Для того, чтобы защитить железо от коррозии, сегодня активно используют воронение, как заводское, так и кустарное, которое делится на разные виды, в том числе чернение углеродистой и низколегированной стали в домашних условиях.
- Что вам дает воронение металла?
- Синение стали – рецепты разной степени сложности
- Воронение стали в буром спектре
- Рецепты оксидирования стали в благородные серый и черный цвета
1 Что вам дает воронение металла?
Большинству марок стали свойственно ржаветь, очаги коррозии возникают при малейшем контакте с водой, если поверхность после этого не вытирается промасленной ветошью. Даже при повышенной влажности воздуха сталь может очень быстро покрыться ржавчиной. По большей части металл покрывают антикоррозийной краской, путем напыления или нанося кистью. Но это не подходит для резьбовых соединений, а также для подвижных деталей. Поэтому нередко для защиты от коррозии применяют воронение, которое также называют чернением либо синением стали и, если обратиться к техническим терминам, оксидированием.
Чернение ножа в лимонке.
Иными словами, создаются условия для того, чтобы на поверхности металла образовалась пленка окиси железа, толщина которой может варьироваться от 1 до 10 микрометров, в зависимости от способа обработки. Воронение по типу воздействия на металл делится на термическое, кислотное и щелочное, то есть в последних двух вариантах металл погружается в соответствующий раствор. При нагреве на поверхности стали сменяются так называемые цвета побежалости, приблизительно то же происходит и при гальванической обработке в кислотной либо щелочной ванне. Нужно просто выбрать нужный цвет окисления и на нем остановить воздействие на поверхность стали.
Смена цветов побежалости связана с увеличением толщины слоя окислившегося металла. Самая тонкая пленка образуется на стадии возникновения желтого цвета, по мере того, как толщина ее будет расти, друг друга сменят бурый, вишневый, фиолетовый, а затем синий и серый цвета. Но последний вовсе не означает, что вы приблизились к тому, что называют чернением. Ведь воронение охватывает практически все цвета побежалости, начиная с бурого.
2 Синение стали – рецепты разной степени сложности
При длительном нагреве, после того, как накал металла минует белую стадию, а затем желтую, бурую и фиолетовую, поверхность стали окрасится в красивый светло-синий цвет, постепенно сменяющийся темным. Именно на термообработке основан самый простой метод синения, и именно с него мы начнем перечень существующих способов оксидирования. Для получения качественного воронения в домашних условиях вам понадобится горн, желательно с автоматическим поддувом, в крайнем случае можно использовать обычную металлическую бочку, заполненную наполовину рубленым хворостом.
Металлический ящик под размер детали наполняем мелким березовым углем и помещаем в хорошо разогретый горн или в бочку с горящими щепками. Когда уголь нагреется и начнет тлеть, укладываем в него обтертую уксусом и высушенную стальную деталь, после чего следим за этапами ее каления. В самом начале появления синевы вытаскиваем заготовку и слегка остужаем на воздухе, одновременно очищая мягким углем. Затем снова помещаем в ящик. Повторив эти манипуляции несколько раз, и в конце доведя каление до явственной синевы, вы получите прочную окисную пленку.
Другой способ – с применением специального раствора и без термообработки. Для него вам нужно раздобыть всего 2 реактива: по 2,5 грамма гексацианоферрата калия, в народе именуемого красной кровяной солью и являющийся мощным окислителем, а также полуторахлорное железо. Оба ингредиента прекрасно растворяются, поэтому смело заливаем каждый в отдельной емкости 0,5 литра воды, после чего объединяем получившиеся жидкости в единую смесь. Именно в нее и помещаем стальную деталь, которой нужно придать антикоррозийную устойчивость. Когда поверхность металла достигнет нужного окраса – извлекаем деталь из ванны и обсушиваем.
Существуют и более сложные методы синения, но мы обратимся к тем, что попроще. Оксидирование можно осуществлять не только растворами, но и расплавами различных веществ. В частности темно-синий цвет стальному изделию можно придать, погрузив его в расплавленную серу, в которую предварительно, после перехода в жидкое состояние, замешивается небольшое количество сажи. Второй вариант – расплав селитры, получаемый при ее нагреве до температуры свыше 320 градусов. Если выдержать в такой ванне стальное изделие, оно покроется равномерной темно-синей пленкой.
3 Воронение стали в буром спектре
В некоторых случаях вполне достаточно добиться образования на поверхности стальной детали окисной пленки коричневого цвета, оттенки которого могут быть различными, в зависимости от примененных веществ. Самый простой рецепт основан на все том же ингредиенте, который рассматривался нами ранее, а именно – нам нужно полуторахлорное железо в количестве 100 грамм, а также килограмм оливкового масла. Смешиваем данные компоненты и получаем пасту, которой следует равномерно покрыть стальное изделие. Затем, через несколько часов, поверхность шлифуется металлической щеткой-крацовкой. Цикл повторяется несколько раз.
Еще один вариант отчасти похож на предыдущий. Но для процесса оксидирования в домашних условиях, помимо оливкового масла в количестве 0,5 килограмма, вам понадобится столько же треххлористой сурьмы. Второй ингредиент, по сути, тоже относится к маслам, поэтому, смешав составляющие, вы получите своеобразную мазь. Покрываем ею стальное изделие и оставляем на сутки.
По истечении указанного срока протираем поверхность металла шерстяным лоскутком и снова на сутки наносим мазь. Заключительным этапом снова станет протирка шерстью и полировка вощеной щеткой.
Можно еще больше упростить состав, с помощью которого на сталь наносится бурая антикоррозийная пленка. Для этого достаточно сделать раствор для погружения в него металлического изделия на определенное время. Вам необходимо запастись только полуторахлорным железом, которое добавляется в количестве 150 граммов в литр воды или же отмеряется 0,2 килограмма и смешивается с литром 90-процентного спирта. В такую ванну стальное изделие достаточно обмакнуть несколько раз, при погружении следя за изменением цвета поверхности.
4 Рецепты оксидирования стали в благородные серый и черный цвета
Сталь, которая приобретает различные оттенки серого в результате воронения, смотрится красиво, при этом получается достаточно прочная пленка окисленного металла, защищающая от возникновения ржавчины. Получить окрас в данном спектре можно простым способом, который, впрочем, доступен только для небольших изделий. Вам понадобится 70 грамм азотнокислой меди и 30 грамм денатурата, первый реактив относится к солям, второй является спиртом.
Раствор лучше делать с подогревом соли до ее расплавления с добавлением денатурата после снятия с огня емкости (желательно, чтобы это была химическая фарфоровая чашечка). Составом обмазываем стальное изделие и нагреваем над огнем, положив на лист жести. Следующий сложный рецепт подходит для оксидирования металла в серый цвет. Данный процесс, при значительной продолжительности, может перейти в холодное чернение обычной и нержавеющей стали, которое проще всего осуществлять в домашних условиях.
Компоненты нужны следующие: 24-процентная соляная кислота – 120 грамм, 90-процентный спирт и вода – по 100 грамм, сулемы – 40 грамм и в 2 раза меньше хлористого висмута с хлорной медью. Смешиваем кислоту и воду, добавляем спирт и делим получившуюся жидкость на 3 равные части. Последние 3 компонента, относящиеся к солям, высыпаем по отдельности в каждую часть раствора и потом смешиваем все в одной емкости. В получившуюся ванну погружают на полчаса стальное изделие, после чего извлекают и кипятят в чистой воде. При необходимости процесс повторить.
Внимание, для собственной безопасности вливайте кислоту в воду, но никак не наоборот, во избежание возникновения бурной реакции, сопровождающейся выплескиванием реагента.
И, наконец, рецепт непосредственно для чернения. По сути, отличного результата можно добиться, лишь обмазав стальное изделие льняным маслом, воском либо животным жиром и хорошо прокалив в огне. В результате обжига на поверхности металла образуется устойчивая черная пленка. Однако, гораздо эффективнее использовать предварительное погружение стали в ванну со следующим раствором: на литр воды кладется 100 грамм медного купороса и добавляется 10 грамм нашатыря. Обмазав очищенный и обезжиренный металл данным составом, и прокалив в огне, вы получите сначала черно-бурую пленку, а после повторного окунания и каления – черную.
Источник: tutmet.ru
Воронение стали в домашних условиях
Воронением (иначе оксидированием) называют процесс покрытия поверхности изделий из стали тонким слоем оксидов. Воронение проводят химическим способом- с помощью реакций с различными веществами и термическим — путем нагревания.
Цель процесса — повышение коррозионной стойкости изделий и улучшение их внешнего вида. Традиционно воронение применялось к оружию из стали- сначала к холодному, а потом и к огнестрельному. Сегодня воронение стали широко используется в оборонном и гражданском машиностроении, а также в художественных промыслах. Доступен процесс и в домашних условиях.
Чего можно достичь воронением
В результате химической или термической обработки на поверхности стальной детали возникает слой окиси железа толщиной от 1 до 10 микрон. Толщина слоя определяется выбранной технологией обработки. Воронение металла позволяет достичь две основные цели:
- Повышение коррозионной стойкости изделия. Обработанные детали не ржавеют.
- Улучшение внешнего вида. Особенно важно для тех деталей, которые по условиям эксплуатации не подлежат покраске.
Обработка не влияет на другие свойства стали. Воронение стали возможно не только в условиях производства, но и в домашних условиях. Существует много способов и составов, практически все они связаны с применением химически активных веществ, могущих причинить серьёзный вред здоровью. Для успешного и безопасного применения в домашних условиях этих веществ необходимо следовать правилам безопасности:
- Использовать защитную маску и перчатки.
- Обеспечить вентиляцию помещения, в котором проводят работы.
- Применять посуду из нержавеющей стали.
- Не превышать рекомендованную температуру обработки.
Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению
Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:
- Кипячение в самостоятельно приготовленных или приобретенных химических составах.
- Покрытие стали специальным маслом и последующая термообработка.
- Покрытие поверхности подготовленным составом при комнатной температуре.
Воронение железа химическим способом предусматривает также подготовительные операции травления и очистки, а также шлифовки и полировки. Проводя синение стали, важно подобрать емкость для раствора таким образом, чтобы он полностью покрывал обрабатываемый объект.
Популярные способы воронения
Наиболее распространенными в домашних условиях являются следующие способы воронения:
- щелочное;
- термическое;
- кислотное.
Для самостоятельного применения в домашних условиях хорошо подходит щелочной метод. Для него потребуются
- вода;
- точные весы;
- нитрат и гидроксид натрия.
Чтобы покрытие стало прочным, процесс должен продолжаться не менее полутора часов.
Щелочной
Технология воронения стали щелочным способом в домашних условиях разбивается на следующие операции
- Обезжирить поверхность растворителем или специальным обезжиривателем.
- Залить в посуду из нержавеющей стали емкостью не менее литра 100 г воды.
- Добавить 120 г каустической соды и 30 г азотнокислого натрия, тщательно размешать до полного растворения.
- Нагреть раствор до 130-145 °С.
- Разместите изделие в посуде, избегая прикосновений к стенкам.
- Через 20 минут, после почернения детали, промыть ее в дистиллированной воде.
- После высыхания обильно смазать изделие машинным маслом и тщательно протереть.
Тщательное соблюдение пропорций и параметров позволит получить гладкое и стойкое к истиранию покрытие, не нуждающееся в полировке.
Важно! Изделие должно быть полностью покрыто раствором все время обработки. В противном случае возможны неоднородности покрытия, переходы цвета и т.д.
Кислотный
Этот способ предусматривает применение кислых растворов. Перед началом обработки следует тщательно удалить всю ржавчину с поверхности объекта. Для этого применяют обычную шкурку, а в труднодоступных местах и при сильной ржавчине используют болгарку или шуруповерт с проволочной щеткой. Далее проводят химическую очистку. Для нее применяют
- трифосфат натрия;
- этанол, смешанный с керосином;
- или чистый керосин.
Изделие помещают в емкость с раствором так, чтобы он ее полностью покрывал и выдерживают не менее четверти часа. По окончании чистки изделие промывают большим количеством воды и высушивают. Состав для кислотного воронения состоит из:
- вода: 1 л;
- дубильная кислота: 2г;
- виннокаменная кислота: 2г.
После тщательного перемешивания и полного растворения состав нагревают до 150 °С и полностью погружают в него заготовку. Выдерживают 15 минут, далее промывают проточной водой и ненадолго окунают в кипящую воду для полной и качественной промывки. Последний этап процесса — это выдержка в машинном масле в течение часа. После высушивания изделие готово к использованию.
Термический
Термическое воронение — самый старый и самый простой способ для домашних условий. Весь процесс сводится к нагреванию стали на открытом воздухе. Он длится до тех пор, пока верхние слои стали не прореагируют с кислородом воздуха и не создадут в результате оксидную пленку. Чем сильнее нагревают деталь, тем темнее она становится. Следует помнить, что термическая обработка изменяет и физические свойства стали всего изделия.
Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов
Перед нанесением нового покрытия в домашних условиях необходимо удалить старое. Это делают, комбинируя механические и химические способы очистки. Для получения стойкого и красивого покрытия деталь приходится кипятить от 30 до 90 минут, за это время часть раствора выкипает. Заготовка все время должна быть покрыта составом полностью, поэтому состав надо готовить с запасом и во время кипячения периодически доливать. В конце процедуры химического воронения стали изделие следует вымыть в мыльном растворе, просушить и обильно смазать маслом.
Существует много вариантов химического воронения. В одних состав делается мастером самостоятельно, другие предполагают применение готовых средств фабричного производства, таких, как парижский оксид, Ворон3М, Клевер и другие.
Средства для воронения металлов
Относительно несложные способы воронения, доступные для проведения своими руками, включают в себя поверхностное нанесение масла, селитры и покупного состава «Клевер»
Покрытие маслом
Это один из самых популярных домашних способов. Технология разбивается на следующие операции:
- Деталь ошкуривают и обезжиривают растворителем.
- Покрывают маслом.
- В муфельной печи нагревают до 350-400 °С. Допустимо использовать духовой шкаф.
- Остывшая деталь приобретает черный или коричневый оттенок.
- Для насыщения цвета процедуру повторяют.
Масло наносят кисточкой или окуная изделие в емкость с маслом. Применяют разные сорта масла, такие, как
- оружейное;
- оливковое;
- льняное.
Применение селитры
Прекрасного результата добиваются домашние мастера и с применением селитряного раствора. Можно приобрести готовый раствор, а можно составить его самостоятельно:
- вода-1000 мл;
- натриевая селитра- 0,5 кг;
- едкий каустик-0,5 кг.
После часового вываривания получается гладкая и не требующая дальнейшей обработки поверхность глубокого сине-черного цвета.
Средство «Клевер»
Холодное воронение в домашних условиях
«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.
- «Ворон-3М». Препарат образует на поверхности плотную пленку глубокого черного цвета.
- «Парижский оксид». Импортный препарат на основе селена поставляется в трех емкостях: 1- для подготовки поверхности, 2- основной состав и 3 закрепитель, дающий покрытию дополнительную защиту.
Жидкость для холодного воронения наносят на детали кисточкой, а после окрашивания смывают теплым мыльным раствором. Метод популярен для обработки стволов и других деталей огнестрельного оружия, не подлежащий кипячению.
Воронение стали в домашних условиях
Если вы проводите воронение стали в домашних условиях, нужно разумно выбирать составляющие раствора для кипячения. Нагрев закаленных деталей может привести к потере им своих прочностных свойств. Щелочные растворы менее пагубно воздействуют на сталь, и опытные мастера советуют остановить свой выбор на них. Обработку кислыми растворами предпочтительно проводить при пониженных температурах Так, например, при применении кислотного состава для воронения стали из:
- азотнокислого кальция – 94%;
- ортофосфорной кислоты – 3%;
- диоксида марганца – 3%.
Обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С.
Чернение металла
Применение ржавого лака
Способ, использующий так называемый «ржавый лак», отличается своей экономичностью на фоне вполне приемлемого качества покрытия. Изделие погружается в химически активную коррозионную жидкость на основе соляной кислоты, образующую на его поверхности рыжую и черную окиси. Чтобы удалить ржавый налет, придется воспользоваться жесткой проволочной щеткой.
Черная оксидная пленка останется на изделии. 
Метод отличается большой длительностью и трудоемкостью, но обеспечивает отличный эффект в домашних условиях.
Перед началом обработки, как и при применении всех остальных методов, следует тщательно зачистить объект шкуркой и обезжирить его растворителем. Активная жидкость готовится в специальных фарфоровых сосудах, использование защитных перчаток, фартука, кислотостойкой обуви и плотной производственной одежды обязательно.
Следует также применять респиратор и прозрачный лицевой щиток. Малое количество соляной кислоты вливают в сосуд, добавляя соскобленную с железа ржавчину, опилки и азотную кислоту. Состав следует осторожно помешивать фарфоровой мешалкой, пока не прекратят появляться пузырьки. Далее осторожно доливают воду и водку в равных долях. Раствору дают отстояться и сливают с осадка.
Деталь помещают в раствор на время, достаточное для приобретения глубокого черного цвета. В завершение процесса деталь следует промыть большим количеством воды.
Раствор, использующийся при работе эти способом, является одним из самых сильных растворителей. Остерегайтесь даже самых маленьких брызг — они могут причинить очень серьезные травмы и повредить имущество.
Если брызги попали на одежду — ее следует немедленно снять. Если же, несмотря на все предосторожности, капли попали на кожу — пораженное место надо обильно промыть раствором соды и немедленно обратиться за медицинской помощью.
Использование машинного масла
Воронение стали в масле также доступно в домашних условиях. Для проведения процедуры понадобится:
- 0,5 л масла.
- Оснастка для размещения изделия: крючки, пассатижи, прокладки.
- Емкость из нержавеющей стали.
- Достаточное количество ветоши или салфеток из нетканого материала.
- Источник тепла.
В качестве источника тепла использую газовую плиту, строительный фен или компактную газовую горелку. Деталь нагревают на открытом огне или потоком горячего воздуха из фена, берут плоскогубцами и осторожно помещают в емкость с маслом на заранее подготовленные проволочные крючки и подставки так, чтобы она была полностью погружена.
Это гарантирует ровный и выразительный цвет. Обработку маслом повторяют до тех пор, пока заготовка не приобретет требуемый оттенок. Этот способ обеспечивает в домашних условиях хорошие антикоррозионные свойства, но, к сожалению, покрытие получается не очень прочным.
В данной статье были описаны несколько самых популярных способов воронения стали в домашних условиях. Их применяют охотники и коллекционеры для восстановления коррозионной стойкости и внешнего вида ружей, кузнецы, кующие ножи ручной работы, мастера в автосервисе, возвращающие к новой жизни старые гайки и болты. Если соблюдать пропорции и технологию, о ваши металлические изделия приобретут отличный внешний вид и долгую жизнь.
Источник: sterbrust.tech
3 проверенных способа воронения ножа
Здравствуйте, дамы и господа. Сегодня поговорим о воронении, оксидировании или чернении стали. Это способ поверхностного покрытия стали тонким слоем железных окислов. Он защищает металл от коррозии, а также придает привлекательную тонировку изделию. Можно добиться черного сине-черного, серого или синего цвета.
Процесс проходит под воздействием химических (щелочь или кислота) и термических способов. Я покажу несколько методов, которые лично проверил.
Горячее воронение
- Масло машинное.
- Обезжириватель.
- Печь.
- Уйат-спирит
Далее наливаем масло в емкость, желательно фарфоровую, я налил в кружку. В масло погружаем клинок, и отправляем кружку в печь при температуре примерно 280 градусов по Цельсию. Пара слов про печь. В идеале нужна муфельная печь с регулировкой температуры, но где мы такую возьмем? Пойдет кухонная духовка, но помещение должно быть очень хорошо проветриваемым.
Я использовал остывающий горн, а также остывающую печку в доме.
Второй вариант далеко не лучший, так как масло начинает кипеть и испарять, что сопровождается не приятным запахом, ну и самими испарениями (поэтому и духовка не лучший варик). Кипятить так нож надо от 10 до 20 минут, пока не будете довольны оттенком. Вот результат:
После изделие пусть остынет, снова протрите его обезжиривателем и вытрите насухо. Конечно же закалка от этого способа никуда “не денется”.
Воронение в лимонной кислоте
- Лимонная кислота.
- Теплая вода.
- Обезжириватель.
- Салфетки.
Чернение проходит от получаса до двух часов. В обще, это зависит от стали, но я пробовал разные марки, и для всех результат примерно одинаковый. Каждые 15 минут клинок необходимо доставать и протирать салфетками, убирая черный налет. Как только будете довольны цветом можно вытащить нож и протереть его растительным маслом это остановит реакцию.
И да, вода должна быть горячей 70-90 градусов по Цельсию. Хотя я и частенько забивал на эту температуру, процесс шел, но неравномерно.
Вот два примера абсолютно отличных друг от друга.
Отличия из-за разных марок стали. Та, что темней — высокоуглеродистая (бывший напильник), для таких марок чернение подходит идеально. Ну и я постоянно протирал клинок. Второй ножичек из низкоуглеродистой стали, которую я просто оставил примерно на сутки в растворе, и процесс прошел неравномерно. В целом, результатом я все равно доволен, оттенок получился интересный (на фото присутствует желтизна, в реальности я ее замечаю).
Это другой напильник, который приобрел серый цвет за полчаса.
Воронение в уксусе
Процесс воронения:
Уксус необходимо прокипятить, но можно и обойтись без этого. Он и так ужасно пахнет, так что я забил. Но уксус не должен быть холодным, хотя бы комнатной температуры. Клинок можно промыть под горячей водой, чтобы он тоже нагрелся, после обезжириваем и опускаем в уксус, также каждые 15-20 минут очищая от черного налета.
После клинок протираем в масле.
Итог такой:
Все эти методы позволяют оксидировать клинок, что защитит его от ржавчины, а также придаст интересный тонированный цвет. Во всех случаях не стоит дышать испарениями воронения, они вредны для здоровья.
Все эти методы позволят добиться любого нужного вам результата. Покрытие достаточно прочное во всех описанных методах, и хватит его на пару лет точно. Надеюсь, статья была полезной для вас.
Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru