Холодное воронение в домашних условиях - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Холодное воронение в домашних условиях

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

Воронение или оксидирование – это способ поверхностного покрытия (отделки) металлических изделий в синий, черный, сине-черный цвет или цвета побежалости с помощью воздействия на них химическим и термическим способом.

Оно используется с целью коррозионной защиты изделий из металлов, а также придает поверхности привлекательную тонировку. Существует много способов поверхностной тонировки металлов. Основной – это создание оксидной пленки.

Самыми распространенными являются химическое (щелочное и кислотное) и термическое воздействие на поверхность. В результате такой обработки изменяется химический состав и структура поверхностного слоя. Внешне это проявляется образованием пленки в виде оксида металла.

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:

  1. кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
  2. покрытие маслом с последующей термической обработкой;
  3. нанесение на поверхность готового средства с помощью кисточки.

Проведение работ при химическом воронении связано с химическими операциями травления и чистки, а также с механической шлифовкой и протиркой поверхности.

Для того чтобы применять воронение в домашних условиях с помощью химических реагентов, нужно создать определенные условия:

  • обеспечить рабочее помещение вентиляцией или вытяжкой;
  • приготовить емкость из нейтрального материала, не разрушающуюся под действием химреактивов. Лучше всего подойдет сосуд из термостойкого стекла, фаянса или фарфора. Если требуется длительное кипячение раствора, то можно использовать емкость из нержавеющей стали;
  • емкость должна иметь достаточный объем для того, чтобы деталь полностью была покрыта составом;
  • запастись средствами защиты: перчатками, защитной маской или очками, фартуками.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед выполнением работ поверхность металлического изделия подвергают обработке: снятию старого окисного слоя путем ошкуривания и обезжиривания растворителем.

Стойкое вороненое покрытие в основном образуется в кипящем растворе на протяжении всего цикла окрашивания. Для получения прочной пленки процесс должен длиться от 30 минут до полутора часов, поэтому кипящий раствор периодически доливают, чтобы обеспечить полное покрытие детали.

После окончания процесса деталь тщательно моют с использованием моющих средств, а затем смазывают маслом.

Для домашних работ используют в основном щелочной способ окисления. Рассмотрим некоторые варианты химического оксидирования металлов в щелочной среде.

Способ №1:

  1. В емкость (фарфоровую), соответствующего размера заливается вода и в ней растворяется натриевая селитра (нитрат натрия) и каустическая сода (гидроксид натрия) в соотношении: на 100 мл 30 г натрия и 100 г соды.
  2. Смесь нагревается до 140 – 160оС, и в нее помещается обрабатываемая деталь, которая находится там не менее 30 минут.

При правильно проведенном процессе получится глубокое черное покрытие, иногда с синеватым оттенком.

Способ №2:

Синеватый оттенок пленки можно получить, используя кипящий насыщенный щелочной раствор, в котором растворен гидроксид калия или натрия в большой концентрации. В 1 литре воды растворяется не менее 700 грамм химического вещества.

Эти рецепты приведены в качестве примера. Существует множество других химических составов с использованием нитритов и нитратов.

Оксидирование в кислотной среде проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного раствора, состоящего из:

  • азотнокислого кальция – 30 ч,
  • ортофосфорной кислоты – 1 ч,
  • диоксида марганца – 1 ч.

Проводят оксидирование, выдерживая заготовку в растворе не меньше 30-45 минут при 100оС.

Средства для воронения металлов

К простым способам покрытия, которые можно использовать дома, относятся технологии поверхностного нанесения масла, селитры и готового средства «Клевер».

Эти средства для воронения доступны в использовании и позволяют проводить работы дома без особой подготовки.

Рассмотрим способы создания пленки с помощью каждого из них.

Покрытие маслом

Технология создания защитной пленки с помощью масла является наиболее распространенной для применения дома.

Осуществляется она так:

  • ошкуренное и обезжиренное изделие покрывается машинным или подсолнечным маслом;
  • затем его помещают в духовку и нагревают до 350 – 400оС;
  • после остывания поверхность детали приобретает коричневый или черный цвет;
  • остатки масла с детали нужно удалить тряпкой;
  • для получения более насыщенного цвета процесс следует повторить несколько раз.

Использовать можно разное масло, например, оружейное, льняное или оливковое. Наносить его можно кисточкой или путем окунания детали в масляный состав.

Если требуется провести чернение на каком-либо участке детали, то для этого лучше использовать обжиг с помощью паяльной лампы. В процессе такого обжига хорошо просматривается цветовое изменение поверхности заготовки. При достижении насыщенного коричнево — черного цвета термообработку можно прекратить.

Использование селитры

Хороший результат химического воронения дает классический раствор с использованием селитры в дополнении к приведенным ранее. В результате вываривания детали в растворе натриевой селитры при температуре 130 – 150оС получается прочное оксидное покрытие блестящего черно-синего оттенка.

Рецепт состава с селитрой:

  • Вода дистиллированная – 1 литр;
  • Натриевая селитра (NaNO3) – 500 г;
  • Едкий каустик (NaOH) – 500 г.

В продаже имеются готовые комплекты с селитрой для оксидирования.

Посмотреть процесс воронения в селитре можно в видеоролике:

Поверхность при такой обработке выглядит гладкой и не требует дополнительного полирования.

Обработка поверхности средством «Клевер»

Проводить обработку металлической поверхности можно готовым средством «Клевер». Оно имеет гелеобразную консистенцию и продается в небольших емкостях по 50 мл.

Используют его при небольших коррозионных повреждениях металла. Чтобы получить максимальное окрашивание изделия, обрабатывать «Клевером» нужно два — три раза. Перед его нанесением деталь нужно ошкурить и обезжирить.

Средство наносят кисточкой и выдерживают 2 минуты. При появлении беловато — желтого налета его нужно смыть теплой водой, а поверхность протереть насухо тканью.

Преимуществом этого средства является простота использования, поэтому его часто применяют для покрытия оружия. На стали, содержащие больше 3% Cr, оно не оказывает действия.

Холодное воронение в домашних условиях

Использование средства «Клевер» не требует дополнительного подогрева заготовки, поэтому способ такой обработки относят к холодному. Кроме него для холодного воронения в домашних условиях используют другие средства, которые также наносят на обработанную поверхность с помощью кисточки.

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

При нанесении его на металлическую поверхность образуется плотная черная пленка. Поэтому такое покрытие называют чернением металла.

Популярно также импортное средство «парижский оксид», в состав которого входит селен.

Препарат включает три флакона. Один состав предназначен для предварительной обработки поверхности, второй – действующий состав, а третий обеспечивает защиту образованного покрытия.

Раствор наносится на изделие также с помощью кисточки, после получения окраса остатки смываются с поверхности теплой водой.

Холодная обработка применяется для деталей небольших размеров. Особенно с помощью такого способа хорошо проводить воронение ружья, так как к нему нельзя применять способ горячего кипячения в химических растворах.

Воронение стали в домашних условиях

Вопрос, как сделать воронение стали в домашних условиях, интересует многих.

Большая часть деталей, которые подвергают воронению, относится к изделиям из стали. Поэтому, описанные выше способы обработки поверхности металла путем оксидирования и покрытия масляной пленкой в основном применяют для стальных сплавов.

Многие марки стали подвержены образованию ржавчины. Покрытие для стальных изделий, прежде всего, служит защитой от коррозии и одновременно придает им привлекательный вид. Степень защиты и цвет окраски оксидной пленки зависит от толщины слоя и используемых реагентов. Толщина может меняться от 1 до 10 мкм.

При воронении стальных изделий химическим способом к выбору компонентов раствора при использовании нагрева до высоких температур следует подходить с осторожностью. Например, существует запрет на такую обработку закаленных деталей, а также сталей, которые подвергать нагреву до высоких температур нельзя. Это может привести к ухудшению их технологических свойств.

Именно по этой причине при необходимости высокой термообработки рекомендуют применять растворы щелочного характера. Они более щадящие.

Оксидирование в кислотных составах проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного состава, состоящего из:

  • азотнокислого кальция – 30 ч,
  • ортофосфорной кислоты – 1 ч,
  • диоксида марганца – 1 ч,
  • проводят окисление при температуре 100оС, выдерживая деталь в растворе не меньше 30-45 минут.

Чернение металла

При нагревании стальных заготовок в кислотной или щелочной среде на поверхности может образоваться пленка разного оттенка. Воронение включает все цвета, свойственные побежалости. Они меняются по мере увеличения толщины пленки от желтого, бурого, фиолетового, далее в серый, синий и черный цвет.

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.

Холодное воронение в домашних условиях для металла и стали (видео)

Воронение металла — это один из наиболее популярных на сегодняшний день способов покрасить изделие из металла, имеющее своей целью украсить декорациями какое-либо холодное оружие, например, нож, или банально предотвратить появление ржавчины и коррозии на стальной вещи.

Самые распространённые методы воронения стали — это:

  1. Химический метод, когда очистка и окрашивание изделия достигается благодаря воздействию на металл различных химических веществ.
  2. Механический метод, когда на изделие наносится порошок или краска с помощью таких способов, как эмалирование, обрызгивание или вколачивание.

Из-за того, что химический метод воронения проще, чем механический для применения в домашних условиях, он чаще используется любителями для нанесения на стальное изделие чернения, изысканного рисунка или необычной расцветки.

Процедура химического воронения стали в домашних условиях пошагово (общая схема)

  1. Перед началом работы поверхность предмета нужно очистить от любых загрязнений, в том числе, невидимых.
  2. Далее, необходимо провести обезжиривание рабочей поверхности. С этой целью изделие нужно погрузить в специальные растворители, которые могут эффективно удалить масло. К числу таких жидкостей для воронения относятся хлористый этил, эфир и бензин. Если ваш предмет, который вы хотите подвергнуть воронению, слишком массивный, то будет лучше обезжирить его в наполненной раствором едкого натра ванной.
  3. После этого вы должны, не касаясь вашего ножа, ружья или другого изделия руками, поместить его в ёмкость с краской. Окрашивание происходит методом погружения.
Читайте также:  Закалка стекла в домашних условиях

Самые распространённые способы химического воронения

Щелочной способ

Это один из лучших вариантов для воронения металла в домашних условиях, который вы можете сделать самостоятельно. Перед началом работы вам потребуются:

  • Защитные приспособления, такие, как маска для лица и перчатки.
  • Вода.
  • Нитрат натрия.
  • Цифровые весы.
  • Гидроксид натрия.
  • Ёмкость, сделанная из нержавеющей стали.

Процедура воронения делается следующим образом: во время выполнения работы изделие будет кипятиться в щелочном растворе, поэтому обязательным условием успеха вашего начинания станет поддерживание температурного режима, необходимого для удачного проведения операции. Иными словами, вы должны смотреть за тем, чтобы жидкость была постоянно в кипящем состоянии. Процедура осуществляется в течение 1,5 часов, во время которых вам нужно неотрывно находиться рядом с изделием, периодически доливая воду в ёмкость по мере необходимости.

На следующем этапе предмет, подвергающийся воронению, требуется обезжирить, чтобы удалить с него любой жир или масло, которые могут негативно повлиять на получившийся цвет изделия. Защите от возможных цветовых перепадов помогает полное погружение предмета в растворитель. И на последнем этапе обезжиренное изделие, например, нож, необходимо отмыть мылом.

Воронение маслом

Этот способ характеризуется малыми денежными затратами и доступен для осуществления в домашних условиях. Для его выполнения вам понадобится следующее:

Сначала от вас потребуется заполировать поверхность изделия наждачной бумагой. Это необходимо для того, чтобы убрать с металла различные шероховатости и неровности, которые могут испортить внешний вид предмета после воронения. Затем густо намазав поверхность оливковым маслом, нужно начать нагревание стали или металла над спиртовой лампой. Какое-либо точное время обжига в этом случае указать невозможно, главный критерий удачного выполнения операции — убедиться в том, что изделие приобрело ровный чёрный цвет. После этого позвольте предмету остыть до комнатной температуры и удалите избыточное масло с помощью салфетки или тряпочки.

Воронение с помощью яичного белка

Необычный, но тем не менее эффективный и интригующий способ воронения, который легко сделать в домашних условиях. Вам понадобится:

  • Яичный белок.
  • Содовый раствор.
  • Источник огня.

В первую очередь, нужно подготовить поверхность к чернению. Для этого изделие моется в растворе соды, высушивается и потом покрывается яичным белком, который был предварительно взбит. Далее, необходимо обеспечить надлежащие условия для полного высыхания поверхности. Для выполнения этой цели предмет помещается на 2 дня в тёмное и прохладное место. Рассматривая его через двое суток, вы можете заметить, что белок яйца плотно приклеился к металлу. Теперь, чтобы удалить белок с поверхности, нужно до покраснения нагреть металл на источнике огня. После того, как изделие остынет и яичный белок осыпется, вы обнаружите, что ваша вещь приобрела насыщенный чёрный цвет.

Как правильно воронить стальные поверхности?

Учтите, что ответить на вопрос, качественное ли будет воронение вашего изделия или нет, можно только проанализировав следующие критерии:

  1. Насколько хорошо вы провели очистку изделия перед проведением процедуры.
  2. Какова структура металлического слоя на его поверхности.
  3. Каково состояние поверхности стали, которая будет подвергаться чернению.
  4. Позитивен ли результат предварительной термической или механической обработки изделия.

Чтобы результаты воронения во всех случаях радовали ваш взгляд, в процессе подготовки и непосредственно при проведении работ по чернению нужно придерживаться нескольких несложных правил. Во-первых, проводите эту процедуру только в таких помещениях, где есть хорошая вентиляция. Поскольку химическое воронение сопряжено с использованием многочисленных смесей, которые могут причинить вред человеческому здоровью, обязательно позаботьтесь о притоке свежего воздуха на рабочее место.

Во-вторых, оборудуйте комнату нужными приборами и приспособлениями и позаботьтесь о том, чтобы вынести оттуда любые горючие, пожаро- и взрывоопасные вещества и предметы. В-третьих, поддерживайте чистоту в помещении для воронения, так как пыль, осевшая на изделие, может погубить результат вашей работы.

В-четвёртых, придерживайтесь уже апробированной последовательности действий. Если вы заметили, что предпринятые вами шаги не способствуют достижения успеха в чернении интересующего вас металла, измените свои действия, предварительно протестировав новинки на образцах. В-пятых, не стремитесь воронить большие или массивные предметы дома. Чем больше рабочая поверхность, тем труднее получить необходимый результат без применения профессиональных средств. В-шестых, не забывайте о безопасности и позаботьтесь о приобретении комплекта защитных средств для себя и ваших близких.

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.

Как получить побежалый цвет?

Чтобы добиться получения побежалого цвета на поверхности вашего изделия, нужно очень хорошо знать, при какой температуре он появляется и какая продолжительность нагрева необходима для его закрепления на металле. Главное условие: обжиг пламенем должен происходить строго определённое время. Поэтому, если вы хотите облагородить ваше изделие побежалым цветом, выберите предмет небольших размеров, потому что на газовой плите или паяльной лампе будет практически невозможно равномерно нагреть большую площадь металла.

Как только вы добились появления нужного цвета, немедленно снимайте изделие с огня и дайте ему остыть. Затем натрите его маслом для закрепления цвета.

Воронение в домашних условиях

Все металлические предметы (гвозди, крепежи, инструменты) со временем чернеют и ржавеют. Чтобы избежать этого придумали – воронение стали. Благодаря этому, сталь слала намного лучше на внешний вид и защищённей от ржавчины.

Конечно, настоящее воронение стали делают в промышленных условиях, получая на ее поверхности слой оксида железа, который и защищает металл от коррозии.

С промышленными масштабами и качеством не поспоришь, но и в домашних гаражных условиях можно сделать воронение. Нанести на стальные предметы покрытие, которое образует пленку и будет служить защитой. Качество сравнительно с промышленным оксидированием отличаются, но за неимением имеем то, что имеем. Некоторые методы хорошо зарекомендовали себя на практике и довольно популярны среди умельцев.

Итак методы воронение своими руками.

Холодная обработка: кисточка или ванна?

В арсенале умельцев есть немало растворов» вызывающих на поверхности металла образование темного осадка. При определенных химических реакциях содержащиеся в растворе вещества образуют на поверхности металла черную пленку. Наиболее известным веществом для холодного воронения является «парижский оксид». С улучшенной рецептурой он предлагается в торговой сети как Klever Schnellbmenierung (российский аналог — «Ворон 3»). Содержащее селен вещество наносится кистью на обрабатываемую поверхность, после чего тщательно смывается. Метод довольно экономичный и не требует особых затрат.

Быстрое воронение может применяться для деталей, не подвергающихся высокой механической нагрузке. Тогда как высококачественные стали с содержанием хрома свыше 3% таким способом обрабатывать не рекомендуется. К тому же чернение будет равномерным только при предельно тщательной обработке» после которой требуется полирование специальной пастой.

Гораздо результативнее производить быстрое воронение путем погружения. Эффект от такой процедуры сохраняется более длительное время. Кроме того» операцию можно неоднократно повторить. Для очистки от красящего состава используется моющее средство. После чего обрабатываемую деталь нужно насухо вытереть смоченной спиртом тряпкой. Если теперь на изделие кисточкой нанести дистиллированную воду, то она не будет скатываться каплями, а образует равномерную пленку, свидетельствующую об отсутствии на поверхности жира.

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.

Воздействие окислителями

На сталь можно воздействовать и расплавленными окислителями. Обычно для этого используют нитраты и нитриты, которые можно нагревать до расплавления (нитрит калия плавится при температуре 395 °С, а азотнокислый натрий — при температуре около 270 С). В расплавы этих солей опускают подлежащие воронению предметы, и они приобретают черную окраску. Однако горячие расплавы нитритов могут вызвать воспламенение органических веществ, а при некоторых обстоятельствах и угрожать взрывом.

Тем не менее данный метод довольно широко практикуется и пригоден для обработки чугуна, стали и даже меди, которая при этом окрашивается в насыщенный красный цвет. Однако его нельзя применять для обработки термочувствительных или закаленных изделий.

Вместо этих довольно опасных веществ можно использовать горячие солевые или щелочные растворы, рабочая температура которых существенно ниже.

Рецепты холодного воронения

1.1000 мл дистиллированной воды, 30 г этанола, 20 г 69% азотной кислоты, 75 г хлорида железа (III), 20 г сульфата меди (II)
2. сульфат железа (II): 30 г, хлорид железа (III): 15 г, сульфат меди (II): 15 г, этанол: 50 г, долить воды до 1000 мл
3.1000 мл воды, 50 г изопропилового спирта, 75 г 30% соляной кислоты, 75 г 69% азотной кислоты, 150 г хлорида железа (III), 30 г сульфата меди (II)
4.1000 мл воды, 13,5 г 69% азотной кислоты, 4 г 30% соляной кислоты, 4 г сульфата меди (II), 170 г хлорида железа (III)

Читайте также:  Станок для заточки пильных дисков своими руками

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.

Рецепты солевых и щелочных растворов

1. 400 г едкого натра, 10 г нитрата калия, 10 г азотистокислого натрия, 600 мл воды
2. 800 г едкого натра, 100 г гидрофосфата динатрия, 50 г азотистокислого натрия, Ю00 мл воды.

Время воздействия данных составов должно превышать 30 минут. Работать следует очень аккуратно и осторожно. Если недостаточно тщательно удалить остатки щелочи, на поверхности изделия может образоваться налет. Поэтому по завершении обработки изделие требуется основательно промыть, высушить и слегка смазать маслом.

Воронение в домашних условиях видео


Какие существуют средства и способы для самостоятельного воронения металла?

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

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

Причины коррозии металла на открытом воздухе

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

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

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.

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

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

Для них нужно использовать иной способ защиты.

Что дает воронение стали?

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

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

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

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

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.

Подготовка к воронению в домашних условиях

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

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

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).
  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.

Кислотное воронение стальных заготовок

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

Рецепт № 1

Рабочий раствор для воронения:

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

Изделие приобретает черный цвет с некоторым оттенком коричневого оттенка.

Рецепт № 2

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

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

Использование «Ржавого лака»

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.
Читайте также:  Габионы в ландшафтном дизайне своими руками

Видео: воронение в домашних условиях.

Термическое воронение деталей

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

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

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.

Воронение оружия: способы и особенности технологии

Изначально воронение оружия носила исключительно практичный характер, защищая металл от коррозии. Сегодня покрытие применяют также для возвращения металлу изначального внешнего вида, к тому же, чернение смотрится намного эффектней и менее заметнее в условиях охоты, чем металлический блеск.

Когда необходимо воронение

Понятие «воронение» пришло к нам из далекого 1880 года, когда часто практиковалось у лучших оружейников того времени. Тогда и сейчас это лучший метод отделки высококачественных двуствольных ружей и современных штучных винтовок.

Профессионалы и охотники-любители, а также те, кто просто следит за своим оружием, прибегают к различным способам воронения оружия. Проводится данный процесс, как у специалистов, так и в домашних условиях. Что мы получаем в результате:

  • полностью защищенное от коррозии изделие, т.к. на вороненом слое ржавчина не образуется;
  • изделие выглядит более презентабельно;
  • во время охоты в солнечную погоду, черный ствол ружья не заметен;
  • стойкость к истиранию и другому механическому повреждению.

Воронение оружия имеет множество преимуществ

Если вам не посчастливилось стать обладателем вороненого оружия изначально, используйте один из многочисленных методов и справьте это досадное недоразумение.

Особенности технологии и способы воронения оружия в домашних условиях

Процесс воронения, по сути, является химической реакцией, поэтому его выполнение проводится в специальных условиях и с соблюдением определенных правил. Помещение, в котором будут выполняться манипуляции должно быть хорошо проветриваемым или иметь мощную вытяжку. Для работы с кислотой и другими химическими составами нельзя использовать металлические емкости, только из фаянса, фарфора или стекла.

Из материалов для обработки можно использовать наждачную бумагу, порошкообразную пемзу, а также песок мелкой фракции. С их помощью проводится тщательная чистка и полировка поверхности оружия. Жидкости должны использоваться в нужных пропорциях, т.к. большинство составов имеют химическую основу и могут нанести вред оружию.

Независимо от способа воронения необходимо подготовить следующие инструменты и материалы:

  • стальную вату;
  • резиновые перчатки;
  • защитные очки;
  • очиститель;
  • оружейные масла (смазочное и очистительное);
  • аппликаторы (ватные тампоны, тряпки, щетки, зубочистки).

Для воронения оружия понадобятся оружейные масла

Выполнить качественное воронение в домашних условиях, как заявляют специалисты, невозможно. Особенно это касается оксидирования стали, для выполнения которой необходимо промышленные условия.

Домашние методы обработки металла включают в себя холодное, горячие и воронение окислителем. Рассмотрим особенности, а также преимущества и недостатки каждого из них.

Холодное воронение оружие

Данный метод широко применяется среди домашних мастеров. Если оружие не подвергается при эксплуатации высоким механическим нагрузкам, их можно воронить холодным способом. Холодное воронение проводится в ванночке или специальной емкости. Оптимально чтобы она была из древесины или оцинкованная.

Проходит воронение без термической обработки с применением различных растворов. В продаже есть готовые смеси для нанесения на металл с помощью кисточки. Например, состав «Ворон 3», «ржавый лак» или «парижский оксид». «Ржавый лак» — редкая смесь, которая если у кого-то и есть, то только благодаря старым запасам. Самостоятельно изготавливать смесь без определенного опыта не рекомендуется, т.к. занятие это опасное и трудоемкое.

Наносятся готовые составы на поверхность с помощью кисточки, после чего на оружие образуется защитная черная пленка. Необходимо следить за равномерностью слоя и попаданием жидкости для воронения оружия во все труднодоступные места. После окончания работ деталь промывается и полируется.

Есть еще один метод — полное погружение в средство для воронения оружия. Погружение в «ржавый лак» является наиболее эффективным и менее затратным способом. После проведения всех процедур вороненные детали хорошенько вымываются с использованием моющих средств.

Их минусов выделяют сложность промазывания деталей при нестандартной конфигурации изделия. После обработки, поверхность нуждается в дополнительной полировке. Холодное воронение не подходит для изделий, подверженных постоянному механическому воздействию, т.к. полученный защитный слой быстро стирается.

Горячее воронение оружие

Многие, особенно опытные воронильщики предпочитают именно горячий способ обработки, считая его самым верным и надежным. Покрытие, выполненное таким способом, прочное и держится намного дольше.

Общий принцип горячего воронения прост: нагрев-обработка маслом-запекание. Более подробно это выглядит так:

  • изделие нагревается до высокой температуры;
  • помещается в масло полностью секунд на 10-15 или смазывается обильно смоченным в составе ватным тампоном. Лучший эффект достигается с льняным, конополяным маслом. Хуже ведет себя машинное масло и олифа;
  • после нанесения излишкам масла дают стечь естественным образом, чтобы не было размазанных полос;
  • промаслянную деталь запекают с помощью паяльной лампы, газовой грелки или старой плиты. Подойдет также и строительный фен.

Воронение оружия достигает лучшего эффекта с льняным маслом

Запекание продолжается до тех пор, пока поверхность детали не начнет изменять свой цвет на черный. Процедуру выдержки в масле и запекание рекомендуется повторить 2-3 раза для достижения качественного результата.

Преимуществ у горячего воронения больше, чем недостатков. Во-первых, это метод, проверенный не одним десятком лет. Во-вторых, покрытия позволяет сохранить в целости оружие в течение долгого времени. В-третьих, отсутствие химических примесей исключает наличие вредных испарений. Минус метода в том, что для его выполнения нужен минимальный опыт, чтобы получить равномерное покрытие без пятен.

Обработка окислителем

Метод окисления чаще проводится специалистами в лабораториях, где можно найти необходимые реагенты: азотнокислый калий и гидроксид натрия. Изделие предварительно подготавливается. С помощью стальной ваты обрабатываются поверхности, которые будут ворониться. Далее происходит сам процесс окрашивания:

  • на 10-15 минут оружие помещается в очистительный состав для удаления смазочных материалов, грязи, масла. В качестве очищающего средства для воронения можно использовать трифосфат натрия, денатурированный спирт или керосин;
  • смойте очиститель под проточной холодной водой, но держите изделие дольше 2 минут. Кухонное моющее средство смывается горячей водой;
  • с помощью стальной проволоки оружие и его отдельные детали погружаются в приготовленный раствор. Мелкие элементы можно погрузить с помощью сита. Раствор для горячего воронения нагревается до температуры 135 градусов. Ствол оружия погружается под наклоном. Так можно избежать образование воздуха во внутрь;
  • сито с мелким деталями время от времени нужно двигать, чтобы они равномерно окрасились;
  • время выдержки в растворе для воронения составляет от 15 до 30 минут. Ориентироваться нужно по цвету. Когда изделие приобретет желаемый оттенок, его вынимают и промывают в холодной воде;
  • промытые детали и основное изделие помещают в емкость с кипящей водой для удаления остатков химических реактивов. Держат в кипятке оружие до 15 минут. Детали с фигурной резьбой до получаса;
  • в завершении вороненные детали помещаются в резервуар с водоотталкивающим маслом. В процессе эксплуатации оно будет защищать изделия от коррозии и различных загрязнений.

В качестве очищающего средства для воронения используют керосин

Плюс воронения путем окисления в том, что результат достаточно долговечный. Ножи, обработанные таким способом становятся защищенными без разрушения твердости металла. Недостаток заключается в том, что метод достаточно дорогостоящий и не подходит для тех, кто не владеет хотя бы поверхностными знаниями химии.

Критерии выбора способа воронения

Прежде чем приступить к самой процедуре воронения, нужно определиться какой способ будет наиболее эффективным в вашем конкретном случае. Делается это по нескольким критериям.

  1. Степень изношенности предыдущего воронения. Если большая часть покрытия сохранилась, его можно обновить с помощью щелочного воронения или холодным способом. Если же стерлась более половины покрытия, рекомендуется полностью удалить старый слой и заново провести процедуру обработки.
  2. Возраст оружия. Старинные образцы обрабатывались методом термического воронения. К сожалению, на сегодняшний день данный способ не востребован из-за длительности процесса. Можно повторить его в домашних условиях с помощью доступных в продаже специальных препаратов, или же обратиться за помощью к мастеру. Здесь есть некоторые правила. Старинное оружие с серебряной пайкой нельзя обрабатывать термически, т.к. соли могут растворить серебро.
  3. Рациональность того или иного метода воронения в плане затратности. Заворонить дешевый ствол дорогостоящим термическим методом как минимум неразумно.
  4. Стоимость самих способов воронения. Здесь руководствуются здравым смыслом и дальновидностью. Если сейчас дорогостоящий метод покрытия кажется ненужным, то в будущем такая экономия может вылиться в дорогостоящую реставрацию. Также дешевые методы воронения защитят оружие на непродолжительный период времени, и процедуру нужно будет повторять снова и снова. А если подсчитать себестоимость регулярных мероприятий и одного, но на длительный период, то второй вариант покажется не таким уж и дорогим.

В любом случае, выбор способа зависит от возможностей и предпочтений владельца оружия.

Правила и техники безопасности

Любые манипуляции с оружием нуждаются в соблюдении техники безопасности, особенно это касается манипуляций в домашних условиях. Несоблюдение правил поведения опасно для здоровья и жизни не только вас, но и окружающих.

  1. Перед воронением огнестрельного оружия обязательно разрядите его и демонтируйте деревянные элементы.
  2. Растворы с химическими компонентами могут издавать вредные испарения, поэтому весь процесс должен проходить в хорошо проветриваемом помещении.
  3. Выделите для воронения специальную посуду и инструменты, держите их в отдельности от бытового инвентаря и хорошо вымывайте после использования.
  4. Работа с химическими веществами предполагает полную защиту во избежание получения ожогов.

Какой бы из способов воронения не был выбран, он требует предварительной подготовки:

  • зачистка поверхности обрабатываемого изделия;
  • тщательная шлифовка поверхности;
  • обезжиривание, после которого продолжать работу нужно только в резиновых перчатках;
  • использование только тех средств, которые подходят для воронения оружия в домашних условиях;
  • заключительная обработка изделия.

Приступая к воронению, следует четко соблюдать порядок и последовательность действий, чтобы исключить порчу оружия.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector