Оксидирование стали в домашних условиях

Содержание

Какие существуют средства и способы для самостоятельного воронения металла?

Оксидирование стали в домашних условиях

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.

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.

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,

2Fe + O₂ = 2FeO.

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.

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.

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.

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.

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

  • 100 г каустической соды (NaOH);
  • 30 г натриевой селитры (азотнокислый натрий NaNO₃).

Процесс:

  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.

Читайте также  Анодирование стали в домашних условиях

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.

Процесс:

  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.

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

Приготовление концентрата:

  • 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).

Воронение деталей:

  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»

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.

: 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.

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.

Источник: https://metmastanki.ru/voronenie-metalla-v-domashnih-usloviyah-sposoby

Правила воронения металла в домашних условиях

Оксидирование стали в домашних условиях

Для придания презентабельного вида и защиты от ржавчины применяют воронение металла. В домашних условиях эту процедуру выполнить довольно просто, если известны основные способы как это сделать.

Особенности работы

Использование воронения дома – это выгодная процедура, позволяющая сэкономить семейный бюджет. На металл при этом наносится специальный состав, позволяющий выполнить чернение и образующий защитную пленку.

Вначале сталь зачищается и обезжиривается, затем происходит обработка поверхности выбранным способом.

Правила безопасности:

  • Вся работа выполняется в перчатках;
  • Раствор для воронения содержит различного рода химию, поэтому следует его хранить в оригинальных упаковках, остерегаться пролива вещества;
  • Рядом должны находиться средства от ожогов, чтобы в случае необходимости оказать первую помощь;
  • Проводится работа в хорошо проветриваемом помещении;
  • Лучше не использовать металлическую посуду при работе.

Также понадобится наждачная бумага. Ее используют для зачистки поверхностей. Обезжиривают металл обычно ацетоном, перхлорэтиленом, бензином Б-70 и другими органическими растворителями. Поверхность его к этим веществам инертна (невосприимчива).

Способы обработки металла

Чернение металла происходит следующими способами: щелочной, кислотный и термический. Такие работы можно проводить на топоре, оружие и других металлических изделиях.

Щелочное воронение

Самый популярный способ чернения стали – это химическое оксидирование со щелочным составом. Полученный результат довольно качественный и стойкий, когда строго придерживаются технологии. Метод основывается на способности металла к окислению. Работа выполняется при 135-150 градусах, следует быть при этом быть готовым к характерному запаху.

Чернение щелочным способом лучше проводить вне квартиры. Делать это можно во дворе или гараже, в помещении с хорошей вентиляцией.

Итак, начнем. Первым делом нужно обезжирить и хорошо очистить поверхность металлического предмета. Помните, что воронение в домашних условиях невозможно без приготовления хорошего щелочного состава.

Сделать это можно следующим образом:

  1. В фарфоровую посудину нужно налить 100 мл обычной воды.
  2. Добавить 100 гр соды технической и 30 гр азотнокислого натрия.
  3. Тщательно помешать и нагреть полученный состав до 135-150 градусов.

Раствор готов, теперь нужно в него на полчаса опустить изделие, которые планируется воронить. Затем металл моется дистиллированной водой, сушится и смазывается равномерно машинным маслом.

В результате щелочного воронения в домашних условиях должен появиться яркий черный цвет с синим оттенком. Чтобы получить более толстую оксидную пленку, следует увеличить процент щелочи в растворе.

На видео: щелочное воронение своими руками.

Кислотное воронение

Перед воронением следует хорошо зачистить изделие наждачной бумагой. Потом можно его обезжирить, окунув на 10-20 минут в керосин или трифосфат натрия. После этого деталь сушится, а в это время можно приготовить раствор для чернения.

Готовится он следующим образом:

  1. В 1 л воды добавляется по 2 гр виннокаменной и дубильной кислоты.
  2. Ингредиенты тщательно смешиваются.
  3. Раствор нагревается до 140-150 градусов.

В разогретый состав следует опустить деталь на 14-17 минут, затем ополоснуть ее обычной или кипящей водой (для лучшего очищения от раствора).

Последний этап – это погружение изделия на 60 минут в машинное масло. Затем его нужно протереть, высушить и можно пользоваться.

Термическое воронение

Данный вариант появился раньше всех, поэтому он проще других в исполнении, но не менее действенный. Основан метод на нагревании металлических изделий до возникновения реакции кислорода с самим металлом. Сила нагрева варьируется в зависимости от нужного результата.

В таблице представлен получаемый цвет при разных температурных режимах.

Температура Цвет
220-229 Бледно-желтый
230-255 От золотисто-желтого до красно-желтого
256-280 Лиловый, пурпурный
281-295 Голубой
296-320 Синий, темно-синий

Для реализации термической обработки понадобится машинное масло (500 мл), ванночка для машинного масла, плоскогубцы, газовый фен и сухие салфетки. Термическую обработку следует делать на кирпичной или другой негорючей поверхности.

Ход работы:

  1. Фен нужно включить на максимальную температуру и держать над ним изделие.
  2. Разогретую деталь полностью погружают в масло, держать при этом ее можно плоскогубцами.
  3. Достать и промокнуть изделие салфеткой.
  4. Повторить еще 3 раза всю процедуру с самого начала.

Данный способ не придаст металлу черный цвет. Чернение данным методом необходимо для предотвращения ржавчины, декоративное воронение редко делается этим способом.

Оксидирование лимонной кислотой

Чернение лимонной кислотой защит от коррозии, пленочки окислов и ржавчины. Это старый способ, подходящий для стали с высоким количеством углерода. Если таким образом оксидировать нож, то в местах, где будет происходить его заточка, все покрытие сойдет. Оно не слишком стойкое, подойдет для предметов, которыми пользуются редко.

Для этого понадобится:

  • пачка лимонной кислоты;
  • горячая вода (90-95 градусов);
  • машинное масло.

В емкость из нержавеющей стали или стекла необходимо высыпать весь пакетик с лимонной кислотой (20 гр), заливать горячей водой (около 200 гр) и тщательно размешать. Окунаем изделие в приготовленный состав и оставляем на 50 минут.

Через некоторое время можно наблюдать начало реакции. Вокруг детали станут активно образовываться пузыри.

Они могут препятствовать доступу воздуха к изделию, поэтому можно периодически (раз в 10-15 мин) двигать ножом, чтобы они исчезли с поверхности.

По истечении 50 минут можно достать деталь, она станет по окончанию процесса черного цвета. Ее нужно сполоснуть, смазать маслом и протереть.

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.

Благородный серый и черный цвета

Красивый серый цвет можно получить с помощью азотной меди (вид соли) и денатурата (вид спирта). При этом образуется довольная мощная пленка хорошо устойчивая к ржавчине. Соль (70 гр) следует расплавить на огне, добавить в нее денатурат (20 гр) и смазать этой смесью металл, нагревая его до получения правильного оттенка.

Читайте также  Как ковать металл в домашних условиях?

Зачернить нержу можно при помощи разных масел (льняное, животное) или воска. Им смазывают предмет и раскаляют на огне. В итоге она становится благородного черного цвета и появляется устойчивая защитная пленка.

Источник: https://GidPoKraske.ru/spetsialnye-materialy/obrabotka-metallicheskih-predmetov/voronenie-metalla-v-domashnih-usloviyah.html

Воронение металлов в домашних условиях: что это такое, основные правила оксидирования и обработки

Оксидирование стали в домашних условиях

Многие ошибочно думают, что воронение металлов в домашних условиях выполнить невозможно, это осуществляется только на производствах. Однако на сегодняшний день имеются различные способы, с помощью которых оксидирование достаточно эффективно проводится в домашних условиях.

Такой вид обработки необходим не только для того, чтобы сделать металл довольно привлекательным, но и значительно повысить защитные свойства, направленные против коррозии.

Воронение металла в домашних условиях отличается достаточно простыми способами обработки, при которых применяют подручные средства.

Такой способ борьбы со ржавым металлом предусматривает нанесение разнообразных покрытий на обрабатываемую поверхность, в результате чего образуется тонкая защитная пленка.

В домашних условиях это осуществляется с помощью ортофосфорной или лимонной кислоты, а также лаком или маслом, из которых готовят раствор.

Промышленная технология предусматривает проведение более качественной обработки, однако в бытовых условиях некоторые способы могут показать довольно высокий результат.

Что такое воронение металла

Сталь имеет свойство ржаветь, коррозия способна возникать даже при малейшем контакте с водой, если после этого поверхность не вытереть промасленной ветошью. Даже повышенная влажность воздуха способна покрыть металл ржавчиной.

Для защиты его покрывают специальной антикоррозийной краской, однако такой способ не подходит для резьбовых соединений и подвижных деталей. Поэтому для защиты от коррозии используют воронение, которое многие называют чернением или оксидированием.

Воронение своими руками выполняют при помощи нанесения на поверхность металла специального состава, который образует на его поверхности тонкую защитную пленку. Приобрести состав можно в любом специализированном магазине, выбор его достаточно широк. Наиболее качественный результат показывает воронение в селитре.

Независимо от того, какая технология будет применена для борьбы со ржавым металлом, весь процесс условно делится на несколько этапов:

  • сначала осуществляют шлифовку и зачистку металлической поверхности;
  • затем ее обезжиривают, используя для этого специальный раствор;
  • далее очень аккуратно наносят приобретенное средство для оксидирования;
  • в заключение выполняют финишную обработку поверхности.

Не стоит забывать, что могут возникнуть определенные тонкости и нюансы в зависимости от выбранного способа воронения и технических характеристик детали. Однако общие правила обработки всегда остаются неизменными. Также необходимо помнить, что после того, как поверхность будет обезжирена, к ней ни в коем случае нельзя прикасаться, поэтому работу обычно выполняют в резиновых перчатках.

Основные правила обработки

По своей сути воронение – это химическая обработка металлической поверхности, которая позволяет не только снять чернение, но и наложить защитный слой.

Такая работа считается опасной, поэтому выполняться должна с соблюдением определенных правил.

Так как используемый для оксидирования раствор в своем составе имеет химически активные вещества с кислотой, для него обязательно нужно использовать специальную емкость, которая должна быть:

  • фарфоровой;
  • стеклянной;
  • фаянсовой.

Металлические емкости категорически запрещены.

Кроме того, обработка металлических поверхностей предусматривает механическую работу, поэтому нужно всегда использовать защитные средства для глаз и кожных покровов. Воронение должно выполняться в помещении, имеющего систему вентиляции или мощную вытяжку.

Перед тем как начать воронение, поверхность следует качественно и равномерно очистить, полностью убрав с нее следы от жира и грязи. Для этого можно использовать:

  • порошкообразную пемзу;
  • наждачную бумагу;
  • песок мелкозернистого типа.

Перед началом работ рекомендуется ознакомиться со свойствами применяемых реагентов. Жидкость для воронения может иметь в своем составе разнообразные химические элементы, которые способны нанести вред изделию, если их неправильно использовать.

Кроме этого, необходимо следить за тем, чтобы раствор не попал в глаза или кожные покровы, в результате чего можно получить ожог или серьезную травму.

Обработка с помощью химического оксидирования

Довольно часто проводят химическое оксидирование металла. Такой способ довольно эффективен, а при соблюдении технологии можно добиться в конечном счете высокого результата. В основе оксидирования лежит способность металла окисляться.

Предварительный этап заключается в том, что проводят механическую обработку поверхности заготовки и обезжиривают ее. Затем приступают к приготовлению раствора. Очень важно сделать это правильно. Для этого берется фарфоровая емкость определенных размеров.

В нее наливают 100 мл обыкновенной воды и добавляют немного азотнокислого натрия и 100 г технической соды. Раствор тщательно перемешивают таким образом, чтобы все компоненты в нем растворились.

Образовавшуюся смесь нагревают до температуры 140 градусов и погружают в нее заготовку на полчаса.

После этого деталь извлекают из раствора, хорошенько промывают дистиллированной водой, высушивают и обильно смазывают машинным маслом с помощью мягкой кисточки таким образом, чтобы слой получился однородным.

Металлическая поверхность, обработанная таким образом, приобретает черный цвет с синим оттенком.

Если оксидирование было выполнено правильно, с соблюдением всех правил, то металл в результате становится гладким и его не надо будет после этого еще раз полировать.

Применение ржавого лака

Существует способ воронения металлической поверхности, называемый «ржавый металл». С помощью него поверхность становится ровной и гладкой при небольших финансовых затратах. Суть его заключается в следующем: обрабатываемое изделие помещают в коррозионно-активную химическую среду. В результате на металлической поверхности образуется черная и рыжая окись железа.

Чтобы удалить рыжий налет, применяют щетку с жесткой металлической щетиной, черная окись при этом остается. Такой способ обработки является довольно длительным, но очень эффективным. Сначала выполняют механическую обработку металла, обезжиривают его и помещают в специальный раствор.

Жидкость, которая будет использоваться для воронения по способу ржавого лака, приготавливают в фарфоровых емкостях. Раствор готовится на основе соляной кислоты. Ее вливают в небольшом количестве в приготовленную емкость и смешивают с металлическими опилками, ржавчиной и азотной кислотой. Затем раствор хорошенько перемешивают, чтобы полностью прекратилась химическая реакция, сопровождающаяся выделением газа.

После этого в смесь добавляют воду и водку в равных количествах. Раствор должен некоторое время отстояться, затем его сливают, чтобы устранить окалины и выпавшие в осадок соли. Потом на некоторое время в смесь помещают обрабатываемый металл и ждут, пока он не станет черного цвета, а после этого тщательно промывают под водой.

Другие способы воронения

Довольно часто для оксидирования металла используется специальный карандаш. Перед тем как приступить к работе с этим химическим карандашом, поверхность металла следует обработать механическим способом, после чего обезжиривают. На поверхности металла не должно остаться никаких следов жира и грязи. При этом обязательно нужно использовать специальные защитные средства.

Кроме того, оксидирование часто выполняется при помощи окрашивания поверхности металла раствором, носящего название «клевер». Такой способ довольно эффективен, если металлическая поверхность имеет незначительную коррозию. В этом случае выполняется окрашивание по максимуму, причем несколько раз.

Если металл испорчен очень сильно, то воронить лучше всего раствором селитры. Для его приготовления необходимо использовать нержавеющую посуду.

Берется 1 л воды и небольшое количество натриевой селитры и едкого каустика. Полученная смесь обладает довольно едким резким запахом, поэтому для работы необходимо использовать респиратор.

В результате такого воронения металлическая поверхность приобретает красноватый оттенок, имеющего синеватый отлив.

Заключение

Обработка металла при помощи воронения обязательно должна осуществляться с соблюдением всех необходимых условий и правил по технике безопасности. Эффективность результата полностью зависит от того, какой способ был использован, и качества применяемых компонентов. Оксидирование помогает надолго защитить металл от воздействия коррозии.

  • Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/stanki/metallorezhuschiy-stanok/voronenie-metallov-v-domashnih-usloviyah.html

Воронение стали в домашних условиях

Оксидирование 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.
Читайте также  Азотирование стали в домашних условиях

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.

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

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.

Средство для обезжиривания стали перед обработкой

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.

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.

Составляющие раствора для воронения

Последний этап процесса — это выдержка в машинном масле в течение часа. После высушивания изделие готово к использованию.

Термический

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.

Термическое воронение

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

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

Средство «Сапфир» для воронения

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»

Гелеобразное средство можно купить в баночках по 50 мл и применяют к сплавам с содержание хрома не более 3 процентов

Средство «Клевер»

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.

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.

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

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.

Чернение металла

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.

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.

Воронение стали с помощью машинного масла

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.

Очистка изделия от ржавчины

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.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/tehnologii/voronenie-stali.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

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