Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Читать также:  Динамометрический ключ со стрелкой

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.

Термическое воронение металла в масле

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».

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Термическое воронение металла в масле

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.

Чернение (воронение) стали не только защищает ее от ржавчины, но делает ее вид более презентабельным. Можно зачернить оружие и другие металлические изделия в домашних условиях с помощью холодного воронения или раствора лимонной кислоты, мы рассмотрим как заворонить металл маслом своими руками.

Термическое воронение металла в масле

Как воронить металл? Вы можете выполнить воронение самостоятельно, используя подручные материалы. При этом вам понадобятся:

  • Ацетон.
  • Чистая ветошь.
  • Машинное масло.
  • Плоскогубцы.
  • Горелка.
  • Плотные перчатки, костюм сварщика и защитные очки.
  • Огнетушитель (на всякий пожарный случай).
  • Металлическая или стеклянная емкость (которую вам не жалко испортить).
  • Открытое пространство, достаточное для проведения работ.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Работы необходимо проводить на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся материалов. При работе возможен разлив и возгорание.

Шаг 1: Подготавливаем материалы

Термическое воронение металла в масле

С помощью ацетона и чистой ветоши, удалите грязь и ржавчину с металла. Для придания потертости, воспользуйтесь стальной губкой. Вы должны выполнять эту работу в перчатках, а если их нет, то после окончания операции, тщательно вымойте руки с мылом.

Читать также:  В каких единицах измеряется метрическая резьба

Шаг 2: Окунаем, нагреваем, окунаем, нагреваем…

Термическое воронение металла в масле Термическое воронение металла в масле Термическое воронение металла в масле Термическое воронение металла в масле

Процесс чернения должен быть понятен вам из фотографий.

  1. Подготовьте рабочее место: разложите ветошь, инструмент.
  2. Наденьте средства защиты, подготовьте огнетушитель.
  3. Налейте машинное масло в емкость. Масла должно быть столько, чтобы детали могли полностью в него погружаться.
  4. Подожгите горелку и отрегулируйте спокойное горение пламени.
  5. Полностью погрузите деталь в жидкость, а затем достаньте ее плоскогубцами.
  6. Обжигайте, медленно перемещая ее над пламенем, чтобы масло равномерно выгорало с ее поверхности. Масло на детали воспламенится, но по прошествии времени сгорит и потухнет. Будьте внимательны! Во время обжига, масло будет капать на горелку и рядом с ней и может воспламениться!
  7. Когда жидкость выгорит, и стальная деталь раскалится до красна, окуните ее снова в емкость с маслом.
  8. Вновь извлеките деталь с помощью плоскогубцев. Каждый раз, доставая ее, берите плоскогубцами за разные края, иначе, если все время держать деталь за одно и то же место, то там останется светлое, не черненное пятно.
  9. Чтобы достичь желаемого результата, повторите данный процесс от двух до трех раз для каждой детали.
  10. Выложите готовые детали на ветошь и дайте им остыть.
  11. Затем протрите их чистой сухой тряпкой.

Все готово! Можете использовать вороненый металл по назначению!

Термическое воронение металла в масле

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Содержание статьи

  • 1. Зачем это нужно
  • 2. Процесс воронения
  • 2.1 Щелочной способ
  • 2.2 Кислотный способ
  • 2.3 Термический способ
  • 2.4 С применением масла
  • 3. Как сделать сталь синей
  • 4. Синева без термообработки
  • 4.1 Еще 2 способа
  • 5. Простейшие способы
  • 6. Видео

Термическое воронение металла в масле

Многие люди до сих пор считают, что воронение металла в домашних условиях нереально выполнить. Спешим обрадовать, что это не так. В этой статье мы не только расскажем о технологии воронения, но и поведаем о разных способах, позволяющих добиться того, что обрабатываемая деталь будет серого, синего или черного цвета.

Зачем это нужно

Термическое воронение металла в масле

Путем воронения решается сразу две задачи:

  1. После обработки металл имеет более привлекательный вид.
  2. Решается проблема с коррозией метала – вороненая деталь не ржавеет.

Процесс воронения

Термическое воронение металла в масле

В процессе воронения на детали образуется пленка окиси железа. Ее толщина зависит от применяемой технологии и может быть в пределах от 1 до 10 микрометров.

Есть несколько способов обработки металла:

Далее мы рассмотрим каждый из них.

Щелочной способ

Термическое воронение металла в масле

В щелочных растворах воронение выполняется с окислителями при температуре 130‒150°C. Основой щелочного оксидирования является процесс окисления железа.

При кипении щелочной раствор выделяет весьма неприятный запах, поэтому лучше с ним в квартире (или в любом другом закрытом помещении) не работать.

  • Для приготовления раствора лучше всего использовать емкость из нержавеющей стали.
  • В эту емкость нужно влить 100 мл. воды и в ней растворить 120 гр. каустической соды и 30 гр. азотнокислого натрия. Размешивание выполняется до тех пор, пока не исчезнет твердый осадок.
  • Получившуюся смесь нужно разогреть до 130‒150°C.
  • Деталь погружается в кипящий раствор, но она не должна касаться стенок емкости.
  • Минут через 20 металл почернеет, после чего нашу деталь нужно вынуть и промыть дистиллированной водой.
  • После высыхания детали, ее нужно смазать машинным маслом, а затем насухо вытереть.
  • Поверхность получается гладкой, износостойкой и не нуждается в дополнительной полировке.

При воронении данным способом больших деталей, проблемой может стать поиск нержавеющей емкости подходящего размера.

Кислотный способ

Термическое воронение металла в масле

Кислотное воронение выполняется в кислых растворах химическим или электрохимическим способами.

  • Если деталь ржавая, то наждачной шкуркой необходимо ее очистить. Ускорить процесс очистки можно при использовании болгарки с металлической щеткой.
  • Теперь потребуется очищающий раствор. Это может быть этиловый спирт с керосином либо керосин. Также можно использовать трифосфат натрия.
  • Деталь опускается в раствор на 15 минут, после чего обмывается проточной водой и сушится (или протирается).

Пока деталь сохнет, приготовим раствор для кислотного воронения. Потребуются такие компоненты:

  • вода – 1 л.
  • дубильная кислота – 2 гр.
  • виннокаменная кислота – 2 гр.

Теперь начнем воронение металлической детали.

  • Компоненты смешиваются и разогреваются до 150°C.
  • В емкость опускается деталь и оставляется на 15 минут, после чего ее нужно промыть проточной водой.
  • Окончательно избавиться от раствора на детали можно окунув ее в кипящую воду.
  • Завершающим этапом воронения будет погружение детали на 1 час в машинное масло, после чего ее нужно протереть и можно использовать по назначению.

Кислотный способ воронения можно выполнить и холодным способом. Для этого потребуется Хлорид железа(III) или «Ржавый лак».

Термический способ

Термическое воронение металла в масле

Технология термического воронения является самой старой, и, наверное, самой простой. Суть способа заключается в нагреве металлического изделия на открытом воздухе до тех пор, пока кислород, содержащийся в воздухе, не вступит в химическую реакцию с верхним слоем детали. Чем сильнее разогрев, тем темнее становится деталь, потому что процесс окисления проходит на большей глубине.

С применением масла

Термическое воронение металла в масле

Рассматриваемый способ несложен для его применения в домашних условиях. Нам понадобятся такие ингредиенты:

  • Машинное масло – 500 мл.
  • Металлическая емкость для масла.
  • Инструмент для удерживания детали (пассатижи, плоскогубцы, клещи и т.п.).
  • Газовая горелка. Если ее нет, то можно воспользоваться газовой плитой или строительным феном.
  • Бумажные салфетки или ветошь.
Читать также:  Напряжение на выходе полупроводникового выпрямительного моста является

Далее рассмотрим порядок действий с использованием строительного фена.

Термическое воронение металла в масле

  1. Детали нужно уложить на негорючую поверхность (кирпич, к примеру).
  2. Фен должен работать в режиме сильного разогрева.
  3. Деталь нужно максимально нагреть, насколько это возможно.
  4. Разогретый металл, удерживая клещами, нужно опустить в ванночку, чтобы она полностью оказалась в масле.
  5. После извлечения детали из масла она кладется на бумажную салфетку, чтобы впиталось масло.
  6. Деталь вновь нужно разогреть и опустить в масло – процесс повторяется 3–4 раза.

Каждый цикл воронения делает деталь темнее.

Описанный процесс воронения не сделает деталь черной. Кроме того, покрытие не отличается прочностью и его легко повредить. Технология больше подходит для защиты от ржавчины, нежели для декоративных целей.

Как сделать сталь синей

Термическое воронение металла в масле

Технология синения металла более сложная и требует не только больших усилий, но и наличия некоторого оборудования. Нам понадобится горн. Очень хорошо, если в нем есть автоматический поддув. Понятно, что горн есть не у всех, поэтому при его отсутствии, можно воспользоваться обычной металлической бочкой, наполовину заполнив ее рубленым хворостом.

Итак, у нас имеется деталь, теперь под ее размер понадобится металлический ящик.

  • Его нужно наполнить мелким березовым углем и поместить в основательно разогретый горн (или в бочку).
  • Обрабатываемую деталь необходимо протереть уксусом и оставить высыхать.
  • Следует дождаться, пока уголь в емкости не начнет тлеть.
  • В тлеющие угли укладывается заготовка и оставляется там до появления легкой синевы.
  • Как только деталь начала синеть, ее нужно вытащить и очистить мягким углем.
  • Деталь вновь помещается на свое место в ящике и после изменения цвета синевы вновь вытаскивается и очищается.
  • Работа повторяется до тех пор, пока деталь не приобретет нужный цвет.

Важно следить за процессом нагрева и вовремя вытаскивать деталь, иначе ее цвет изменится до серого.

Синева без термообработки

Термическое воронение металла в масле

Добиться нужного оттенка синевы можно и без термообработки – с помощью специального раствора.

Для выполнения работы нужно 2 реактива и вода:

  1. Гексацианоферрат калия (красная кровяная соль) ‒ 2,5 гр.
  2. Полуторахлорное железо ‒ 2,5 гр.
  3. Вода – 1 л.

Возьмем 2 банки по 0,5 л и в них растворим каждый ингредиент по отдельности. С этим не возникнет проблем, так как для них вода идеальный растворитель. После этого растворы смешиваются, и в полученную смесь помещается стальная деталь. Нужно внимательно следить за процессом оксидирования. При достижении нужного оттенка синевы деталь извлекается из раствора и сушится.

Еще 2 способа

Термическое воронение металла в масле

  1. Для того чтобы деталь сделать темно-синей, можно расплавить серу, вмешивая в нее небольшое количество сажи. В этот состав помещается деталь, и контролируется процесс изменения цвета.
  2. Нагрев селитру более 320°C, доведем ее до жидкого состояния. Далее, как и в предыдущем способе.

Существует еще множество способов воронения металла, благодаря которым можно добиться получения красивого и прочного окраса детали, но не все они подходят для применения в домашних условиях. Мы же постарались описать самые несложные, и, по возможности, безопасные.

Любой из описанных выше способов воронения металла может причинить вред здоровью человека! Нужно заранее позаботиться о мерах безопасности, помня о том, что горячий металл может стать причиной термического ожога, а реактивы могут причинить химический ожог. Кроме того, реактивы могут стать причиной отравления испарениями. Многие реактивы горючи, и их нельзя нагревать, поэтому будьте предельно внимательны и строго следуйте инструкции.

Простейшие способы

Термическое воронение металла в масле

У большинства хозяек дома найдется уксус, чай и лимонная кислота. А любители кока-колы могут не только ей смывать смолу со своего автомобиля, но и использовать для воронения металла.

Не будем описывать каждый способ, так как они почти одинаковые и чаще всего применяются для чернения ножей и прочей кухонной утвари. Опишем способ воронения ножа.

Итак, нам потребуется любой из этих ингредиентов:

  1. Уксус столовый.
  2. Лимонная кислота – 1 пакетик.
  3. Кока-кола (нужно заранее выпустить газ).
  4. Чай черный (заварка).

Теперь о технологии чернения металла.

  • Нож нужно обезжирить и полить кипятком, чтобы он был горячим.
  • Любая из перечисленных жидкостей набирается в пластиковую бутылку с отрезанным горлышком настолько, чтобы снаружи осталась только ручка.
  • Нож надо почаще встряхивать для того, чтобы на лезвии не было пузырьков воздуха.
  • Периодически нож следует извлекать из жидкости и вытирать лезвие, снимая таким способом окислы.
  • Когда металл станет нужного цвета, процесс воронения прекращается.

Покрытие получается не очень прочным. При желании его можно снять, и вновь нанести.

В своих комментариях вы можете рассказать о своем методе воронения в домашних условиях, поделившись своим мнением и впечатлениями от выполненной работы.

Видео

В этом видео показано, как происходит травление ножей в разных веществах:

Посмотрите, как выполняется очернение металла с помощью жидкости для воронения:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *