Перед его нанесением деталь нужно ошкурить и обезжирить.
Средство наносят кисточкой и выдерживают 2 минуты. При появлении беловато — желтого налета его нужно смыть теплой водой, а поверхность протереть насухо тканью.
Преимуществом этого средства является простота использования, поэтому его часто применяют для покрытия оружия. На стали, содержащие больше 3% Cr, оно не оказывает действия.
Холодное воронение в домашних условиях
Использование средства «Клевер» не требует дополнительного подогрева заготовки, поэтому способ такой обработки относят к холодному. Кроме него для холодного воронения в домашних условиях используют другие средства, которые также наносят на обработанную поверхность с помощью кисточки.
Например, используют отечественный препарат «Ворон-3М».
При нанесении его на металлическую поверхность образуется плотная черная пленка. Поэтому такое покрытие называют чернением металла.
Популярно также импортное средство «парижский оксид», в состав которого входит селен.
Препарат включает три флакона. Один состав предназначен для предварительной обработки поверхности, второй - действующий состав, а третий обеспечивает защиту образованного покрытия.
Раствор наносится на изделие также с помощью кисточки, после получения окраса остатки смываются с поверхности теплой водой.
Холодная обработка применяется для деталей небольших размеров. Особенно с помощью такого способа хорошо проводить воронение ружья, так как к нему нельзя применять способ горячего кипячения в химических растворах.
Воронение стали в домашних условиях
Вопрос, как сделать воронение стали в домашних условиях, интересует многих.
Большая часть деталей, которые подвергают воронению, относится к изделиям из стали. Поэтому, описанные выше способы обработки поверхности металла путем оксидирования и покрытия масляной пленкой в основном применяют для стальных сплавов.
Многие марки стали подвержены образованию ржавчины. Покрытие для стальных изделий, прежде всего, служит защитой от коррозии и одновременно придает им привлекательный вид. Степень защиты и цвет окраски оксидной пленки зависит от толщины слоя и используемых реагентов. Толщина может меняться от 1 до 10 мкм.
При воронении стальных изделий химическим способом к выбору компонентов раствора при использовании нагрева до высоких температур следует подходить с осторожностью. Например, существует запрет на такую обработку закаленных деталей, а также сталей, которые подвергать нагреву до высоких температур нельзя. Это может привести к ухудшению их технологических свойств.
Именно по этой причине при необходимости высокой термообработки рекомендуют применять растворы щелочного характера. Они более щадящие.
Оксидирование в кислотных составах проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного состава, состоящего из:
- азотнокислого кальция - 30 ч,
- ортофосфорной кислоты - 1 ч,
- диоксида марганца - 1 ч,
- проводят окисление при температуре 100оС, выдерживая деталь в растворе не меньше 30-45 минут.
Чернение металла
При нагревании стальных заготовок в кислотной или щелочной среде на поверхности может образоваться пленка разного оттенка. Воронение включает все цвета, свойственные побежалости. Они меняются по мере увеличения толщины пленки от желтого, бурого, фиолетового, далее в серый, синий и черный цвет.
Загрузка...
