Вороненая сталь что это
Elton-zoloto.ru

Драгоценные металлы

Вороненая сталь что это

Популярные способы воронения стали в домашних условиях

Для окраски металлических изделий все чаще используют воронение стали. Оно обеспечивает надежную защиту поверхности от ржавчины и декоративность отделки. При химическом варианте окрашивания на поверхности появляется защитная оболочка. В процессе работы применяют масла и кислоты. В зависимости от вида используемого материала и степени нагрева соединения металла приобретают естественный оттенок.

Многие считают, что этот вариант обработки применяется только в заводских условиях. Но его можно организовать и самостоятельно, если соблюдать последовательность действий и использовать подходящие средства.

Чего можно достичь воронением?

В результате проведенной работы на поверхности появится пленка из окиси железа. Размеры ее толщины полностью зависят от используемой технологии. Она может составлять 1-10 микрометров. Используя метод воронения металла, вы можете решить следующие задачи:

  • защитить покрытие от коррозии, т. к. на воронёных поверхностях не появляется ржавчина;
  • придать изделию более презентабельный вид.

Можно получить требуемое покрытие множеством способов. Но самыми популярными из них являются щелочное, термическое или кислотное воронение. Для самостоятельной работы идеально подходит щелочная обработка. Для этого понадобится вода, цифровые весы, нитрат натрия и гидроксид натрия. Также потребуется защитная маска и перчатки для личной безопасности.

Для работы используйте только нержавеющую посуду. Воронение стали проводится при соблюдении определенного температурного режима. Раствор поддерживают в кипящем состоянии, из-за чего с ним нужно работать предельно аккуратно.

Для создания прочного покрытия стали в домашних условиях процесс длится не менее 1,5 часов. Перед тем как приступить к чернению, поверхность необходимо обезжирить растворителем. Цвет защитной пленки определяется временем прогрева, в результате чего он будет постоянно меняться. Чтобы избежать сильного перепада оттенков, поверхность полностью погружают в раствор.

Важно! После завершения обработки металлические изделия нужно обязательно тщательно промывать в мыльном растворе.

Популярные способы воронения

Технология воронения включает несколько способов, основными из которых являются следующие:

  • Щелочной способ. В данном случае придется работать с окислителями с соблюдением температурного режима 130-150 градусов. Благодаря щелочному оксидированию осуществляется окисление железа. Но с этим методом не стоит работать в доме или квартире, так как в процессе работы выделяется неприятный запах.
  • Кислотный способ. В данном случае работа выполняется в кислых растворах с использованием химического или электрохимического способа. Важно помещать предмет в раствор на установленное время и действовать в соответствии с инструкцией.
  • Термический способ. Такое воронение считается самым старым и простым из существующих. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.

Существуют и другие способы получения вороненого железа. Вы можете выбрать наиболее подходящий из них и сделать всю работу самостоятельно. Главное в точности соблюдать последовательность действий и использовать правильные составы для воронения.

Щелочной

Для воронения металла этим способом необходимо выполнить четкую последовательность действий. В первую очередь придется обезжирить поверхность при помощи растворителя. Затем сделайте следующее:

  1. Возьмите посуду и залейте в нее 100 мл воды.
  2. В ней необходимо растворить 120 грамм каустической соды и 30 грамм азотнокислого натрия, размешивая их до однородной массы.
  3. Нагрейте состав до температуры 130-150 градусов.
  4. В кипящую смесь поместите деталь таким образом, чтобы она не контактировала со стенками.
  5. Деталь почернеет через 20 минут, после чего ее промывают в дистиллированной воде.

Когда изделие полностью высохнет, его необходимо смазать машинным маслом и насухо протереть. В результате покрытие становится гладким и износостойким. Вам не придется дополнительно полировать изделие. Данные правила позволяют придать поверхности нужный эффект, не прибегая к сложной технологии. Не забудьте использовать защитную маску и плотные перчатки.

Работы важно проводить только в нержавеющей емкости, которая имеет достаточные размеры. Это может стать проблемой, если планируется воронить нож большого размера. Чтобы избежать перепадов цвета, вся поверхность изделия должна находиться в растворе.

Кислотный

Данный вариант выполняется в кислых растворах. При этом используют электрохимическую или химическую технологию обработки. Важно очистить ржавчину. Для этого подойдет обычная наждачная бумага. Для увеличения скорости очистки в запущенных случаях можно использовать болгарку, оснащенную металлической щеткой.

Затем воспользуйтесь очищающим составом, в качестве которого используют трифосфат натрия, этиловый спирт с керосином или простой керосин. Деталь необходимо погрузить в раствор на 15 минут. В завершении изделие следует промыть в проточной воде, хорошо протереть и высушить.

Пока высыхает деталь, необходимо подготовить раствор для кислотного воронения. Смешайте следующие ингредиенты:

  • 1 литр воды;
  • 2 грамма дубильной кислоты;
  • 2 грамма виннокаменной кислоты.

На следующем этапе осуществляется непосредственное воронение ножа. Нагрейте смесь до 150 градусов. Поместите предмет в емкость на 15 минут. Следите, чтобы металлическая поверхность находилась в растворе полностью. Затем промойте ее в проточной воде и окуните ее в кипящую воду. Это позволяет полностью очистить поверхность от раствора.

На завершающей стадии осуществляют процесс воронения стали в масле. При этом изделие погружают в машинное масло на 60 минут, после чего им можно пользоваться по назначению.

Важно! При использовании данного метода возможно и холодное воронение. Для этого используют такое средство, как ржавый лак.

Термический

Здесь все очень просто. Такое воронение считается самым старым. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.

Применение ржавого лака

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство. В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Чтобы избавиться от налета рыжего цвета, воспользуйтесь щеткой с достаточно жесткой щетиной из металла. В результате остается только черная окись.

Для начала металл подвергают механической обработке и обезжиривают. Затем изделие укладывают в специальный состав. Средство для воронения готовят в фарфоровой емкости. При этом важно работать в перчатках, чтобы защитить кожу. Состав делается с использованием соляной кислоты. Ее в небольшом количестве вливают в емкость. Она смешивается с металлическими опилками, азотной кислотой и железной ржавчиной.

Смесь хорошо размешивают, пока не прекратится химическая реакция, которая сопровождается выделением газа. В смесь в равных пропорциях добавляют воду и обычную водку. В завершении ее оставляют на определенное время, пока она не отстоится. Затем ее сливают, чтобы убрать окалины и соли, выпавшие в осадок.

Когда смесь будет готова, в нее укладывают обрабатываемое металлическое изделие. Его держат до того момента, пока не приобретет черный цвет. После этого его промывают под сильным напором проточной воды.

На видео: воронение ржавым лаком.

Использование машинного масла

Воронение ножа можно выполнить в домашних условиях с маслом. Вам потребуется следующее:

  • 500 мл машинного масла;
  • оборудование для удержания детали, такое как специальные крючки, плоскогубцы или пассатижи;
  • металлическая емкость для воронения в масле;
  • ветошь или бумажные салфетки;
  • газовая горелка, строительный фен или газовая плита.

Как сделать процедуру, если у вас есть строительный фен? Для этого деталь выкладывают на негорючую поверхность, такую, как кирпич. Затем фен устанавливают в режим сильного разогрева. Деталь максимально сильно нагревают. Затем при помощи клещей или плоскогубцев ее укладывают в ванночку, полностью покрывая поверхность маслом. Это обеспечит ровный цвет по завершении процедуры. Затем деталь укладывают на бумажную салфетку для впитывания масла.

При обработке металла данным способом можно воспользоваться льняным маслом. Процедура прекращается, как только получится нужный цвет. Процесс необходимо повторить 3 или 4 раза. По завершении каждого цикла изделие становится все темнее.

Если вы решаете, как вам воронить стальное изделие, этот способ не сделает ее черной. А поверхность не получится слишком прочной. Данное средство для воронения подойдет, если необходимо защитить стальное изделие от ржавчины.

Рекомендации

Вы думаете, как заворонить металлические предметы самостоятельно? Для этого можно использовать один из подходящих для вас способов. Используя профессиональные советы, вы получите идеальный цвет металла, а сам процесс пройдет безопасным для вас способом.

Холодное воронение предполагает использование ванночки или специальной емкости. Но она не может быть выполнена из любого материала. Оптимальна ванночка из древесины или оцинкованная емкость.

Хорошо, если тара будет дополнительно оборудована подвесками-крючками для размещения в растворе детали. Данные элементы могут выполняться в виде изогнутых стоек или монтироваться на стенке. Все определяется высотой бортиков емкости и размерами заготовки.

Для воронения стали емкость необходимо как следует обезжирить. Лучшим образом для этого подойдет растворитель, выполненный на органической основе. Это может быть ацетон, перхлорэтилен или бензин Б-70. Основа остается инертной по отношению к этим составам. Но для каждого вида металла необходимо подбирать оптимальный раствор. Только с его помощью можно получить оптимальный цвет и максимально улучшить характеристики изделия.

Даже если вы проводите холодное воронение, работы следует выполнять на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Это связано с вредными испарениями и резким химическим запахом.

Если вам не удается хорошо зачистить поверхность щеткой или абразивом, используйте травление. Для каждого вида металла существует свое средство. Если у вас изделие из черного металла, жидкость для воронения включает 100 грамм азотной, 50 грамм серной и 150 грамм соляной кислот на 1 литр дистиллированной воды. Поверхность обрабатывают не менее 2,5 часов. Для придания гладкой поверхности применяют химическую полировку.

Таким образом, воронение стального предмета можно выполнить самостоятельно. Для этого важно подобрать наиболее подходящий способ обработки и придерживаться четкой последовательности действий. В результате вы получите устойчивую к коррозии поверхность подходящего оттенка.

Читать еще:  Kakиe kamни пoдхoдят koзepoгam жeнщинam и myжчинam?

Чернение стали своими руками (3 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.

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.

Способы воронения стали

На металлических поверхностях при контакте с воздухом формируется плоское окисное пленочное покрытие, выполняющее функцию предохранения от разрушения вследствие электрохимического взаимодействия металлов с окружающей средой. Но в большей степени такие пленки не могут защитить от агрессивного действия коррозии, поэтому в металлургии активно используется искусственное окисное покрытие. Чаще всего воронению подвергают стволы оружия и сельскохозяйственные орудия.

Читать еще:  Maгичeckиe ykpaшeния и издeлия c лaзypитom

Воронение стали представляет собой процесс возникновения на поверхности стального или чугунного изделия плёнки из окислов железа величиной до 10 мкм. Размер слоя влияет на оттенок готового экземпляра — радужные цвета чередуют друг друга в соответствии с увеличением толщины покрытия. На сегодня такая обработка используется главным образом в виде декоративной отделки и с целью устранения отсвечивания стальных поверхностей, но первоначальной целью данного процесса было снижение коррозии металлической подложки.

Способы воронения стали

Традиционно используют три способа воронения стали:

Щелочное воронение стали производится в растворах щелочи с катализаторами окисления при 130-150 °C, кислотное – в кислотных составах химико-физическим или электрохимическим методами. При тепловом типе окисление стали осуществляется под действием повышенных температур в одной из рабочих сред:

• в атмосфере пароперегрева при 250-450 °C;
• в парообразном аммиачно-спиртовом растворе при 500-850 °C;
• в растопленных солях при 450-650 °C:
• в атмосфере при 300-450 °C с первоначальным нанесением на поверхность изделий небольшого слоя лака.

Структура полученной пленки имеет мелкокристаллическое, микропористое строение. Для наведения блеска и повышения защитных качеств окисного покрытия производят воронение стали в масле, насыщая ее техническими липофильными веществами.

При химическом воронении в отличие от механической покраски, заключающейся в механичном нанесении на изделие лакокрасочного средства с непосредственным красителем, красящими пигментами являются вещества, которые образуются в ходе химических реакций непосредственного процесса оксидирования. При таком виде обработки в качестве красителей выступают сами металлы либо их химические окислы.

Чаще всего технология химического воронения стали представляет собой “мокрую” операцию, то есть такую, в которой принимают участие жидкостные растворы солей металла. Вороненая пленка, полученная таким образом, характеризуется значительной стойкостью и надежным соединением со стальной подложкой, поскольку сам металл подвергается на поверхности химико-молекулярным изменениям, вследствие которых он преобразуется в красочное покрытие. При воронении нержавеющей стали достигается предельно тесное и целостное сращивание материала подложки с красочной пленкой, которое не получается в процессе механической покраски.

Состав для воронения стали может иметь разнообразные компоненты, текстуру и консистенцию. Наиболее популярные средства для этого – специальная вороненая жидкость, паста и карандаш. При работе с ними процесс оксидирования следует выполнять несколько раз, поскольку единоразовое воздействие придает изделию тускло-блеклый оттенок. С каждым повторным воронением цвет стали значительно темнеет и становится максимально приемлемым для разных типов продукции.

Особенности воронения стали

Главным условием успешного воронения является абсолютная чистота обрабатываемых поверхностей, причем очищение должно выполняться прямо перед самой химической обработкой, поскольку снаружи металл может снова измениться от контакта с воздухом. Равномерность данного процесса металлообработки достижима только в случае, когда сталь по всей поверхности полностью оголена и в каждой своей точке доступна действию соответствующих реактивов. Разнообразные технологии воронения стали основаны на двух видах формирования покрытия:

• с использованием обрабатывающего материала;

• с включением в процесс элементов поверхности изделий.

Живая цветовая палитра и эффектный внешний вид готового изделия образуется в результате особой конечной механической обработки. Микроскопические частицы металлической поверхности теряют из-за химического воздействия жидкости для воронения стали свою естественную структуру и особый порядок во взаиморасположении, в связи с чем они в комплексе перестают производить оптический эффект равномерной поверхности, придавая изделию матовость. Механическое натирание и крацевание вновь возвращает первоначальный порядок и взаимосвязь в размещении поверхностных элементов стали, повышая таким образом визуальный эффект от обработанной поверхности.

В производственной практике стальные предметы воронят, изготавливая на них значительный слой черновой окалины. Достигается это путем прогревания изделия до красного каления в топке, для этого систематически направляют в печь разные по составу топочные газы. Другая технология заключается в длительной 10-часовой обработке сильно перегретым паром. Операции по воронению стальных поверхностей выполняются в специальных цехах при наличии специализированного оборудования.

Процесс холодного воронения стали имеет преимущества сравнительно с горячим методом:

• Процесс может применяться для обработки всех видов стальных, чугунных и порошково-металлических изделий.

• Раствор для этой операции – универсальный, в одной ванне могут оксидироваться разные металлы.

• Повышенные декоративные характеристики покрытия – продукция обретает интенсивный насыщенный черный оттенок.

• Повышенная экономичность технологии обусловлена отсутствием расходов на прогревание и поддержание рабочей среды в оптимальном температурном режиме. Операция осуществляется при цеховой температуре.

• Процесс рекомендован для контактирующих деталей, при этом покрытие не крошится, не трескается, не слоится.

Технология воронение стали в домашних условиях

Воронение стали – это сложная процедура, которая широко применяется. Она позволяет окрасить металлическое изделие, защитить его от ржавчины и прочего. Кроме этого, таким образом проводится декоративная отделка материалов. Воронение стали проводится разными способами.

Самый распространенный заключается в использовании химических средств.

Вороненный стальной нож

В итоге проходит окисление железа и на его поверхности образуется защитная оболочка. Последняя предохраняет изделия от порчи и воздействия неблагоприятных факторов. При этом металл может сохранять свой естественный цвет.

Этого достичь позволяют масла и кислоты, которые используются в процессе воронения. Также влияет степень нагрева химических соединений.

Воронение стали в домашних условиях

В основном данная процедура проводится на производстве. Так как она достаточно трудоемка, требует использования специального оборудования и материалов. Как заворонить металл в домашних условиях ствол? Но, как показывает практика, ее вполне реально выполнить и в домашних условиях.

Главное – правильно выбрать способ оксидирования. Есть такие, которые эффективно выполняются дома. Они проводятся быстро и просто с использованием подручных средств.

Компоненты для воронения

Таким образом, можно улучшить внешние данные изделия, металл будет привлекательнее. Кроме этого, улучшаются его защитные свойства. Он стоек к воздействию коррозии, так как после процедуры на поверхности изделия образуется тонкая защитная пленка.

Если работы проводятся дома, то обычно для этого используется лимонная или ортофосфорная кислота, лак или масло. Из этих компонентов готовят специальный раствор, который наносится на металлическое изделие.

Если говорить о промышленных технологиях, то они предполагают применение других средств. Это обеспечивает высокое качество обработки. Но, как показывает практика, процедура, проведенная в бытовых условиях, не уступает по данному показателю.

Она также способна продемонстрировать отличный результат.

Правила выполнения

Воронение стали в домашних условиях предполагает химическую обработку поверхности. Таким образом, снимается верхний ее слой и накладывается защитный. Так как она предполагает использование химических средств, то достаточно опасна.

Поэтому при ее проведении необходимо соблюдать некоторые правила. Они позволят уберечь руки и другие части тела от ожогов, которые можно получить от веществ.

Первое, на что следует обратить внимание, – это емкость, в которой готовится смесь. При ее выборе лучше отдать предпочтение посуде из фарфора, стекла или фаянса. Металлические емкости запрещено использовать.

Второе правило касается механического этапа выполнения работ. При его проведении необходимо надевать защитные очки и специальную форму. Они позволят защитить кожу и глаза от воздействия химических агрессивных веществ и кислот.

При этом стоит внимательно подойти к выбору помещения. В нем должна быть хорошая вентиляция и мощная вытяжка.

Подготовка поверхности

Химическое воронение стали предполагает выполнение разных взаимосвязанных работ. Для начала необходимо подготовить поверхность. Заключается этот этап в ее качественной и равномерной очистке.

Это позволит снять слой грязи, пыли и жира. Хорошо справиться с данной задачей помогут порошкообразная пемза, наждачная бумага, мелкозернистый песок.

Насадки для обработки стали

После этого необходимо подготовить реагенты, которые будут применяться для воронения. Как снять ржавчину с металла в домашних условиях? При этом стоит учитывать их свойства. Так как не любая жидкость для воронения стали может применяться.

Некоторые способны испортить изделия. Чтобы этого не допустить, необходимо их правильно использовать.

Химическое оксидирование

Самое распространенное средство для воронения стали – это жидкость. Данный способ проведения процедуры отличается своей эффективностью. Он позволяет получить хорошие результаты, но при условии соблюдения правил проведения.

Этот метод основан на способности стали окисляться.

Процесс состоит из следующих работ. Для начала поверхность зачищается и обезжиривается. После этого готовится специальный раствор, который будет применяться. При этом важно соблюдать пропорции и правила его приготовления.

Даже самые мелкие огрехи могут привести к ухудшению его свойств. В итоге конечный результат будет низкого качества.

Для приготовления раствора потребуется обычная вода, азотнокислый натрий и техническая сода. Все компоненты берутся в количестве 100 граммов. Готовить раствор необходимо в фарфоровой емкости.

Все ингредиенты тщательно перемешиваются. После этого смесь нагревается до 130 градусов.

Чтобы провести воронение, необходимо изделие поместить в горячий раствор. Оставить его на некоторое время. Достаточно будет 30 минут.

После чего изделие необходимо извлечь и промыть водой. Хорошо для этой работы подойдет дистиллированная.

Завершающим этапом работы является высушивание детали и смазывание маслом, которое применяется для машин. Эту работу можно выполнить нежесткой кисточкой. При этом необходимо покрывать поверхность аккуратно и равномерно.

В итоге получится однородный слой, как показано на фото, приведенном ниже. Он будет иметь черный окрас.

Определить качество проведения работы просто. Достаточно посмотреть на поверхность металла. При соблюдении всех правил она будет гладкая.

Таким образом, проводить шлифовку изделия не потребуется.

Проведение воронения – непростая задача. Оно должно проводиться аккуратно и внимательно. Обязательно должны соблюдаться правила безопасности.

В противном случае вы рискуете навредить своему здоровью.

Посмотреть процедуру воронения можно на видео, приведенном ниже. Здесь наглядно показаны тонкости и особенности процесса. Они помогут новичку получить хороший результат работы в домашних условиях.

Чтобы получить высокий результат, необходимо выбрать оптимальный способ проведения процедуры и применять качественные средства. Таким образом можно продлить период службы детали. Она будет надежно защищена от различных неблагоприятных факторов, которые неизбежны при эксплуатации металлов.

Читать еще:  Стилоскопирование сварных швов что это такое

Дополнительная информация:

  • 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.
  1. Деталь положить на кирпич;
  2. Разогреть газовой горелкой до свечения (раскалить настолько сильно, насколько это позволяет нагреватель);
  3. Разогретую заготовку полностью поместить в масло;
  4. Достать и положить на бумажное полотенце для впитывания излишков масла;
  5. Процедуру повторить 4-5 раз до придания металлу желаемого цвета.

Результат промышленной обработки – изменение химического и структурного состава “верхнего” слоя металла. Получаемый оксид железа и играет роль защитного покрытия всей заготовки. Такая методика в домашних условиях если и осуществима, то крайне нерентабельна, так как потребует не только специальных знаний, но и значительных материальных вложений.

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет. Чем отмыть силиконовый герметик от рук в домашних условиях?

При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в емкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдет простой аккумулятор средней мощности.

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство.

В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

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.

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.

Воронение стали

Изделия из стали имеют свойство выделять при взаимодействии с воздухом тонкое покрытие, которое предохраняет их от процесса коррозии. Однако, выделяемое покрытие не способно полностью справиться с химическим разрушением. По этой причине в сфере металлургии существует понятие «воронение стали». Оно подразумевает под собой создание защитной плёнки на поверхности изделий искусственными методами. Известно несколько способов такого процесса:

Воронение является процессом химико-термической обработки сталей, в процессе которой на поверхности стали образуется защитная тонкая пленка. В простом варианте при термическом воронении — это оксидная пленка металла (например оксид железа).

Выбор способа воронения

Так как видов процедуры несколько, они имеют свои особенности, преимущества, а также процессы выполнения. Чтобы остановить выбор на верном типе воронения, необходимо обратить внимание на следующие рекомендации:

  1. Во-первых, следует проанализировать уровень повреждения первоначального воронения. Если в целом оно практически не утерялось, то можно провести процедуру обновления покрытия при помощи щелочного воронения. В том случае, если основные зоны покрытия пострадали от коррозии, придётся полностью избавиться от остатков оригинального воронения и использовать один из двух следующих видов процедуры;
  2. Во-вторых, важно учесть срок жизни стального изделия. Ведь в зависимости от даты их изготовления можно предположить, каким способом его обрабатывали.
  3. Следует также оценить ценность металла. Для этого надо сопоставить стоимость и ценность изделия с затратами на его обработку. Ведь каждый метод отличается используемым оборудованием и средствами. К примеру, щелочное воронение более дешёвое, чем термическое.
  4. Нужно определиться с бюджетом, выделяемым на процедуру. Ведь ранее упоминалось, что каждый из видов различается методикой, следовательно, и затрачиваемыми средствами.

Щелочное воронение стали

Такой метод осуществляется за счёт использования щелочных растворов. Он имеет ряд преимуществ:

  • Во-первых, сталь отлично контактирует с растворами щелочи, отчего понижается риск возникновения на поверхности коричнево-красных пятен;
  • Во-вторых, короткие сроки выполнения воронения. При использовании щелочного метода не уходит более двух часов;
  • Также исключено возникновение ржави, ведь основные шаги щелочного метода – это окунание изделий из одного раствора в другой;
  • В результате получается довольно тонкий слой покрытия, который делает акцент на полировку изделия.

При использовании щелочного способа воронения важно учесть следующие меры предосторожности:

  • Компоненты, используемые при создании раствора, слишком агрессивны. Поэтому необходимо использование защитных средств при осуществлении процедуры (перчатки, очки);
  • Инструменты, а также посуда потребуются из нержавеющего материала;
  • Производить процедуру следует поблизости с вытяжкой;
  • Нельзя допускать попадания щелочи на одежду, это приведёт к разъеданию ткани.

Кислотное воронение

Кислотное воронение, называемое также химическим, отличается техникой от щелочного. Щелочный метод заключается в обработке стали при помощи специальных средств с красителями, в то время как химический способ подразумевает использование веществ, возникающих в процессе оксидирования.

Процедура кислотного воронения осуществляется следующим образом:

  1. В первую очередь, необходимо отполировать зоны стального изделия, которые будут подвергнуты составу воронения. Для осуществления этого шага подойдёт наждачка;
  2. Затем нужно будет подготовить очищающий раствор, а также подручные средства для проведения операции очищения. Например, сито для погружения в раствор мелких отдельных деталей;
  3. Как только все детали готовы, можно погрузить их в раствор для очищения. Как уже упоминалось, это может быть керосин, этиловый спирт с содержанием керосина, или же трифосфат натрия. Окунуть детали в раствор требуется на 15 минут, после чего надо тщательно смыть его холодной водой и протереть детали;
  4. Самый важный шаг кислотного воронения – это погружение стального изделия в раствор. Чтобы приготовить его, следует смешать на литр воды по два грамма двух видов кислот – дубильной и виннокаменной. Эти компоненты следует разогреть приблизительно до 150 градусов и оставить сталь на 15 минут. Так же применяют такие химические реагенты как — «Ржавый лак» или Хлорид железа(III);
  5. Следует промыть детали от раствора воронения водой холодной температуры;
  6. Затем надо окунуть стальные детали в воду, доведённую до кипения. Таким образом, можно полностью устранить остатки вороненого раствора;
  7. Завершающий шаг кислотного воронения – это погружение стальных деталей в масло с водоотталкивающим свойством, на это достаточно 50 минут.

Термическое воронение

Самый старый метод предания защитных свойств и цвета железу. Суть его заключается в том, чтобы нагреть изделие на открытом воздухе до определенной температуры, при которой кислород воздуха вступает в химическую реакцию с поверхностным слоем изделия. В зависимости от температуры нагрева и времени нагрева, тем на большей глубине поверхностного слоя металла происходит процесс окисления. И тем темней становится темно-синий цвет этого слоя.

Таблица зависимоти цвета от температуры отжига стали на открытом воздухе

Температура нагрева
220°
230°
246°
356°
265°
275°
280°
290°
295°
300°
310°
320°

Техника воронения

Изменения цвета металла под действием температуры

При желании, можно избавить стальное изделие от оригинального воронения. Для этого потребуется уксусная кислота или средства для устранения ржавчины на автомобильных частях;

  • Затем идёт очередь полировки. Это шаг поможет устранить мелкие повреждения, например, царапины. В этом случае понадобится наждачка;
  • После чего следует очистить металлические детали, какая часть оружия будет подвержена воронению.
  • Таким образом, если воронение будет производиться, то надо окунуть его в специальный раствор. В основе раствора может лежать керосин, трифосфат натрия, или же смесь этилового спирта с керосином.

    Если в планах очистить лишь детали, то необходимо сперва положить их в сито, а затем окунать сито в один из вышеописанных растворов;

    1. Несмотря на то, что щелочное воронение также называют холодным, его процесс включает в себя нагревание стали. Этот шаг желательно с целью создания более качественного результата.
    2. После нагрева требуется нанести специальный раствор для воронения металла, который можно приобрести в свободной продаже. Им может послужить такая смесь: по 2,5 грамма щепотки красного вида соли (Гексацианоферрат(III) калия) с полуторахлорным железом на лист воды. Можно получить в результате тип однородного синего цвета.

    Понадобится кисть или аппликатор, с помощью которого надо равномерно распределить раствор по всей поверхности стального изделия. Следует учесть, что детали будут различны по размеру, а значит при их обработке потребуются разные подручные средства. Таким образом, мелкие части лучше обрабатывать ватной палочкой, а более крупные – ватным диском. Главное – сохранить равномерность распределения;

    1. При последующем шаге надо снова нанести на изделие раствор. Это понадобится делать до тех пор, пока не будет заметен необходимый результат. При этом при повторных нанесениях надо использовать новые чистые аппликаторы, ватные палочки или диски.

    Следует учесть, что глубина цвета воронения зависит от количества нанесений раствора. Для того, чтобы получить глубокий чёрно-синий оттенок, придётся использовать раствор 5-7 раз;

    1. Как только желаемый итог будет достигнут, останется обработать сталь специальном маслом. Наносить его потребуется каждый час, при этом старый слой надо будет удалять при помощи ваты.
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector