Химическое воронение стали в домашних условиях

Воронение стали: описание процесса, основные способы

Одним из способов защиты поверхности стали от коррозии является нанесение на поверхность сплошной тонкой пленки окислов – оксидирование. Толщина слоя определяет цвет поверхности, оттенки побежалости. Методы воронения, чернения используют в декоративных целях, для защиты винтовой резьбы и сопряженных деталей. Единая система защиты конструкционных материалов от старения, операции покрытия разрабатываются на основе действующего ГОСТ 9.305-84.

Описание процесса воронения стали, какая сталь может подвергаться чернению

В естественных условиях стальная поверхность при контакте с атмосферой покрывается рыжей пористой коркой из гидроокиси. Она не защищает металл от дальнейшей коррозии. Создать непроницаемую защиту на поверхности черных и легированных сталей можно, связав тонкий слой элемента Fe в комплексы окислов FeO (вюстит) Fe3O4 (магнетит) Fe2O3 (гематит) с привлечением лигандов и ионов металлов из раствора. Пример – соединение FeO*Cr2O3.

Главное, полученная пленка должна иметь сродство с основным металлом, близкий коэффициент термического расширения. Эти условия обеспечивают нужную адгезию слоя толщиной 1-10 микрон, его эластичность. Индикатор толщины – цвет поверхности, постепенно переходящий из желтого в бурый, вишневый, фиолетовый, синий, серый.

Процесс воронения представляет нанесение защиты из магнитной окиси железа на поверхность детали. Цвет окраски зависит от применяемых реактивов и структуры пленки. Чернение, синение – результат произведенного воронения в промышленных условиях или домашней мастерской. Нержавеющая и низкоуглеродистая сталь после обработки приобретают дополнительную твердость и декоративный вид.

Результатом промышленного оксидирования являются структурные преобразования поверхности металла. В домашних условиях речь идет о воронении – доступных способах защиты стальной поверхности и придания изделию декоративности.

Типы растворов для воронения металла

Существует большое количество составов, позволяющих осуществлять процесс воронения стали даже в домашних условиях.

Примеры некоторых смесей:

  1. Состав для щелочения при нагревании жидкости до 130-150 0 С, заготовку погружают на 25-30 мин. Берут 100 мл воды, добавляют 30 г азотистого натрия и 100 г технической соды. Ингредиенты растворяют, доводят до кипения.
  2. Лимонная кислота. Температура 70 0 С, погружать несколько раз, снимая черный налет салфеткой. Раствор содержит 50 г лимонной кислоты, растворенной в горячей воде.
  3. Состав для холодного окисления, время обработки 30 мин. Растворить в 600 мл воды 400 г NaOH, 10 г NaNO3. Важно отмыть поверхность от состава, высушить и слегка смазать.
  4. Раствор виннокаменной и дубильной кислоты, нагретый до 140-150 0 С. Время обработки – 15 минут. Взять по 2 г кислот, растворить в литре воды. После обработки тщательно промыть, выдержать в масляной ванне час.
  5. Воронение в селитре, раствор 70-90 0 С, время выдержки – 30 минут. Растворить в 1 л воды 2,8 г NaOH, 100 г Na2HPO4, 50 г NaNO3. Или в 630 мл H2O внести 400 г NaOH, по 10 г KNO3, NaNO3. Покрытие получается твердое и стойкое.
  6. Для холодного воронения готовят составы для нанесения на поверхность защитной пленки. Смесь 75 г FeCl3, 30 г C2H5OH, 20 г CuSO4, 20 г HNO3 или 170 г хлорида железа, 13,5 г азотной кислоты, по 4 г соляной кислоты и медного купороса.

Все перечисленные растворы агрессивные, смешивают их в стеклянной, фарфоровой или фаянсовой посуде с соблюдением мер безопасности.

Воронение металла

Воронение стали в домашних условиях

Выполнить защитно-декоративное покрытие такого типа изделия своими руками не сложно. Химические методы обработки изделий щелочными растворами проще, чем кислотными. Процесс сопровождают токсичные испарения, нужна хорошая вытяжка. Чтобы получить результат, обработку ведут в несколько этапов, каждый раз очищая поверхность от налета.

Независимо, какой способ чернения выбран, деталь необходимо подготовить:

  • Металлическую поверхность очистить, даже если было воронение.
  • Отшлифовать поверхность.
  • Обезжирить в растворе эфира, бензина, хлористого этила.
  • Переносить заготовку после очистки нужно в резиновых перчатках.
  • Подготовить рабочее место, посуду, салфетки, защитную одежду.
  • После воронения обязательна тщательная финишная очистка детали и закрытие пор масляной пленкой.

Достигнуть в домашних условиях качества заводской обработки невозможно.

В мастерской создают разные оттенки чернения. Для бурого спектра приготовить пасту из 100 г FeCl3 и литра оливкового масла. Покрыть смесью поверхность, отшлифовать через 3-5 часов.

Защитить изделие от коррозии можно в масляной ванне. Разогреть заготовку, опустить ее в ванну с маслом. После остывания достать, промокнуть излишки. Операцию повторить 3 раза. Если деталь небольшая – отполировать ее, намазать оливковым маслом и отжигать на спиртовке дочерна.

Щелочной способ воронения дает стойкое покрытие. Чтобы достичь нужного результата, необходимо наращивать толщину пленки в 3-4 этапа. Закрепляют результат, создав на поверхности масляную пленку. Провести полировку.

Чтобы получить побежалый цвет в домашних условиях, изделие должно быть компактным, подходящим для равномерного прогрева. Появился нужный оттенок – нагревание прекратить, заготовку натереть маслом.

Легко получить насыщенный черный цвет изделия в домашних условиях, используя яичный белок. Подготовленная обезжиренная деталь покрывается взбитой пеной. После полного высыхания в темноте, через 2 суток белок прикипает к металлу. Изделие нагреть докрасна, оставить на естественное охлаждение. Белок осыпется, поверхность почернеет. Закрепить цвет, обработав деталь маслом.

Читайте также:
Шариковые направляющие для выдвижных ящиков: как установить, назначение

Домашним умельцам предлагаются готовые к использованию составы для защитного покрытия. Для холодного чернения есть смеси на основе SeO2. Пример такого состава – «Парижский оксид», включающий 3 компонента – очиститель, рабочий и закрепляющий составы.

Можно приобрести пасту, карандаш, вороненую жидкость. С этими ингредиентами вести процесс намного проще. Для холодного воронения подходят готовые составы (Ворон 3М, Клевер), которые наносят кисточкой, а после обработки излишки удаляют водой с мылом.

Промышленные способы оксидирования стали

Пассивация металла за счет перекрытия к поверхности доступа воды и агрессивных газов выполняется различными методами. Некоторые из них применялись еще в средних веках.

Классические способы воронения стали:

  • термический;
  • щелочной;
  • кислотный.

Промышленное оксидирование выполняется методами, недоступными в домашнем использовании. Используются новые и комбинированные технологии.

Воронение стали

Электрохимическое нанесение покрытий

Один из методов – гальваническое чернение деталей со сложной геометрией. Метод называется анодированием. Деталь опускается в щелочной электролит на держателях, при пропускан6ии постоянного тока работает, как анод. Качество и равномерная толщина защитной пленки зависит от следующих факторов:

  • Плотность тока.
  • Электропроводность щелочного раствора.
  • Температура.
  • Сложность детали.

Так, японские производители разработали схему чернения кузова авто в сборе. Электрохимический способ не требует вспомогательных составов солей цинка или хрома. Окрашивание происходит за счет структурного изменения поверхности металла.

В промышленности комбинируют химические реагенты, подбирают температурный режим, составляют технологическую карту обработки конкретных метизов. Важно учитывать сорт стали, состав сплава.

Защита деталей методом анодирования имеет ряд преимуществ:

  • Образуется равномерная, стойкая защитная пленка.
  • Покрытие диэлектрическое, безопасное, разрешено как антипригарное для посуды.
  • Скрывает царапины и мелкие дефекты на стенках изделий.
  • Изменение состава электролита влияет на цвет поверхности, придает изделию декоративность.
  • Толщина слоя 1-10 микрон регулируемая, сродство с основной поверхностью высокое.

В процессе возможно применение нескольких электролитов. Твердое анодирование повышает прочность поверхности, стойкость к коррозии в агрессивной среде.

Термический способ

Процесс протекает в специальных муфелях в присутствии водяных паров и кислорода. Низколегированные марки стали обрабатывают 30 минут при 300-350 0 С. Толщина вороненого слоя – около 2 мкм.

Легированные стали выдерживают в термостате 60 минут. Температура в камере в 2 раза выше, а пленка – всего 1-1,5 мкм.

Плазменный способ

Процесс проводится под действием микроразрядных импульсов токов сверхвысокой частоты. Плазмохимическое влияние придает поверхности декоративные свойства и стойкость к ряду агрессивных факторов.

Лазерное оксидирование

Специальная установка, работающая в инфракрасном диапазоне, подает на металл лазерный луч, который нагревает металл ниже температуры кипения. Деталь находится в толще воды. Переменные – уровень жидкости, продолжительность обработки и плотность потока энергии подбираются под изделия. Метод используют для сложных деталей, когда нужно защитить поверхность, не допустить потери механических свойств и коробления.

Резюме

Оксидирование – промышленный способ нанесения защитного покрытия за счет структурных изменений поверхности металла. Воронение – нанесение тонкого слоя защитного покрытия в домашних условиях, с применением специальных составов химическим методом. Термический способ воронения выполняется за счет нагрева заготовки и охлаждения ее в масляной ванне.

Воронение стали в домашних условиях

Воронением (иначе оксидированием) называют процесс покрытия поверхности изделий из стали тонким слоем оксидов. Воронение проводят химическим способом- с помощью реакций с различными веществами и термическим – путем нагревания.

Воронение стали

Цель процесса – повышение коррозионной стойкости изделий и улучшение их внешнего вида. Традиционно воронение применялось к оружию из стали- сначала к холодному, а потом и к огнестрельному. Сегодня воронение стали широко используется в оборонном и гражданском машиностроении, а также в художественных промыслах. Доступен процесс и в домашних условиях.

Чего можно достичь воронением

В результате химической или термической обработки на поверхности стальной детали возникает слой окиси железа толщиной от 1 до 10 микрон. Толщина слоя определяется выбранной технологией обработки. Воронение металла позволяет достичь две основные цели:

  • Повышение коррозионной стойкости изделия. Обработанные детали не ржавеют.
  • Улучшение внешнего вида. Особенно важно для тех деталей, которые по условиям эксплуатации не подлежат покраске.

Температурные режимы воронения

Обработка не влияет на другие свойства стали. Воронение стали возможно не только в условиях производства, но и в домашних условиях. Существует много способов и составов, практически все они связаны с применением химически активных веществ, могущих причинить серьёзный вред здоровью. Для успешного и безопасного применения в домашних условиях этих веществ необходимо следовать правилам безопасности:

  • Использовать защитную маску и перчатки.
  • Обеспечить вентиляцию помещения, в котором проводят работы.
  • Применять посуду из нержавеющей стали.
  • Не превышать рекомендованную температуру обработки.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:

  • Кипячение в самостоятельно приготовленных или приобретенных химических составах.
  • Покрытие стали специальным маслом и последующая термообработка.
  • Покрытие поверхности подготовленным составом при комнатной температуре.
Читайте также:
Укладка пазогребневых блоков своими руками

Воронение стали в домашних условиях

Воронение железа химическим способом предусматривает также подготовительные операции травления и очистки, а также шлифовки и полировки. Проводя синение стали, важно подобрать емкость для раствора таким образом, чтобы он полностью покрывал обрабатываемый объект.

Популярные способы воронения

Наиболее распространенными в домашних условиях являются следующие способы воронения:

  • щелочное;
  • термическое;
  • кислотное.

Для самостоятельного применения в домашних условиях хорошо подходит щелочной метод. Для него потребуются

  • вода;
  • точные весы;
  • нитрат и гидроксид натрия.

Чтобы покрытие стало прочным, процесс должен продолжаться не менее полутора часов.

Щелочной

Технология воронения стали щелочным способом в домашних условиях разбивается на следующие операции

  • Обезжирить поверхность растворителем или специальным обезжиривателем.
  • Залить в посуду из нержавеющей стали емкостью не менее литра 100 г воды.
  • Добавить 120 г каустической соды и 30 г азотнокислого натрия, тщательно размешать до полного растворения.
  • Нагреть раствор до 130-145 °С.
  • Разместите изделие в посуде, избегая прикосновений к стенкам.
  • Через 20 минут, после почернения детали, промыть ее в дистиллированной воде.
  • После высыхания обильно смазать изделие машинным маслом и тщательно протереть.

Воронение стали щелочью

Тщательное соблюдение пропорций и параметров позволит получить гладкое и стойкое к истиранию покрытие, не нуждающееся в полировке.

Важно! Изделие должно быть полностью покрыто раствором все время обработки. В противном случае возможны неоднородности покрытия, переходы цвета и т.д.

Кислотный

Средство для обезжиривания стали перед обработкой

Этот способ предусматривает применение кислых растворов. Перед началом обработки следует тщательно удалить всю ржавчину с поверхности объекта. Для этого применяют обычную шкурку, а в труднодоступных местах и при сильной ржавчине используют болгарку или шуруповерт с проволочной щеткой. Далее проводят химическую очистку. Для нее применяют

  • трифосфат натрия;
  • этанол, смешанный с керосином;
  • или чистый керосин.

Изделие помещают в емкость с раствором так, чтобы он ее полностью покрывал и выдерживают не менее четверти часа. По окончании чистки изделие промывают большим количеством воды и высушивают. Состав для кислотного воронения состоит из:

  • вода: 1 л;
  • дубильная кислота: 2г;
  • виннокаменная кислота: 2г.

Составляющие раствора для воронения

После тщательного перемешивания и полного растворения состав нагревают до 150 °С и полностью погружают в него заготовку. Выдерживают 15 минут, далее промывают проточной водой и ненадолго окунают в кипящую воду для полной и качественной промывки. Последний этап процесса – это выдержка в машинном масле в течение часа. После высушивания изделие готово к использованию.

Термический

Термическое воронение

Термическое воронение – самый старый и самый простой способ для домашних условий. Весь процесс сводится к нагреванию стали на открытом воздухе. Он длится до тех пор, пока верхние слои стали не прореагируют с кислородом воздуха и не создадут в результате оксидную пленку. Чем сильнее нагревают деталь, тем темнее она становится. Следует помнить, что термическая обработка изменяет и физические свойства стали всего изделия.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед нанесением нового покрытия в домашних условиях необходимо удалить старое. Это делают, комбинируя механические и химические способы очистки. Для получения стойкого и красивого покрытия деталь приходится кипятить от 30 до 90 минут, за это время часть раствора выкипает. Заготовка все время должна быть покрыта составом полностью, поэтому состав надо готовить с запасом и во время кипячения периодически доливать. В конце процедуры химического воронения стали изделие следует вымыть в мыльном растворе, просушить и обильно смазать маслом.

Существует много вариантов химического воронения. В одних состав делается мастером самостоятельно, другие предполагают применение готовых средств фабричного производства, таких, как парижский оксид, Ворон3М, Клевер и другие.

Средства для воронения металлов

Средство

Относительно несложные способы воронения, доступные для проведения своими руками, включают в себя поверхностное нанесение масла, селитры и покупного состава «Клевер»

Покрытие маслом

Это один из самых популярных домашних способов. Технология разбивается на следующие операции:

  • Деталь ошкуривают и обезжиривают растворителем.
  • Покрывают маслом.
  • В муфельной печи нагревают до 350-400 °С. Допустимо использовать духовой шкаф.
  • Остывшая деталь приобретает черный или коричневый оттенок.
  • Для насыщения цвета процедуру повторяют.

Масло наносят кисточкой или окуная изделие в емкость с маслом. Применяют разные сорта масла, такие, как

  • оружейное;
  • оливковое;
  • льняное.

Применение селитры

Прекрасного результата добиваются домашние мастера и с применением селитряного раствора. Можно приобрести готовый раствор, а можно составить его самостоятельно:

  • вода-1000 мл;
  • натриевая селитра- 0,5 кг;
  • едкий каустик-0,5 кг.

После часового вываривания получается гладкая и не требующая дальнейшей обработки поверхность глубокого сине-черного цвета.

Средство «Клевер»

Средство

Гелеобразное средство можно купить в баночках по 50 мл и применяют к сплавам с содержание хрома не более 3 процентов Оно предназначено для восстановления локальной коррозии. Для получения яркого оттенка средство придется наносить несколько раз. Предварительно изделие следует зачистить шкуркой и протереть обезжиривателем. Клевер наносят кисточкой и оставляют на две минуты. Появляющийся налет бело-желтого цвета смывают водой и протирают деталь ветошью.

Читайте также:
Штампы для декоративного бетона своими руками

Холодное воронение в домашних условиях

«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.

  • «Ворон-3М». Препарат образует на поверхности плотную пленку глубокого черного цвета.
  • «Парижский оксид». Импортный препарат на основе селена поставляется в трех емкостях: 1- для подготовки поверхности, 2- основной состав и 3 закрепитель, дающий покрытию дополнительную защиту.

Жидкость для холодного воронения наносят на детали кисточкой, а после окрашивания смывают теплым мыльным раствором. Метод популярен для обработки стволов и других деталей огнестрельного оружия, не подлежащий кипячению.

Воронение стали в домашних условиях

Если вы проводите воронение стали в домашних условиях, нужно разумно выбирать составляющие раствора для кипячения. Нагрев закаленных деталей может привести к потере им своих прочностных свойств. Щелочные растворы менее пагубно воздействуют на сталь, и опытные мастера советуют остановить свой выбор на них. Обработку кислыми растворами предпочтительно проводить при пониженных температурах Так, например, при применении кислотного состава для воронения стали из:

  • азотнокислого кальция – 94%;
  • ортофосфорной кислоты – 3%;
  • диоксида марганца – 3%.

Обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С.

Чернение металла

Чернение металла

В зависимости от кислотности среды, в которой обрабатывают заготовку, меняется цвет получившегося покрытия, от желтого до черного. Поэтому воронение и чернение металла – не одно и то же. Требуемый оттенок подбирают, варьируя интенсивность и длительность термообработки и процентное содержание компонентов раствора. Если взять смесь из 7 частей азотнокислой меди и 3 частей спиртового денатурата, нанести ее на изделие и прогреть его на огне то по мере нагрева покрытие начинает менять свой цвет. Когда получится нужный оттенок, нагрев прекращают. Чернить сталь возможно также и обмазав его маслом и прокалив на открытом пламени. Получится стойкая пленка глубокого черного цвета. Существуют и другие составы для чернения.

Применение ржавого лака

Способ, использующий так называемый «ржавый лак», отличается своей экономичностью на фоне вполне приемлемого качества покрытия. Изделие погружается в химически активную коррозионную жидкость на основе соляной кислоты, образующую на его поверхности рыжую и черную окиси. Чтобы удалить ржавый налет, придется воспользоваться жесткой проволочной щеткой. Черная оксидная пленка останется на изделии. Метод отличается большой длительностью и трудоемкостью, но обеспечивает отличный эффект в домашних условиях. Перед началом обработки, как и при применении всех остальных методов, следует тщательно зачистить объект шкуркой и обезжирить его растворителем. Активная жидкость готовится в специальных фарфоровых сосудах, использование защитных перчаток, фартука, кислотостойкой обуви и плотной производственной одежды обязательно. Следует также применять респиратор и прозрачный лицевой щиток. Малое количество соляной кислоты вливают в сосуд, добавляя соскобленную с железа ржавчину, опилки и азотную кислоту. Состав следует осторожно помешивать фарфоровой мешалкой, пока не прекратят появляться пузырьки. Далее осторожно доливают воду и водку в равных долях. Раствору дают отстояться и сливают с осадка. Деталь помещают в раствор на время, достаточное для приобретения глубокого черного цвета. В завершение процесса деталь следует промыть большим количеством воды.

Раствор, использующийся при работе эти способом, является одним из самых сильных растворителей. Остерегайтесь даже самых маленьких брызг – они могут причинить очень серьезные травмы и повредить имущество.

Если брызги попали на одежду – ее следует немедленно снять. Если же, несмотря на все предосторожности, капли попали на кожу – пораженное место надо обильно промыть раствором соды и немедленно обратиться за медицинской помощью.

Использование машинного масла

Воронение стали в масле также доступно в домашних условиях. Для проведения процедуры понадобится:

  • 0,5 л масла.
  • Оснастка для размещения изделия: крючки, пассатижи, прокладки.
  • Емкость из нержавеющей стали.
  • Достаточное количество ветоши или салфеток из нетканого материала.
  • Источник тепла.

В качестве источника тепла использую газовую плиту, строительный фен или компактную газовую горелку. Деталь нагревают на открытом огне или потоком горячего воздуха из фена, берут плоскогубцами и осторожно помещают в емкость с маслом на заранее подготовленные проволочные крючки и подставки так, чтобы она была полностью погружена. Это гарантирует ровный и выразительный цвет. Обработку маслом повторяют до тех пор, пока заготовка не приобретет требуемый оттенок. Этот способ обеспечивает в домашних условиях хорошие антикоррозионные свойства, но, к сожалению, покрытие получается не очень прочным. В данной статье были описаны несколько самых популярных способов воронения стали в домашних условиях. Их применяют охотники и коллекционеры для восстановления коррозионной стойкости и внешнего вида ружей, кузнецы, кующие ножи ручной работы, мастера в автосервисе, возвращающие к новой жизни старые гайки и болты. Если соблюдать пропорции и технологию, о ваши металлические изделия приобретут отличный внешний вид и долгую жизнь.

Читайте также:
Что такое крыльцо из террасной доски: хитрости выбора и монтажа

Как сделать воронение стали в домашних условиях: ТОП проверенных популярных способов химического чернения металлических изделий

На протяжении тысячелетий люди изобретали новые способы обработки металлов. Одним из таковых стало воронение — придание материалу износостойкости и устойчивости к коррозии, а также привлекательного внешнего блеска. Сейчас «помощниками» выступают химические растворы на базе кислот и масел. Твёрдым веществам придают натуральные оттенки, ориентируясь на характер нагрева поверхности.

Люди причисляют воронение к работам, которые выполняются исключительно внутри фабрик и заводов. Вопреки распространённому мнению, эту процедуру можно реально осуществить в домашней обстановке, если тщательно подбирать на средства и чётко соблюдать инструкции.

Содержание

Что получают методом воронения

Этот процесс гарантирует защиту металлов от внешних факторов. После работы появляется тонкая плёнка из окиси железа, варьирующаяся от 1 до 10 миллионных частей миллиметра. Усиление материала гарантирует:

  • Избавление от разрушительного влияния ржавчины.
  • Привлекательный внешний вид.

«Кустарный» процесс

Профессионалы обычно выделяют три распространённых типа воронения: термическое, кислотное и щелочное. Последнее наиболее выгодно, когда речь заходит о «металлургии» в домашних условиях. Всё, что потребуется мастеру — это вещества на базе натрия (нитрат и гидроксид), чистая вода и цифровые весы, чтобы засекать точное время процесса. Не менее важно защищать кожу и органы дыхания, надевая маску и перчатки.

Перед воронением нужно подбирать любую нержавеющую тару. Если речь идёт об обработке стали, то мастеру необходимо придерживаться постоянных температур. Отсюда вытекает необходимость поддерживать кипящее состояние раствора.

Сама процедура для упрочнения стали потребует как минимум полутора часов. Затем в дело вступает придание чёрного окраса, но с покрытия сначала убирают жир (растворитель в помощь). Оттенок металла зависит от отведённого на прогрев времени — характерные перемены неизбежны. Во избежание «колоритных» композиций деталь погружается полностью внутрь жидкости.

По завершении обработки металл промывается с помощью мыла.

Популярные методы воронения

Вышеописанные типы обладают следующими особенностями:

  1. Щелочной — обязательное наличие кислот с поддержкой теплового диапазона в 130-150 градусов Цельсия. С помощью химических процессов выполняется окисление железа. Подобный способ стоит исключать из домашней практики: выделяющиеся запахи довольно опасны.
  2. Кислотный — применение соответствующих растворов. Работа выполняется химическим способом или с добавлением электричества. Неукоснительное соблюдение инструкций гарантирует надёжный результат.
  3. Термический — именно с него началось воронение. Принцип действия основан на взаимодействии вещества с чистым воздухом: кислород служит катализатором химической реакции.

Щелочной

Работа по этому методу предусматривает неукоснительное соблюдение нижеприведённых шагов. Алгоритм действий таков:

  1. Обезжирить поверхность металла, применяя растворитель.
  2. Влить в посуду 100 миллилитров воды.
  3. Добавить к ней следующие компоненты: каустическая сода — 120 граммов, азотнокислый натрий — 30 граммов.
  4. Перемешать состав до однородной консистенции.
  5. Разогреть вещество до вышеуказанных температур (130-150 градусов Цельсия).
  6. Аккуратно окунуть металлическую деталь (важное условие — отсутствие прикосновений со стенками сосуда).
  7. Дождаться 20 минут до почернения предмета.
  8. Слить раствор, затем промыть деталь обычной водой.

Финишной обработкой выступает смазка машинным маслом и вытирание до сухого состояния. С помощью неё металл получает гладкость и стойкость к износу. Дополнительной полировки изделия не потребуется. Сам процесс щелочного воронения не является трудоёмким; основное требование — носить маску и перчатки для персональной защиты.

Ещё один важный нюанс заключается в работе с нержавеющей ёмкостью определённого размера (про обработку ножей и им подобных предметов придётся забыть). Для устранения «радужных» переливов каждый миллиметр детали держится в растворе.

Кислотный

В этом случае обязательно использование соответствующих жидкостей. Обработка проводится как химическим способом, так и его комбинацией с электричеством. При наличии ржавчины таковую следует счистить куском наждачной бумаги. Ускорить процесс поможет болгарка с металлической щёткой.

Следующий этап — выбор очищающего вещества. Такому соответствуют три варианта: фосфат натрия (), этиловый спирт и керосин. Определившись с раствором, мастер погружает туда металл (время «выдержки» — 15 минут). Далее изделие тщательно промывается водой, протирается и высушивается.

Процесс, однако, ещё не окончен. Далее следует навести жидкость, «помогающую» воронению металла. Тут следует смешивать:

  • 1 литр обычной воды.
  • Дубильная кислота — 2 грамма.
  • Виннокаменная кислота — ту же самую дозу с предыдущим ингредиентом.

Далее полученная смесь нагревается до 150 градусов Цельсия, а металлический предмет «выдерживается» в ней 15 минут. Важно, чтобы металлическая поверхность погружалась внутрь раствора полностью. После обработки её промывают водой, затем погружают в кипяток для полной очистки.

Последнее действие — воронение металла в масле. Под таковое подойдёт только машинное, а «выдержка» составит 1 час.

Читайте также:
Фиолетовые и сиреневые натяжные потолки в дизайне интерьера

Любителям экспериментировать можно воспользоваться ржавым лаком — сам процесс получает название холодного воронения.

Термический

Этот метод — самый простой из трёх. Его применяли на протяжении столетий. Вещество нагревается на свежем воздухе до тех пор, пока его поверхность не станет реагировать с кислородом. Интенсивно нагреваемые участки будут «окрашиваться» в тёмные цвета.

Рекомендации

Каждому, кто задумывается о выполнении воронения вручную, можно выбрать один из трёх вышеописанных способов. Также можно прислушиваться следующих рекомендаций для лучшей «консистенции» металла и соблюдения мер безопасности.

3 проверенных способа воронения ножа

Здравствуйте, дамы и господа. Сегодня поговорим о воронении, оксидировании или чернении стали. Это способ поверхностного покрытия стали тонким слоем железных окислов. Он защищает металл от коррозии, а также придает привлекательную тонировку изделию. Можно добиться черного сине-черного, серого или синего цвета. Процесс проходит под воздействием химических (щелочь или кислота) и термических способов. Я покажу несколько методов, которые лично проверил.

3 проверенных способа воронения ножа

Горячее воронение

  • Масло машинное.
  • Обезжириватель.
  • Печь.
  • Уйат-спирит

3 проверенных способа воронения ножа

Далее наливаем масло в емкость, желательно фарфоровую, я налил в кружку. В масло погружаем клинок, и отправляем кружку в печь при температуре примерно 280 градусов по Цельсию. Пара слов про печь. В идеале нужна муфельная печь с регулировкой температуры, но где мы такую возьмем? Пойдет кухонная духовка, но помещение должно быть очень хорошо проветриваемым. Я использовал остывающий горн, а также остывающую печку в доме.

3 проверенных способа воронения ножа

3 проверенных способа воронения ножа

Второй вариант далеко не лучший, так как масло начинает кипеть и испарять, что сопровождается не приятным запахом, ну и самими испарениями (поэтому и духовка не лучший варик). Кипятить так нож надо от 10 до 20 минут, пока не будете довольны оттенком. Вот результат:

3 проверенных способа воронения ножа

После изделие пусть остынет, снова протрите его обезжиривателем и вытрите насухо. Конечно же закалка от этого способа никуда “не денется”.

Воронение в лимонной кислоте

  • Лимонная кислота.
  • Теплая вода.
  • Обезжириватель.
  • Салфетки.

3 проверенных способа воронения ножа

Чернение проходит от получаса до двух часов. В обще, это зависит от стали, но я пробовал разные марки, и для всех результат примерно одинаковый. Каждые 15 минут клинок необходимо доставать и протирать салфетками, убирая черный налет. Как только будете довольны цветом можно вытащить нож и протереть его растительным маслом это остановит реакцию.
И да, вода должна быть горячей 70-90 градусов по Цельсию. Хотя я и частенько забивал на эту температуру, процесс шел, но неравномерно.
Вот два примера абсолютно отличных друг от друга.

3 проверенных способа воронения ножа

3 проверенных способа воронения ножа

Отличия из-за разных марок стали. Та, что темней – высокоуглеродистая (бывший напильник), для таких марок чернение подходит идеально. Ну и я постоянно протирал клинок. Второй ножичек из низкоуглеродистой стали, которую я просто оставил примерно на сутки в растворе, и процесс прошел неравномерно. В целом, результатом я все равно доволен, оттенок получился интересный (на фото присутствует желтизна, в реальности я ее замечаю).

3 проверенных способа воронения ножа

3 проверенных способа воронения ножа

Воронение в уксусе

3 проверенных способа воронения ножа

Процесс воронения:
Уксус необходимо прокипятить, но можно и обойтись без этого. Он и так ужасно пахнет, так что я забил. Но уксус не должен быть холодным, хотя бы комнатной температуры. Клинок можно промыть под горячей водой, чтобы он тоже нагрелся, после обезжириваем и опускаем в уксус, также каждые 15-20 минут очищая от черного налета.

3 проверенных способа воронения ножа

3 проверенных способа воронения ножа

3 проверенных способа воронения ножа

Итог такой:

Все эти методы позволяют оксидировать клинок, что защитит его от ржавчины, а также придаст интересный тонированный цвет. Во всех случаях не стоит дышать испарениями воронения, они вредны для здоровья.
Все эти методы позволят добиться любого нужного вам результата. Покрытие достаточно прочное во всех описанных методах, и хватит его на пару лет точно. Надеюсь, статья была полезной для вас.

Как сделать воронение стали в домашних условиях. В селитре, маслом, средством «Клевер»

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.

пленка

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:

  1. кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
  2. покрытие маслом с последующей термической обработкой;
  3. нанесение на поверхность готового средства с помощью кисточки.
Читайте также:
Устройство и принцип работы канального кондиционера

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.

обезжирить деталь

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:
  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.
  2. 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.

разные химические препараты

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.

рецепт технологии с маслом

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.

флакон клевера

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.

Читайте также:
Столик из паллета своими руками

Например, используют отечественный препарат «Ворон-3М».

российская разработка

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.

оксид из парижа

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.

черные изделия

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.

Поэтому, воронение не тождественно чернению. Получить нужный оттенок поверхности можно, используя разные режимы термообработки стальных заготовок и используя различные химические компоненты раствора.

чернение болтов

Например, можно добиться нужного оттенка при использовании азотнокислой меди, которая является солью, в количестве 70 г и 30 г спиртового денатурата. Соль подогревают до расплавления и добавляют денатурат. Смесь наносят на стальную деталь и нагревают горелкой. Останавливают процесс нагрева после достижения нужного оттенка.

Чернение стальных заготовок можно осуществить с помощью масла. Достаточно обмазать изделие маслом, воском или жиром животного происхождения и хорошенько его прокалить на огне. В итоге на поверхности появится стойкое черное покрытие.

P.S. Существует множество рецептов, применяя которые можно добиться насыщенного черного покрытия на металле.

Воронения стали в домашних условиях: популярные способы с фото и описанием, как сделать химическое воронение металла

Множество промышленных операций абсолютно невозможно выполнить в домашних условиях. Это происходит по разным причинам. Для каких-то процедур просто не находится подходящего оборудования, что-то запрещено делать по правилам безопасности.

Но есть универсальные производственные операции, которые, при должном желании и мастерстве, можно проводить в домашних условиях. Если всё делать правильно, то итоговый результат практически не будет отличаться от результата работы на предприятии.

Одной из таких процедур является воронение стали. Если вам не знаком этот термин, то его ещё называют оксидированием, это более распространённое наименование данной процедуры. Суть заключается в том, что поверхность металлических изделий или чистого металла обрабатывается и изменяет цвет. Чаще всего, сталь или другой металл становится чёрным или тёмно-синим. Это осуществляется благодаря созданию на поверхности заготовки специальной оксидной плёнки. Взаимодействуя с окружающей средой, происходит ряд сложных химических реакция, в ходе которых сталь и меняет свой цвет.

Содержание

Виды воронения стали

Само воронение делится на несколько видов. В основном, эта классификация построена исключительно на методе обработки.

Проводят химическое и термическое воздействие на поверхность металла.

Первый вид основан на том, что заготовку поочерёдно покрывают несколькими химическими смесями для обработки.

  • Все они в симбиозе создают такую среду, что при взаимодействии всех этих химических соединений с кислородом, азотом и другими газами окружающей среды, происходит образование той самой оксидной плёнки.
  • Из минусов такого способа воронения стали можно выделить возможный вред для здоровья.
  • Если ошибиться и наносить химические компоненты не в нужной дозировки, может образоваться токсичное соединение.
  • Оно будет выделять вредоносные пары в атмосферу, которые негативно влияют на здоровье человека.
  • Помимо визуальных отличий, после химической обработки изменяется структура и некоторые физические характеристики рассматриваемого металла.
Читайте также:
Укладка фанеры на лаги: под линолеум и ламинат. Фанеру какой толщины использовать? Обрешетка для фанерного пола своими руками, плюсы и минусы

После химической обработки, наступает время термической. Тут всё гораздо проще, заготовку помещают в специальный отсек и повышают температуру до нужных показателей. Далее дают заготовке остыть некоторое время и используют в дальнейших производственных нуждах.

Условия для домашнего воронения

Но речь пойдёт не о том, как эта процедура осуществляется в производственных условиях, а её домашней реализации.

Прежде чем начинать работу, нужно создать необходимые условия для качественной обработки металла.

Для этого вам предварительно нужно подготовить:

  • Рабочее помещение. Места должно быть достаточно. Так же, обязательным условием является наличие вентиляции. Если нет возможности установить вытяжку, то достаточно будет просто проветривания или другой источник свежего воздуха.
  • Ёмкость для воронения. Это чуть ли не самая важная часть всей процедуры. Так как воронение проводится в химически активной среде, ёмкость никак не должна участвовать в химических реакциях, чтобы её не разъело и вся заготовка не развалилась прямо у вас на глазах. Специально для этого нужно подбирать ёмкость нейтральной химической среды.
  • Если вы не разбираетесь в химии, то можно просто сходить в магазин строительных материалов и приобрести её там. В проверенном месте вам подскажут все параметры ёмкости, которая вам подойдёт. Начиная от материала, заканчивая размерами. Самыми универсальными и практичными материалами являются фарфор и специальное термостойкое стекло. Если такой ёмкости нет у вас дома, то не пожалейте средств на покупку качественного экземпляра в магазине.

Индивидуальные средства защиты. Это классическая рекомендация, которая относится не только к воронению. Практически для всех производственных процедур требуются средства защиты.

К таковым относятся маски, перчатки, фартуки, очки, специальные промышленные респираторы. Если есть в наличии, то специальные рабочие костюмы.

Первый способ домашнего воронения

Всего будет рассмотрено два способа домашнего воронения. Первый представляет собой симбиоз термической и химической обработки. Если вы приготовились и выполнили все вышеупомянутые рекомендации, то можно начинать работу.

  1. Итак, для начала в ёмкость наливается нужное количество воды. Её должно быть столько, чтобы с учётом силы Архимеда, которая будет выталкивать воду от погружения в неё заготовки, не было потерь жидкости.
  2. Лучше всего, чтобы ёмкость была из фарфора, так как этот материал более совместим химически со смесями, участвующими в дальнейшей обработке.
  3. Далее нужно растворить в воде натриевую селитру и каустическую соду. На 100 миллилитров воды должно приходиться 30 грамм натрия и 100 грамм соды. Именно в такой пропорции.
  4. Это химически активные материалы, поэтому если что-то нарушить, то может произойти реакция, которая полностью уничтожит всю структуру заготовки.
  5. С химической обработкой на этом покончено, дальше идёт термическое воздействие. Получившуюся смесь требуется нагреть до 160 градусов по цельсию. Когда жидкость достигла нужной температуры, помещайте в неё обрабатываемую деталь. Обработка должна происходить 25-30 минут.

Если всё сделали правильно, то оксидная плёнка должна придавать заготовке тёмно-синий или чёрный оттенок.

Второй способ домашнего воронения

Для выполнения воронения по второй методике следует подготовить специальный щелочной раствор.

  1. Делается он из гидроксида натрия, растворённого в воде в большой концентрации.
  2. Когда раствор готов, его нагревают и помещают туда деталь.
  3. Это вещество не такое химически активное, как предыдущее, поэтому обработка осуществляется дольше.
  4. В среднем, время, которое деталь должна провести в ёмкости варьируется от 35 до 45 минут, в зависимости от металла и размеров заготовки.
  5. Нагрев смеси стоит осуществлять до 100 градусов цельсия. Не стоит думать, что чем больше температура, тем эффективнее.

С химически активными веществами лучше не проводить температурные эксперименты.

Какие существуют средства и способы для самостоятельного воронения металла?

Чтобы изделие без окрашивания могло служить в течение длительного времени, для защиты от коррозии используют воронение металла в домашних условиях. Подобный способ обработки создает на поверхности деталей тонкую оксидную пленку. Она не пропускает влагу (Н₂О) и газы (СО и О₂) к открытому металлу (в реальных условиях происходит химическая реакция по снижению содержания углерода с понижением твердости).

Оксидирование идет так, что железо проявляет двухвалентные свойства. На поверхности образуются окислы или формируется слой из нерастворимых солей. Только при наличии сильных кислот образовавшаяся пленка может быть растворена.

Причины коррозии металла на открытом воздухе

Совместное действие воды и кислорода происходит по схеме, где оба агрессивных вещества действуют на чистое железо: 4Fe + 6H₂O + 4O₂ = 4Fe(OH)₃.

В результате образуется гидроксид железа Fe(OH)₃, он имеет рыжий (оранжевый) цвет и обладает рыхлой структурой.

Читайте также:
Хороший материал, хороший проект

Нож с воронением

Углеродистая сталь при периодическом нагревании в окружающей среде теряет углерод, имеющееся в ней железо больше подвержено коррозии. Обезуглероживание стальных изделий идет по следующим химическим реакциям:

  • Fe₃C + CO₂ = 3Fe + 2CO;
  • Fe₃C + H₂O = 3Fe + H₂ + CO;
  • Fe₃C + 2H₂ = 3Fe + CH₄,

где Fe₃C – цементит, одна из важных составляющих стали. Именно это соединение определяет прочность и твердость стальных изделий.

В поверхностном слое содержится больше чистого железа. Оно подвержено действию воды и окружающих газов. Процесс идет по нарастающей. Рыхлая ржавчина быстро распространяется внутри деталей.

Для предотвращения коррозии и обезуглероживания изделия покрывают красками или грунтовками. Химическое воздействие сокращается в сотни раз. Но не всегда можно использовать жидкие или порошковые краски. Целая группа стальных деталей эксплуатируется без окрашивания:

  1. Холодное и огнестрельное оружие.
  2. Изделия, полученные в результате холодной ковки.
  3. Претензионные пары, работающие с газами и жидкостями.

Для них нужно использовать иной способ защиты.

Что дает воронение стали?

Некоторые неискушенные мастера часто не знают, что такое воронение металла. Подобным способом обработки пользуются довольно редко, полагая, что – это довольно сложная процедура. На самом деле любой изготовитель может добиться положительных результатов своими руками при минимальных затратах материалов и труда.

При химическом или термическом воронении на поверхности стали образуется окисная пленка толщиной от 1…3 до 10…15 мк. Толщина образовавшегося слоя во многом зависит от применяемой технологии. При выполнении данной операции достигаются основные цели:

  • у стального изделия возрастает коррозионная стойкость;
  • детали, прошедшие обработку, способны сохранять стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды.

Если имеется действие щелочей, кислот и специальной термической обработки, то поверхность покрывается окисью,

Окисление, когда железо проявляет двухатомные свойства, образует черные пленки. В зависимости от их толщины меняется и окрас изделия. Если имеется достаточно толстая пленка (до 12…15 мк), то поверхность имеет черный цвет. Чтобы повредить подобное покрытие, нужно приложить довольно значительное усилие.

Покрытие

Как проводить оксидирование металлов в домашних условиях?

На практике воронение выполняется по различным схемам:

  1. Термическая обработка деталей с последующим покрытием маслом.
  2. Нагревание до температур кипения в химических растворах.
  3. Окрашивание специальными составами, проникающими в поверхностный слой. Происходит диффузия покровного слоя с основой.

В домашних условиях можно реализовать любой из способов, только следует ознакомиться с особенностями технологии, а также подготовить нужное оборудование.

Выбор технологии для воронения деталей

Чтобы подобрать нужный способ воронения, желательно определиться по ряду определенных параметров и рекомендаций:

  • В случае восстановления поврежденного покрытия следует определить величину имеющихся повреждений. Если нужно реанимировать ограниченные участки, где имеются царапины или небольшие потертости, выбор останавливают на щелочном способе получения оксидной пленки на поверхности металла.
  • При значительном повреждении поверхности детали и наличии на ней коррозии придется полностью снимать имеющееся покрытие.
  • У каждого изделия имеется определенная ценность. Исходя из этого, стоит прикинуть, как долго предполагается последующая эксплуатация. Если предмет будет большую часть времени проводить на стене в качестве экспоната, возможны простейшие химические способы обработки.
  • Для изделий эксплуатируемых активно в походах, на открытом воздухе (ножи, предметы утвари или огнестрельное оружие) применяют термические способы с использованием масла.
  • При выполнении работы под заказ многое зависит от цены, которую может оплатить заказчик. Дешевые заказы выполняются простыми способами, дорогие предусматривают использование более дорогих приемов воронения. При выполнении работы для сторонних заказчиков вопрос: «Сколько стоит?» – будет весьма актуальным.
  • На стадии обучения придется за все платить самому. Любое профессиональное обучение затратно, но у самостоятельного познания основ профессии есть преимущество: знания приобретаются без дополнительной оплаты наставнику.

Остается только изучить основные способы нанесения оксидной пленки, а потом на реальном опыте отработать приемы, получить нужные навыки.

Подготовка к воронению в домашних условиях

При проведении работ по воронению с использованием химических препаратов придется использовать инструменты для очистки поверхности от загрязнений и разных видов жира. Можно производить работы вручную или использовать электроинструмент. Работу нужно выполнять на рабочем столе (верстаке или покрывать стол в квартире съемной столешницей). В самом помещении нужно иметь оснащение и определенные предметы защиты:

  1. Нужна рабочая емкость для воронения. Она должна обеспечивать полное погружение детали в раствор.
  2. Создать хорошую вытяжную вентиляцию и приток свежего воздуха. Над местом, где выполняются процессы желательно устанавливать зонд, тогда вредные пары не окажут влияния на человека.
  3. При работе нужна емкость из материала, который нейтрален к щелочам и кислотам. В ней должна находиться вода или раствор, способный быстро нейтрализовать применяемые препараты. Емкость изготавливается из пластика, стекла, фарфора или фаянса.
  4. Работу нужно выполнять в перчатках. Здесь понадобятся резиновые и другие типы перчаток, предотвращающие попадание растворов на руки. Они должны защитить и от возможного термического воздействия.
  5. Защита органов дыхания достигается использованием респираторов. При использовании крепких кислот понадобятся фильтры из активированного угля.
  6. Защита зрения достигается использованием защитных очков. Имеются специальные очки для работы с химическими реактивами, их продают в магазинах рабочей одежды.
  7. Фартуки и куртки из брезента защитят тело от попадания капель растворов.
Читайте также:
Что такое крыльцо из террасной доски: хитрости выбора и монтажа

Щелочное воронение стали

Самым простым способом нанесения оксидной пленки на изделия является щелочное воронение. Принцип действия основан на использовании каустической соды и натриевой селитры (используется в качестве удобрения). Оба компонента имеют выраженную щелочную реакцию.

Сода и селитра

Для обработки детали массой около 900…1000 г нужно иметь:

  • 100 г каустической соды (NaOH);
  • 30 г натриевой селитры (азотнокислый натрий NaNO₃).
  1. Растворяют компоненты в 100 мл воды. Если этого количества рабочего раствора недостаточно, то увеличивают количество жидкости, а также пропорционально – каустика и селитры.
  2. Раствор нагревают до 135…145 ⁰С (растворы солей кипят при температуре выше, чем кипит чистая вода).
  3. Деталь отмывают с мылом или слабой щелочью от возможных жирных пятен.
  4. Помещают на 30…35 минут в рабочий раствор, поддерживают высокую температуру. В горячем состоянии скорость образования пленки на поверхности стального предмета будет высокой.
  5. После завершения процедуры необходимо смыть остатки рабочего раствора.
  6. Протереть изделие растительным или техническим маслом.
  7. Потом тщательно протереть предмет ветошью, останется только тонкий слой масляной пленки, которая будет дополнительно защищать готовое изделие.

В результате поверхность металла получит черное с синеватым оттенком покрытие. Оно достаточно прочное, выдерживает небольшие механические воздействия.

Иная щелочная обработка возможна в растворах NaOH и КОН. Готовят раствор, в котором растворяется по 300…400 г каждого компонента. Минимальная концентрация щелочей 700 г на 1 л раствора.

Процедура обработку происходит по технологии, описанной выше. В этом случае получается пленка, у которой синевы несколько больше.

Внимание! Во время щелочной обработки следует поддерживать уровень жидкости таким, чтобы деталь всегда находилась полностью в растворе. Тогда все покрытие получится равномерным.

Кислотное воронение стальных заготовок

Перед началом кислотного покрытия очищают и отмывают заготовку. Можно обойтись чистым спиртом или раствором крепостью 40 % (обычной водкой). Некоторые используют уайт-спирит. Тампоном очищают поверхность от жирных пятен.

Рецепт № 1

Рабочий раствор для воронения:

  • 2 г лимонной кислоты;
  • 2 г щавелевой кислоты;
  • 1 л воды.
  1. Раствор нагревают до температуры 120…125 ⁰С.
  2. Помещают в него изделие на 20 минут.
  3. После завершения деталь вынимают и промывают слабощелочным раствором. Можно использовать губку, смоченную в шампуни.
  4. Завершается обработка протиркой машинным маслом.

Изделие приобретает черный цвет с некоторым оттенком коричневого оттенка.

Рецепт № 2

Используются растительные дубильные вещества (танины). Их получают из ветвей дуба или ивы.

  • ветви ивы или дуба (примерно 3 кг) варят в емкости объемом 10 л;
  • через 3 часа после варки образуется раствор черного цвета;
  • ветви вынимают из раствора;
  • выпаривают раствор до 3 л. Получается концентрированная дубильная кислота. Для воронения применяется только часть раствора. Остатки концентрата заливаются в стеклянную емкость и закрывают плотной крышкой (может храниться до 3…4 лет).
  1. Используется 20…30 г дубильного концентрата на 1 л рабочего раствора.
  2. Для активации процесса проводят воронение лимонной кислотой, ее добавляют в состав рабочего раствора (2…3 г на 1 л воды).
  3. В готовый раствор кладут деталь, которую требуется воронить.
  4. Длительность процесса составляет 24..30 часов.
  5. Деталь после обработки вынимается и промывается.
  6. Машинным маслом протирается готовая деталь.
  7. С детали убираются остатки масла с помощью ветоши.

Использование «Ржавого лака»

Ржавый лак

В продаже реализуется «Ржавый лак». Его используют для поверхностного покрытия деталей:

  • деталь протирается от остатков жира;
  • покрывается лаком;
  • растворителем на основе ацетона, например, № 646 смываются излишки лака с поверхности;
  • это один из самых быстрых способов воронения с использованием готовых растворов.

Видео: воронение в домашних условиях.

Термическое воронение деталей

В промышленных условиях предпочитают выполнять воронение термическим способом. Обычно эту операцию совмещают с низким отпуском, который снимает внутренние напряжения внутри стальных изделий:

  1. Деталь в муфельной печи в течение 20…30 минут нагревают до температуры 180…220 ⁰С.
  2. Вынутую деталь протирают машинным маслом с помощью тампона. Желательно провести обработку всех поверхностей.
  3. При необходимости обработки повторяют.
  4. Обычно достаточно двукратной термической обработки для получения качественной вороненой поверхности.

Термическое воронение

Информация: на оружейных заводах, производящих огнестрельное и холодное оружие, используют термическое воронение. Покрытие на многих изделиях сохраняется более 100 лет. Пример, винтовки Мосина 1891 г. выпуска и револьверы Наган, выпущенные в конце 1888 г.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: