какое воронение самое стойкое
Особенности технологий
Качественное чернение металла в домашних условиях достигнуть весьма не просто, по мнению некоторых специалистов оксидирование стали в домашних условиях с соблюдением промышленных стандартов качества даже невозможно, но существует много других способов оказывающих тот же эффект и вполне возможных к применению дома любому желающему. Все эти «домашние» технологии можно разбить на три группы по основополагающим принципам осуществления процесса.
Правила и техника безопасности
Какой бы из этих способов не был избран, в любом случае выполнить предстоит ряд процедур в следующей последовательности:
Совершенно очевидно, что воронение стали в домашних условиях относится к категории весьма опасных работ и по этой причине соблюдение определенных правил жизненно важно. Первое, что следует понимать, это то, что растворы содержат активные и агрессивные химические вещества, поэтому жидкость для воронения стали, должна храниться в специально выделенной для этой цели посуде, впрочем, и весь процесс следует проводить также в специально подготовленной для этих целей посуде.
Очень важно помнить, что многие составы для воронения содержат в себе кислоты и по этой причине посуда должна быть стеклянная, фарфоровая или фаянсовая, а металлические емкости желательно не применять.
Во-вторых, в процессе подготовки воронения стволов присутствуют работы по механической очистке металла, а это значит, что человек, выполняющий данную работу, должен иметь средства защиты от механических повреждений кожи и глаз.
Также подобные действия предполагают проведение работ в хорошо вентилируемом помещении, поскольку дышать пылью и химреактивами не полезно ни для кого. Для очистки и шлифовки поверхностей рекомендуемыми средствами являются пемза, наждачная бумага и мелкозернистый песок.
Холодное воронение: особенности, преимущества, недостатки
Довольно часто на вопрос как заворонить сталь в домашних условиях, дается какой-либо вариант именно из холодного способа воронения. Как правило этот метод используется в тех случаях, когда деталь не испытывает на себе сильных механических воздействий. Из названия понятно, что такой процесс воронения стволов в домашних условиях происходит без термического воздействия. На практике применяются различные растворы.
При помощи раствора и кисточки
Существует несколько промышленных вариантов готовых смесей для нанесения их на поверхность металла кисточкой. Это средство для воронения «Ворон 3» отечественного производства, а также широко известное средство для воронения импортная смесь «парижский оксид».
Преимущества видны невооруженным глазом. Это простота процесса, а также то, что жидкость для воронения стали не надо готовить самостоятельно, да и требования по безопасности и условиям проведения процесса минимальны.
Но у этого способа есть и минусы. Весьма сложно проникнуть кисточкой во все «щели» детали при ее сложной конфигурации. Для «гладкости» изделия нужна будет дополнительная полировка. Ну и самое плохое в таком воронении стволов, то, что даже небольшое механическое повреждение будет оставлять след и обработку придется повторять.
Метод погружения
Второй вариант предусматривает погружение для воронения металла детали в раствор. Главным плюсом такого способа является то, что жидкость проникает во «все щели» детали и покрывает ее равномерным защитным слоем. Во-вторых, жидкость не разбрызгивается, как в первом случае при нанесении кисточкой.
Рецепты для холодного нанесения защитной пленки можно взять такие:
Рекомендуется делать все под вытяжкой или же на улице с подветренной стороны, чтобы не надышаться очень вредными газами, образующимися в ходе цепи реакций. Вначале в стеклянную (обязательно) посуду помещают 12 грамм соляной кислоты (HCl), а также азотную кислоту (HNO3) в количестве 20 грамм (внимание, смотрим не по объему, а по весу, у кислот различная плотность). В эту емкость со смесью кислот добавляют 30 грамм железной окалины (ржавчины) и 5 грамм железных опилок.
Реакции надо дать пройти. После этого к полученным продуктам реакции прибавляем по 50 грамм дистиллированной воды и этилового спирта (медицинский спирт C2H5OH).
Раствор надо оставить на 12 часов и после этого надо отделить получившийся раствор от окалины и солей выпавших в осадок. Теперь для воронения в домашних условиях этим методом следует поместить деталь в раствор и выждать до того момента пока деталь не станет черной. После этого деталь надо промыть водой и щеткой снять красные следы от воздействия раствора. В результате получаем очень неплохой результат химического воронения.
Горячее воронение: особенности, преимущества, недостатки
Многие, особенно умельцы в возрасте, предпочитают делать воронение ружья исключительно горячим способом, считая этот способ единственно правильным. Аргумент очень прост. У изделия, которое было воронено горячим способом, покрытие сохраняется намного дольше. Еще одним плюсом данного метода является отсутствие вредных испарений.
Довольно часто такой способ называют воронением в масле, что фактически объясняет технологию процесса. Технология очень проста и воронение стали своими руками с использованием данного метода осуществляется довольно легко.
Для начала деталь разогревают, чем больше, тем лучше. После этого деталь погружают в масло (именно это и дало названию методу как воронение стали в масле). Это может быть льняное, оливковое, или оружейное масло. Принципиально можно даже использовать и обычное машинное масло.
После того как деталь подержали в масле секунд десять, деталь достается, и маслу обязательно надо дать стечь самому, иначе пойдут пятна. Следующий шаг заключается в «запекании» масла на поверхности. Для этого принято использовать паяльную лампу. Важный момент воронения стали в масле заключается в определении момента готовности изделия.
Опытные мастера говорят, что прекращать запекать надо в тот момент, когда деталь только начинает менять свой цвет с коричневого на черный. Воронение стали в масле один из наиболее старых и проверенных способов защиты металлов от коррозии, не подводил мастеров на протяжении веков, не подведет и сейчас.
Обработка окислителем: особенности, преимущества, недостатки
Для химика вопрос как заворонить сталь не стоит, буквально первое, что он предложит это действие окислителем. Единственным минусом этого метода является то, что смеси нужно нагревать до температуры плавления, а это в домашних условиях не всегда возможно. Чаще всего такую обработку проводят с применением нитратов, откуда и название – воронение в селитре. Хотя на самом деле выбор окислителей достаточно большой и воронение в селитре в домашних условиях не единственный эффективный метод с использованием окислителей.
Состав рабочих растворов
Из рецептов следует выделить:
Время погружения в растворы не менее 30 минут. Данная методика подойдет для воронения ножа в домашних условиях, поскольку позволит получить прочное покрытие и при этом не нарушить твердость металла.
При всех своих плюсах метод оксидирования металлов с использованием окислителей является довольно дорогостоящим и непростым для новичков, поскольку требует хороших знаний химии и определенной сноровки. Следует также отметить, что воронение нержавеющей стали осуществляется другими методами, не взаимосвязанными с данными методиками.
Видео
В нашем видео вы можете подробно рассмотреть все этапы холодного воронения.
Для кого этот сайт? О чём материал?
Пару лет назад автор сайта приобрел несколько пневматических пистолетов МР-654, требующих переворонения. В поисках недорогого, но качественного способа было изучено немало форумов, интернет-статей и технической литературы, испробованы различные варианты воронения: от кустарных способов (горелка, «Крот», лимонная кислота и т.д.) до магазинных средств («Клевер», «Супер Блю»). Однако, первые не давали стабильного качества, а вторые оказались недостаточно декоративны и прочны.
К счастью, автору удалось ознакомился с изданием Военного министерства СССР «Руководство по ремонту 7,62-мм автоматов (пистолетов-пулеметов) обр. 1941 г. и 1943 г.». Оказалось, что изложенный в нём процесс воронения легко адаптируется к домашним условиям. Проведенное по руководству оксидирование пистолетов подтвердило высокое качество, простоту и дешевизну способа. Желая поделиться полученным опытом оксидирования, а также найденными в сети качественными и доступными способами химического окрашивания металлов, автор и создал сайт «Воронение стали».
Раздел «Виды покрытий»
Раздел «Подготовка металла»
Известно, что без тщательной предварительной подготовки металла невозможно получить качественное защитно-декоративное покрытие на нём. На страничке «Обезжириваем, травим, активируем» даны краткие, но достаточные сведения о механических и химических способах предварительной подготовки металла к химическому окрашиванию (воронению). На остальных страничках даны рецепты растворов для обезжиривания, травления и декапирования (активирования) различных металлов.
Раздел «Щелочное воронение»
Раздел «В чёрный» и «В другие цвета»
Указанные разделы заинтересуют пользователей, занимающихся изготовлением мелких изделий из стали и цветных металлов, реставрирующих металлические предметы. Нередко важной стадией такой работы является придание металлическим изделиям различной окраски, в том числе чёрного цвета. Но современная техническая литература основное внимание уделяет сложной технологии электрохимического покрытия металлов, требующей наличия дорогостоящего электрооборудования. В связи с этим, в домашних условиях доступным решением проблемы является химический способ, предусматривающий приготовление и нагрев одного или нескольких химических растворов, в которые последовательно погружаются металлические изделия. Указанный процесс, как правило, создает достаточно прочное защитное покрытие, чем выгодно отличается от холодных «чернилок».
Собранные автором из различных источников (патенты, справочники, журналы) рецепты химического окрашивания в различные цвета путём оксидирования и фосфатирования, и изложены в указанных разделах.
Раздел «Вороним ружья»
Надеюсь, что собранный на данном сайте материал будет интересен и полезен его читателям.
Сайт про изобретения своими руками
МозгоЧины
Сайт про изобретения своими руками
Воронение металла в домашних условиях: средства и эффективные методы
Воронение металла в домашних условиях: средства и эффективные методы
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.
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:
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:
Что такое воронение?
Воронение стали — обработка, в процессе которой сталь покрывается оксидной плёнкой. При этом изделие подвергается химическому или термическому воздействию. Толщина покрытия поверхности оксидным слоем может достигать 10 мм.
Воронение считается эффективным методом борьбы с ржавым металлом и распространением коррозии. При правильном выполнении этапов выбранной технологии воронения можно достичь полного устранения ржавчины. Воронение применяется к тем заготовкам, которые в дальнейшем не будут краситься.
При этом процесс повышения коррозийной устойчивости и изменения внешнего вида никак не отражается на других параметрах металлических изделий. При проведении обработки следует учитывать особенности воронения:
Так можно защитить организм от вредных испарений и повысить эффективность проводимых действий.
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:
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.
Защита от коррозии
Это наиболее важная цель. Особенно актуально, когда эксплуатация металлической конструкции происходит на улице, то есть сталь постоянно подвергается воздействию кислорода и влаги. С такими активно вступающими в реакцию веществами возможен окислительный процесс – ржавление. В результате образуется рыжая ржавчина. Она сильно влияет на прочность, уменьшая ее, а также укорачивает срок эксплуатации. Это случается с автомобильными запасными частями, поэтому некоторые автолюбители воронят стальные элементы машины.
Придать изделию презентабельный вид
Стильный дизайн обыкновенному ножу может придать черный матовый оттенок. Лезвие, покрытое оксидной пленкой, выглядит очень нестандартно, привлекательно. То же можно отнести и к ряду других предметов. Особенно актуальна эта потребность, когда вещь уже старая.
А также технологию применяют в художественных целях, когда творчески подходят к декоративным элементам интерьера.
Преимущества воронения стали
Конечной целью процедуры служит формирование на металле тоненького окисного слоя. Толщина сформированной пленки определяется выбранной методикой воронения и варьируется от 1 и до 10 микрометров.
Применение данной технологии позволяет:
Домашнее воронение стали позволяет изготовить более долговечные и красивые предметы из недорогого материала.
Технологии и требования безопасности при домашнем воронении
К несложным и популярным методам декорирования стальных поверхностей относят:
Независимо от варианта воздействия необходимо соблюдать технику безопасности и обзавестись средствами защиты: маской (очками), фартуком и перчатками. Особенно важно это при химической обработке.
Кроме того, важно оснастить место работы качественной вентиляцией или мощной вытяжкой, приобрести тару из материала, устойчивого к воздействию сильных реактивов. Это могут быть сосуды из фарфора, керамики, фаянса, стекла. Для продолжительного кипячения удобно применить емкости из нержавейки.
Подбирать тару следует так, чтобы ее объема хватило для полного покрытия изделия рабочим раствором.
Процесс воронения
Оксидирование черных металлов в профессиональной терминологии называют воронением.
Если говорить о воронении стали, например, об оксидировании, чернении или синении, можно сказать, что это процесс, в ходе которого на чугуне или низколегированной стали образуют слой оксида железа. Как правило, толщина такой пленки лежит в пределах от одного до десяти мкм. Толщина слоя обуславливает и наличие определенного цвета побежалости. В зависимости от возрастания толщины пленочного слоя, цвета могут быть: желтым, бурым, вишневым, фиолетовым, синим и серым.
В настоящее время существует несколько типов воронения:
Как проводить оксидирование металлов в домашних условиях?
На практике воронение выполняется по различным схемам:
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:
Остается только изучить основные способы нанесения оксидной пленки, а потом на реальном опыте отработать приемы, получить нужные навыки.
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:
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:
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:
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.
Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению
Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:
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.
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:
Простейшие способы
У большинства хозяек дома найдется уксус, чай и лимонная кислота. А любители кока-колы могут не только ей смывать смолу со своего автомобиля, но и использовать для воронения металла.
Не будем описывать каждый способ, так как они почти одинаковые и чаще всего применяются для чернения ножей и прочей кухонной утвари. Опишем способ воронения ножа.
Итак, нам потребуется любой из этих ингредиентов:
Теперь о технологии чернения металла.
Покрытие получается не очень прочным. При желании его можно снять, и вновь нанести.
В своих комментариях вы можете рассказать о своем методе воронения в домашних условиях, поделившись своим мнением и впечатлениями от выполненной работы.
Щелочная обработка
Химическое оксидирование посредством щелочного состава служит наиболее популярным способом обработки стали. Если точно придерживаться технологии, то получится стойкое покрытие отменного качества.
Порядок выполнения действий
Технология потребует изготовления специального препарата.
В готовый препарат надо опустить металлический предмет. Выдержать в нем полчаса, затем тщательно промыть, используя дистиллированную воду. Высушить и намазать машинным маслом.
Воронение льняным маслом
Этот способ подразумевает создание на стальной поверхности оксидной защитно-декоративной пленки черного цвета путем погружения разогретой до температуры 450-470 градусов Цельсия детали в льняное масло. Нагрев до этого уровня является безопасным, так как не нарушает закалку и нагартовку стали.
Деталь для воронения равномерно нагревается газовой горелкой, контроль температуры проводится инфракрасным пирометром или визуально по цветам побежалости. При использовании последнего метода нужно учесть, что соответствие цвета побежалости определенной температуре у обычной и хромистой стали отличаются.
При работе с обычной сталью деталь нагревается до перехода от серого цвета побежалости в свечение. По мере набора температуры изначально поверхность будет темно-синей, потом светло-синей, далее серой. Как только серый цвет станет коричневым, что случается перед началом свечения, деталь погружается в льняное масло. Для лучшего эффекта процедуру можно повторить 2-3 раза.
Остывшая пару секунд деталь вынимается из ванны и оставляется до окисления. Излишки масла стекут, а оставшийся тонкий слой через некоторое время образует черную оксидную пленку.
Омеднение медным купоросом и электролитом
Для омеднения необходимо приготовить в пластиковой или стеклянной таре раствор, состоящий из 100 гр. медного купороса, 450 гр. дистиллированной воды и 100 гр. электролита для аккумуляторов. Полученный реагент имеет неограниченный срок хранения.
Деталь для омеднения зачищается, обезжиривается в растворителе, просушивается и окунается в раствор. В считанные мгновения на стальной поверхности появляется медный налет.
Этим способом можно покрыть метчики для защиты от коррозии и снижения трения при нарезании резьбы. Также омеднение поможет сделать утолщение на прослабленной посадке под подшипник. Она окунается в раствор несколько раз, чтобы за счет меди увеличить диаметр до тех пор, пока подшипник не сядет плотно. Медь налипает равномерно, поэтому такой метод восстановления не закроет борозды.
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:
Изделие приобретает черный цвет с некоторым оттенком коричневого оттенка.
Рецепт № 2
Используются растительные дубильные вещества (танины). Их получают из ветвей дуба или ивы.
Правила и техника безопасности
Какой бы из этих способов не был избран, в любом случае выполнить предстоит ряд процедур в следующей последовательности:
Совершенно очевидно, что воронение стали в домашних условиях относится к категории весьма опасных работ и по этой причине соблюдение определенных правил жизненно важно.
Первое, что следует понимать, это то, что растворы содержат активные и агрессивные химические вещества, поэтому жидкость для воронения стали, должна храниться в специально выделенной для этой цели посуде, впрочем, и весь процесс следует проводить также в специально подготовленной для этих целей посуде.
Очень важно помнить, что многие составы для воронения содержат в себе кислоты и по этой причине посуда должна быть стеклянная, фарфоровая или фаянсовая, а металлические емкости желательно не применять.
Во-вторых, в процессе подготовки воронения стволов присутствуют работы по механической очистке металла, а это значит, что человек, выполняющий данную работу, должен иметь средства защиты от механических повреждений кожи и глаз.
Также подобные действия предполагают проведение работ в хорошо вентилируемом помещении, поскольку дышать пылью и химреактивами не полезно ни для кого. Для очистки и шлифовки поверхностей рекомендуемыми средствами являются пемза, наждачная бумага и мелкозернистый песок.
Приступая к работе, следует четко осознавать порядок и последовательность своих действий, в противном случае изделие может быть испорчено. Также следует помнить, что воронение металла — это работа с весьма опасными и агрессивными химическими реагентами, попадание на кожу которых может вызвать серьезные химические ожоги.
При помощи раствора и кисточки
Существует несколько промышленных вариантов готовых смесей для нанесения их на поверхность металла кисточкой. Это средство для воронения «Ворон 3» отечественного производства, а также широко известное средство для воронения импортная смесь «парижский оксид».
Преимущества видны невооруженным глазом. Это простота процесса, а также то, что жидкость для воронения стали не надо готовить самостоятельно, да и требования по безопасности и условиям проведения процесса минимальны.
Но у этого способа есть и минусы. Весьма сложно проникнуть кисточкой во все «щели» детали при ее сложной конфигурации. Для «гладкости» изделия нужна будет дополнительная полировка. Ну и самое плохое в таком воронении стволов, то, что даже небольшое механическое повреждение будет оставлять след и обработку придется повторять.
Метод погружения
Второй вариант предусматривает погружение для воронения металла детали в раствор. Главным плюсом такого способа является то, что жидкость проникает во «все щели» детали и покрывает ее равномерным защитным слоем. Во-вторых, жидкость не разбрызгивается, как в первом случае при нанесении кисточкой.
Рецепты для холодного нанесения защитной пленки можно взять такие:
Суть метода заключается в обработке детали очень активной коррозионной средой – «ржавым лаком». Эту смесь стоит сначала приготовить.
Рекомендуется делать все под вытяжкой или же на улице с подветренной стороны, чтобы не надышаться очень вредными газами, образующимися в ходе цепи реакций.
Вначале в стеклянную (обязательно) посуду помещают 12 грамм соляной кислоты (HCl), а также азотную кислоту (HNO3) в количестве 20 грамм (внимание, смотрим не по объему, а по весу, у кислот различная плотность).
В эту емкость со смесью кислот добавляют 30 грамм железной окалины (ржавчины) и 5 грамм железных опилок.
Реакции надо дать пройти. После этого к полученным продуктам реакции прибавляем по 50 грамм дистиллированной воды и этилового спирта (медицинский спирт C2H5OH).
Раствор надо оставить на 12 часов и после этого надо отделить получившийся раствор от окалины и солей выпавших в осадок.
Теперь для воронения в домашних условиях этим методом следует поместить деталь в раствор и выждать до того момента пока деталь не станет черной.
После этого деталь надо промыть водой и щеткой снять красные следы от воздействия раствора. В результате получаем очень неплохой результат химического воронения.
Несколько рецептов растворов
Доли всех компонентов указаны в граммах на 1 л воды дистиллированной.
Применение селитры
Чтобы добиться изменения цвета металлического изделия, можно использовать селитру. Для этого требуется приобрести готовую жидкость в хозяйственном магазине и вываривать изделие в ней в течение 60 минут.
Использование «Ржавого лака»
В продаже реализуется «Ржавый лак». Его используют для поверхностного покрытия деталей:
Видео: воронение в домашних условиях.
Средство «Клевер»
Заворонить металл можно с помощью покупного средства «Клевер». Изначально поверхности заготовки очищаются от грязи, ржавчины, краски. Обрабатываются наждачной бумагой. Средство наносится равномерным слоем на изделие. Спустя определённый промежуток времени, должен появиться раствор белого цвета, который нужно удалить. При недостаточном эффекте процедура проводится повторно.
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 металла химрастворами
Стойкое химическое покрытие металла сопровождается поддержанием высокой температуры. Длительность процесса растягивается до 1,5 часов. Испарению раствора вследствие выкипания, снижению затрат на нагревание способствует плотная крышка с внутренней отбортовкой для стекания конденсата в сосуд из нержавеющей стали.
Ёмкость для погружения с целью охлаждения, обилие проточной воды и жестянка с машинным маслом (подойдёт даже отработка) находятся под рукой.
Воронение поверхностным окрашиванием металла
Оксидную защиту параллельно с чернением обеспечивают готовые покупные средства. Подготовительные мероприятия по зачистке, обезжириванию, удалению рисок шлифовкой проводятся непременно. Манипуляции по воронению металлов проводятся при комнатной температуре и активной вентиляции.
«Клевер». Применяется для восстановления и предохранения частичных повреждений поверхности. Препарат по консистенции — гель. Наносится кистью. Выдерживается 2 мин. на повреждённом участке изделия, смывается водой. Возможно троекратное покрытие металла для придания потребного оттенка. Безопасен в использовании, не требует специальных навыков.
«Ворон-3М». Препарат способен покрывать различные металлы. Предназначен в большей степени для декоративного чернения.
DuraCoat. Универсальное средство по воронению и декорированию. Возможны вариации с цветом покрытия. Хорошо противостоит физическому воздействию, агрессивной химии. Покрывает металлы, пластик дерево.
Горячая обработка: масло и огонь
Древний кустарный метод воронения, при котором деталь сначала промасливается, а затем обжигается паяльной лампой, имеет ряд преимуществ. Процесс не сопровождается выделением вредных веществ, дешев и эффективен. И хотя масляный обжиг тоже в полном смысле не является подлинным воронением, образовавшееся покрытие держится на поверхности гораздо дольше, чем при холодной обработке. Желающим выполнить термическое воронение следует слегка нагреть поверхность изделия и нанести на нее очень тонкий слой льняного масла.
Модно использовать также оливковое или специальное оружейное (к примеру, Ballistol). Преимущество последнего заключается в слабощелочных свойствах, не оказывающих разрушительного воздействия на металл. Для этих целей пригодны буроугольное и нефтяное масла, а также различные парафины. При медленном разогреве до 200-400 С легкие фракции улетучиваются, и на поверхности образуется плотная масляная пленка. Дальнейший постепенный нагрев приводит к образованию сначала коричневой, а затем черной окраски, которую уже невозможно удалить. Принципиально важно при данной технологии не применять слишком много масла, чтобы избежать появления пятен.
Наилучший результат достигается при использовании смеси из двадцати частей консистентной смазки и одной части серы. Последняя способствует формированию очень темного слоя сульфида железа. Из серы можно изготовить сернистый бальзам, растворив ее в небольшом количестве скипидара, а затем смешав с льняным маслом. Состав распределяют тонким слоем по поверхности обрабатываемого изделия и подвергают беспламенному сжиганию, что приводит к равномерному воронению.
Анодная форма оксидирования
Оксидирование металлов может проходить с применением анодного процесса. Чаще всего электрохимический процесс оксидирования называют именно анодным. Он осуществляется в толще электролитов твердого или жидкого агрегатного состояния. Также применение такого метода позволит нанести на объект пленку высокого качества:
Характеристикой изделия, которое подвергли анодированию, является наличие положительного потенциала. Данная процедура рекомендуется с целью придания защиты элементам микросхем интегрального типа, а также при создании диэлектрического покрытия на поверхности полупроводников, сплавов и сталей.
Процесс оксидирования металлов анодированного типа может, при желании, выполнить любой человек в бытовых условиях, дома. Однако очень важно будет соблюдать все условия техники безопасности, и выполнять это необходимо безоговорочно. Это обуславливается использованием в данном методе очень агрессивных соединений.
Одним из частных случаев анодирования считают способ микродугового оксидирования. Он позволяет человеку получать ряд уникальных покрытий с высокими параметрами декоративного, теплостойкого, защитного, изоляционного и антикоррозийного типа. Микродуговая форма протекания процесса может осуществляться только под воздействием переменного или импульсного тока в толще электролитов, обладающих слабощелочным характером. Рассматриваемый способ позволяет получать толщину покрытия от двухсот до двухсот пятидесяти мкм. После выполнения операции поверхность станет похожа на керамику.
Лазерное оксидирование
Образование защитного слоя в данном случае происходит под воздействием лазерного луча. Изделие погружается под заданный слой воды. Плотность потока, продолжительность процесса и величина энергии лазерного излучения подбирается так, чтобы в процессе оксидирования нагрев поверхности металла не превысил температуру перехода воды в пар.
При обработке используют импульсный, непрерывный и точечный режим воздействия лучей на металл. Установки, используемые для оксидации, работают в инфракрасном диапазоне.
Преимущества этого способа:
Анодное оксидирование стали
В основе метода лежит электрохимическая реакция. Образование оксидного слоя происходит благодаря анодной поляризации в жидких или твердых электролитах. В отличие от гальванической обработки при анодировании не применяются вспомогательные составы на основе цинка и хрома. Пленка образуется из элементов, входящих в состав обрабатываемой поверхности. Электрохимический способ поддается регулировке. Это позволяет создать прочное покрытие с одинаковой толщиной по всей площади.
Данная технология подходит для поверхностей с высокой адгезией. В результате анодирования получают два вида оксидных слоев. При использовании кислых электролитов образуется пористая пленка. На нее впоследствии наносят лакокрасочное покрытие. В нейтральных растворах получается барьерная защита, не требующая дополнительной обработки.
Способы анодирования
При проведении электрохимического оксидирования учитывается сорт стали и состав сплава. Создание защитного слоя проводится несколькими способами.
Теплый метод. Его можно отнести к подготовительному этапу, за которым последует дополнительная обработка. При температуре в пределах 50°C образуется пористая поверхность. Прочность и антикоррозионную стойкость она приобретает после нанесения слоя краски.
Холодный метод. Для поддержания температурного режима в пределах 5°C по всему объему электролита проводят непрерывную циркуляцию. К достоинствам способа относится высокая скорость образования оксидной пленки. На растворение металла требуется больше времени, что позволяет сохранить размеры обрабатываемых изделий.
Твердое анодирование. Особенность данного метода заключается в использовании нескольких электролитов. Состав повышает прочность пленки, стойкость стали к коррозии и к воздействию агрессивных сред.
Преимущества анодированного металла:
Воронение стали в буром спектре
В некоторых случаях вполне достаточно добиться образования на поверхности стальной детали окисной пленки коричневого цвета, оттенки которого могут быть различными, в зависимости от примененных веществ. Самый простой рецепт основан на все том же ингредиенте, который рассматривался нами ранее, а именно – нам нужно полуторахлорное железо в количестве 100 грамм, а также килограмм оливкового масла. Смешиваем данные компоненты и получаем пасту, которой следует равномерно покрыть стальное изделие. Затем, через несколько часов, поверхность шлифуется металлической щеткой-крацовкой. Цикл повторяется несколько раз.
Еще один вариант отчасти похож на предыдущий. Но для процесса оксидирования в домашних условиях, помимо оливкового масла в количестве 0,5 килограмма, вам понадобится столько же треххлористой сурьмы. Второй ингредиент, по сути, тоже относится к маслам, поэтому, смешав составляющие, вы получите своеобразную мазь. Покрываем ею стальное изделие и оставляем на сутки. По истечении указанного срока протираем поверхность металла шерстяным лоскутком и снова на сутки наносим мазь. Заключительным этапом снова станет протирка шерстью и полировка вощеной щеткой.
Можно еще больше упростить состав, с помощью которого на сталь наносится бурая антикоррозийная пленка. Для этого достаточно сделать раствор для погружения в него металлического изделия на определенное время. Вам необходимо запастись только полуторахлорным железом, которое добавляется в количестве 150 граммов в литр воды или же отмеряется 0,2 килограмма и смешивается с литром 90-процентного спирта. В такую ванну стальное изделие достаточно обмакнуть несколько раз, при погружении следя за изменением цвета поверхности.
Синение стали
Горячее воронение чаще всего помогает достичь синего цвета. Происходит это при нагреве в течение более длительного время. Вначале поверхность приобретает белый, желтый, фиолетовый оттенки, и в итоге получается красивый синий цвет.
Рецепт 1
Воронение стали в домашних условиях этим способом предполагает наличие горна, в идеале — с автоматическим поддувом. В ящик из металла следует положить березовый уголь, оставляя место для металла, который нужно обработать.
Эту конструкцию помещают в горн, предварительно разогретый. Металл смазывают уксусом, протирают и кладут в ящик, когда уголь начинает тлеть. При возникновении синеватого цвета деталь нужно вытащить наружу, немного остудить и вернуть на место. Такие манипуляции следует проделать 3-4 раза до получения правильного оттенка.
Рецепт 2
Этот способ получения синего цвета осуществляется без термической обработки. Потребуется 3 гр гексацианоферрата («красная соль» в народе) и полуторахлорное железо. Химические компоненты по технике безопасности нужно добавлять в воду, но не наоборот.
Эти вещества отлично растворяются и представляют собой сильные окислители. Добавляем их по отдельности в 0,5 л воды, мешаем и смешиваем в одну субстанцию. В получившийся раствор окунаем сталь до момента, пока она не приобретет нужный цвет.
Еще 2 способа
Существует еще множество способов воронения металла, благодаря которым можно добиться получения красивого и прочного окраса детали, но не все они подходят для применения в домашних условиях. Мы же постарались описать самые несложные, и, по возможности, безопасные.
Любой из описанных выше способов воронения металла может причинить вред здоровью человека! Нужно заранее позаботиться о мерах безопасности, помня о том, что горячий металл может стать причиной термического ожога, а реактивы могут причинить химический ожог. Кроме того, реактивы могут стать причиной отравления испарениями. Многие реактивы горючи, и их нельзя нагревать, поэтому будьте предельно внимательны и строго следуйте инструкции.
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.
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.
Оксидирование различных сплавов
Воронение алюминиевых сплавов помогает защитить поверхность от распространения коррозии. Тонкий слой защиты стойко сопротивляется любым внешним факторам, которые воздействуют на окрашенную поверхность. Использование химических составов является наиболее востребованным методом для нанесения такого покрытия.
Химический метод представляет собой погружение в приготовленный заранее состав для воронения, который включает такие компоненты, как:
Все компоненты замешиваются при помощи жидкости и согласно инструкции наносятся на окрашиваемую алюминиевую поверхность, где и вступают в химическую реакцию самостоятельно или путём нагрева.
Процесс чернения металла в домашних условиях это ещё не всё, ведь после получения требуемого цвета алюминий необходимо обработать для закрепления результата. Первым делом, после извлечения деталей, вся жидкость должна стечь и только потом изделие опускают в азотную кислоту. Происходит фиксация оксидной плёнки, которая только усилит свои качества во время сушки при средней температуре. Точно сказать время оксидирования трудно, ведь чёрный цвет бывает разный, а он зависит от того, сколько времени деталь находится в химическом растворе. После проведения всех процедур, поверхность окрашивается специальными красителями для обработки воронёной поверхности.
Анодирование алюминиевых деталей
Этот способ приобрёл наибольшую популярность при обработке алюминиевой поверхности. Суть в том, чтобы покрыть всю площадь тонким слоем пассивной изоляции, используя простые компоненты и инструменты.
Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в ёмкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдёт простой аккумулятор средней мощности.
Алюминиевые детали, перед тем как опустить в раствор электролита, следует обезжирить при помощи растворителей или простого стирального порошка. В ёмкости при воздействии тока появляется голубовато-серый налёт, если обезжиривание изделия прошло успешно. Дальше поверхность алюминия протирают раствором из марганцовки, который удаляет налёт и делает поверхность блестящей и гладкой. Для дальнейшего окрашивания подойдут анилиновые краски любого цвета.
Хоть процесс и считается самым лёгким из доступных методов, всё равно требуется опыт и практика. Поэтому первый раз лучше попрактиковаться на рабочей детали топора или других ненужных материалах.
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:
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.
Щелочное воронение металла
Чаще используется этот метод. Отмеряем из расчёта на 1 л. дистиллированной воды 1,2 кг едкого натра (NaOH) и 0,3 кг натриевой селитры (NaNO3). Оба ингредиента хорошо растворяются. Полное растворение произойдёт с повышением температуры раствора.
Операция проводится на открытом пространстве. Обязательно нахождение с наветренной стороны. Испарения едки, обладают неприятным запахом.
Изделие подвешивается на медной проволоке, без касания стенок металлической ёмкости. Нагрев производится паяльной лампой. Щелочной раствор для воронения заливается с избытком, чтобы не пришлось доливать.
Длительность кипячения влияет на глубину покрытия, густоту цвета – можно получить чёрный с синевой. Длительность обработки — 0,3–1,5 часа, прекращается по достижении нужного оттенка. Температура раствора — 130–1500С.
Извлечённое изделие промывается, обильно смазывается машинным маслом, протирается насухо. Чернение металла на полированной поверхности получается однотонным, без контрастных разводов.
Другие варианты компонентов на 1 л дистиллированной воды:
При доведении до 2000С в течение получаса, получаем поверхность с матовым воронением. Для блестящего воронения используем те же реагенты и температурный режим:
Сложность доведения до 2000С без автоклава компенсируется продлением воздействия реагентов при активном кипении под плотной крышкой.
Кисточкой
Средства, нанесенные на поверхность, образуют плотную пленку. Такой способ называют еще «чернением». Можно использовать отечественный состав «Ворон 3». Из импортных – так называемый «оксид парижский».
Преимущества
Недостатки
Холодный способ воронения
Запускаем реакцию. Окончание выделения пузырьков газа говорит о завершении взаимодействия реагентов. Параметры эффективности «Ржавого лака»:
Удержание в химикалиях при необходимости повторяется до 5 раз с промежуточными промывкой, протиранием и просушкой.
Рецепты холодного воронения
Составы наносят на поверхность и оставляют по возможности дольше для более длительного воздействия в условиях повышенных температуры и влажности. Слой ржавчины затем обрабатывают водяным паром и удаляют щеткой. реакция повторяется до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат. Нередко приходится наносить средство свыше 10 и даже до 20 раз. Для того чтобы освежить старое воронение, сделав его более темным, достаточно 8% раствора азотнокислого серебра.
Термическая обработка
Методика разработана давно, и потому проста в применении. В основе лежит нагрев изделия для получения реакции стали с кислородом. В зависимости от температуры в итоге можно получить разные оттенки покрытия.
Технология
Обрабатываемая заготовка сначала слегка разогревается, чтобы вещество лучше «ложилось» на основу. Можно использовать масло оружейное, льняное, буроугольное, оливковое или что-то подобное. Выбор конкретного средства зависит от вида металла.
Как нанести масло, каждый решает сам. Наверное, целесообразнее деталь окунуть в него. После этого она подвергается термической обработке. Самый распространенный способ – обжиг паяльной лампой.
Порядок выполнения действий
Происходит воронение стали в масле. Для этой технологии понадобится:
В целях безопасности все манипуляции необходимо проводить на огнеупорной поверхности. Удерживать деталь удобно плоскогубцами.
Манипуляцию повторяют не менее трех раз. Следует знать, что воронение стали в черный цвет таким образом достигнуто не будет. Но обработка защищает изделие от коррозии. Поэтому способ весьма востребован для личных целей.
Существуют и другие методы для оксидирования поверхности стальных изделий.
Недостатки
Именно по этим причинам на практике растворы соединений натрия (калия) заменяются на щелочные или солевые.
Другие методы воронения
Добиться благородного синего отлива несложно при помощи продолжительного нагрева детали. В процессе обработки стальная поверхность белеет, затем желтеет, приобретает фиолетовый оттенок. Но в конце процедуры образуется покрытие синего цвета.
Метод 1
Для работы необходим горн и металлический ящик.
Метод 2
При необходимости можно обойтись и без термообработки.
Применение селитры
Отличного результата можно добиться, применив селитру. Для этого изделие варят в натриевой селитре при 130-150 градусах.
Примечательно, что несложно найти готовые препараты с селитрой специализированного назначения.
Препарат «Клевер»
Готовый раствор напоминает гель, и продается в пузырьках по 50 мл.
Им удобно воспользоваться для защиты зон, пораженных ржавчиной. Предварительно поверхность зачищают и обезжиривают растворителем.
Средство наносят при помощи маленькой мягкой кисточки, выдерживают пару минут до появления белесого налета. Смывают теплой водой, участок просушивают тканью. Для повышения качества покрытия процедуру повторяют 2-4 раза.
В продаже имеются и другие готовые препараты для оксидирования стали.
При желании самостоятельно выполнить воронение разумно прибегнуть к самому удобному для себя варианту.
Дополнительная обработка металла, подвергшегося воронению
После завершения окрашивания металлического изделия проверьте, не имеет ли поверхность изделия затемнённый или тусклый вид. Если вы обнаружили это, то, как правило, подобное вызвано тем, что предмет был плохо отполирован, и на нём остались невидимые глазу шероховатости. В таких случаях обычно повторно шлифуют и полируют поверхность, затем споласкивают металл в воде и дают ему высохнуть.
Что же делать в том случае, если вы хотите придать металлу дополнительный блеск, хотите, чтобы он ослепительно сиял при рассматривании его под источником света? Для полировки большого или длинного металлического изделия обычно используют сукно или замшу, для маленьких вещей можно попробовать применить шлифовальный круг. После завершения полировочных работ нужно закрепить полученный результат. Для этого покрасьте поверхность изделия лаком.
Секреты воронения металла в домашних условиях
Создание надёжного поверхностного слоя защиты металлического изделия для противостояния коррозии даёт воронение металла в домашних условиях. Включение элементов декорирования стойкой тонировкой с подбором оттенка — дополнительное преимущество чернения. Использование термического либо одного из химических способов (на выбор) определяет возможности и целесообразность.
Полезные советы
Если надлежащей зачистки механическим способом добиться не удается (щеткой, абразивом), то применяется методика травления. Для каждого металла или сплава – «свой состав».
Рецептов также достаточно.
Например, для металлов «черных» есть такой (один из многих): кислоты азотная, серная и соляная (100 + 50 + 150) в «г» на 1 л воды дистиллированной. Обработка проводится около 2,5 часов при температуре смеси порядка 80 °С.
Для деталей, которым необходимо придать идеальную «гладкость» поверхности, применяется химическая полировка. Она очень эффективна в тех случаях, когда механический способ не дает результата из-за рельефности основы или ее сложной конфигурации.
Заключение
Оксидирование – один из самых действенных методов повышения антикоррозионной стойкости стали. За счет образования плотного защитного увеличивается прочность и долговечность изделий, повышаются диэлектрические свойства и декоративные качества.
Существуют доступные способы проведения работы в домашних условиях. Соблюдение правил работы с агрессивными веществами, и выполнение инструкций поможет без проблем провести процедуру самостоятельно.