Воронение металла что это такое?

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.

1. Причины коррозии металла на открытом воздухе
2. Что дает воронение стали?
3. Как проводить оксидирование металлов в домашних условиях?
4. Выбор технологии для воронения деталей
5. Подготовка к воронению в домашних условиях
6. Щелочное воронение стали
7. Кислотное воронение стальных заготовок
8. Рецепт № 1
9. Рецепт № 2
10. Использование «Ржавого лака»
11. Термическое воронение деталей

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.

Особенности воронения металла в домашних условиях

Металлические заготовки после грубой обработки подвергаются различным поверхностным процессам, позволяющим улучшить качество готового изделия. К ним относится воронение металла. Это специальный химический или термический процесс, который проводится, чтобы улучшить коррозийную устойчивость изделия.

Воронение металла

Что такое воронение?

Воронение стали — обработка, в процессе которой сталь покрывается оксидной плёнкой. При этом изделие подвергается химическому или термическому воздействию. Толщина покрытия поверхности оксидным слоем может достигать 10 мм.

Воронение считается эффективным методом борьбы с ржавым металлом и распространением коррозии. При правильном выполнении этапов выбранной технологии воронения можно достичь полного устранения ржавчины. Воронение применяется к тем заготовкам, которые в дальнейшем не будут краситься.

При этом процесс повышения коррозийной устойчивости и изменения внешнего вида никак не отражается на других параметрах металлических изделий. При проведении обработки следует учитывать особенности воронения:

• соблюдать технику безопасности;
• придерживаться заданного температурного режима нагрева заготовки;
• при работе использовать посуду из оцинкованного металла.

Так можно защитить организм от вредных испарений и повысить эффективность проводимых действий.

Методы воронения

На производстве применяется разные технологии воронения стали. Обработку поверхностей выполняют с применением покупных химических составов или подручных средств. Важно знать этапы проведения работ, чтобы не испортить металлическую заготовку.

Щелочной

Щелочной способ можно применять в домашних условиях. Процесс состоит из нескольких основных этапов:

1. Обезжирьте обрабатываемую поверхность.
2. Подготовьте ёмкость из нержавеющей стали со 100 мл чистой воды.
3. Насыпьте в жидкость 30 грамм азотнокислого натрия и 120 грамм каустической соды. Тщательно перемешайте компоненты с водой.
4. Медленно нагрейте состав до 130°.
5. Переложите обрабатываемую деталь в химический состав.

Когда поверхность изделия примет тёмный оттенок, нужно достать ее из химиката и протереть дистиллированной водой. Последним этапом идёт смазка заготовки машинным маслом.

При проведении работ категорически запрещено изменять количество используемых химикатов. В противном случае можно испортить металлическую поверхность. Когда изделие находится в ёмкости с раствором, нужно контролировать чтобы он касался каждой из его сторон. На пустых местах останутся пятна.

Кислотный

Применяя этот способ воронения металла, нужно использовать кислотный раствор. Процесс обработки:

1. Устраните с поверхности заготовки мусор, грязь, краску, ржавчину.
2. Погрузите заготовку в металлический таз с чистым керосином. Там оно должно выдерживаться 25–30 минут. После очистки промойте заготовку в чистой воде. Просушите в проветриваемом помещении.
3. Сделайте состав для проведения воронения. Для этого смешайте 2 грамма виннокаменной кислоты, 2 грамма дубильной кислоты и литр чистой воды. Тщательно перемешайте компоненты и медленно разогрейте до 150 градусов.
4. Опустите заготовку в химический состав и оставьте на 15 минут.
5. Вымойте изделие дистиллированной водой и опустите на 60 минут в емкость с машинным маслом.

Термический

Это один из старейших методов покрытия металлических поверхностей оксидной пленкой. Термическое воронение выполняется на открытом воздухе. Заготовка медленно разогревается. Нагревание требуется прекратить в тот момент, когда верхний металлический слой вступить в реакцию с кислородом. В итоге должна образоваться оксидная плёнка.

Средства для воронения металлов

Чтобы без труда провести процедуру обработки, можно выбрать готовые средства для воронения металлов. Они наносятся на обрабатываемую поверхность с помощью кисточки. Дальнейший процесс работы зависит от того, какой состав был куплен.

Покрытие маслом

Воронение в масле считается одни из простейших способов обработки металлических поверхностей. Процесс работы:

1. Очистите деталь от грязи, краски, ржавчины. Обезжирьте и высушите поверхность.
2. Покройте поверхность маслом. Его наносят с помощью кисти.
3. Переложите заготовку в муфельную печь и разогрейте до 350 градусов.

Вытаскивать изделие нужно после получения нужного оттенка. Для технологического процесса подходит оливковое, оружейное и машинное масло.

Применение селитры

Чтобы добиться изменения цвета металлического изделия, можно использовать селитру. Для этого требуется приобрести готовую жидкость в хозяйственном магазине и вываривать изделие в ней в течение 60 минут.

Селитра

Средство «Клевер»

Заворонить металл можно с помощью покупного средства «Клевер». Изначально поверхности заготовки очищаются от грязи, ржавчины, краски. Обрабатываются наждачной бумагой. Средство наносится равномерным слоем на изделие. Спустя определённый промежуток времени, должен появиться раствор белого цвета, который нужно удалить. При недостаточном эффекте процедура проводится повторно.

Воронение металла в домашних условиях

Воронение металла в домашних условиях можно проводить двумя способами: холодным или горячим. В первом варианте используются покупные растворы, которые наносятся на поверхность заготовки кистью. После получения нужного оттенка химикаты смываются мыльной водой. Воронение стали в масле относится к холодным способам.

При горячем способе обработки металла химический раствор нужно подбирать особенно аккуратно. Он может ухудшить показатели прочности материала. Мастера рекомендуют использовать щелочные составы. Они не оказывают пагубного влияния на стальные поверхности. При горячей обработке нельзя быстро повышать температуру.

Оптимальный температурный режим — 100 градусов Цельсия. Обработку проводят в среднем около 45 минут. Важно использовать емкости для воронения, изготовленные из оцинкованного металла. В помещении должна быть оборудована хорошая система вентиляции. Человек должен пользоваться защитными очками, респиратором, перчатками, робой.

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

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

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

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

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:

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

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

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

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

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

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

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

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

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

Способ №1:

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

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

Способ №2:

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

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

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

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

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

Средства для воронения металлов

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

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

Рассмотрим способы создания пленки с помощью каждого из них.

Покрытие маслом

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

Осуществляется она так:

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

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

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

Использование селитры

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

Рецепт состава с селитрой:

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

В продаже имеются готовые комплекты с селитрой для оксидирования.

Посмотреть процесс воронения в селитре можно в видеоролике:

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

Обработка поверхности средством «Клевер»

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

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

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

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

Холодное воронение в домашних условиях

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

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

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

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

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

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

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

Воронение стали в домашних условиях

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

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

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

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

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

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

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

Чернение металла

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

Поэтому, воронение не тождественно чернению. Получить нужный оттенок поверхности можно, используя разные режимы термообработки стальных заготовок и используя различные химические компоненты раствора.

Например, можно добиться нужного оттенка при использовании азотнокислой меди, которая является солью, в количестве 70 г и 30 г спиртового денатурата. Соль подогревают до расплавления и добавляют денатурат. Смесь наносят на стальную деталь и нагревают горелкой. Останавливают процесс нагрева после достижения нужного оттенка.

Чернение стальных заготовок можно осуществить с помощью масла. Достаточно обмазать изделие маслом, воском или жиром животного происхождения и хорошенько его прокалить на огне. В итоге на поверхности появится стойкое черное покрытие.

Способы воронения металла в домашних условиях

Воронение металла в домашних условиях проводится разными способами, которые не требуют особых умений или опыта. Достаточно лишь знать технологию выполнения этого процесса.

Воронение также называют оксидированием. Это давно известный метод обработки металлов, который изначально использовался для защиты от коррозии. Сейчас оно больше выступает в качестве декоративного покрытия — изделия приобретают привлекательный вид.

Особенности процесса воронения металла

Выполнив воронение в домашних условиях, можно неплохо сэкономить на оплате таких же услуг в металлообрабатывающей фирме. Все, что нужно сделать — это нанести специальный состав на поверхность. Он выполнит чернение и образует защитную пленку.

Перед проведением воронения металл обрабатывается — его нужно зачистить и обезжирить. Когда все готово, остается выбрать подходящий способ и действовать по схеме.

Чтобы не получить ожоги и другие травмы, следует придерживаться правил безопасности:

• Работать в перчатках.
• Беречь химикаты от случайного разлива, хранить в оригинальных герметичных упаковках.
• Рядом с местом работы должны находиться препараты от ожогов, чтобы оказать помощь при необходимости.
• Хорошо проветривать помещение.
• Использовать неметаллические емкости.

Для работы понадобится наждачная бумага, чтобы зачищать поверхность. Затем металл обезжиривается инертным к нему веществом. Это можно сделать любым органическим растворителем — ацетоном, бензином Б-70, перхлорэтиленом. Поверхность его к этим веществам инертна (невосприимчива).

Способы обработки металла

Они заключаются в использовании различных химикатов, которые при взаимодействии с металлом в определенных условиях дают прочную пленку. Вариант обработки выбирается в зависимости от необходимого конечного результата — некоторые придают декоративность внешнему виду, другие хорошо защищают от коррозии. Цвет изделия тоже получается разным.

Воронение щелочью

Самый часто используемый способ воронения металла – это химическое оксидирование с щелочным реагентом. В результате получается довольно качественное и стойкое покрытие, если четко следовать технологии. Метод базируется на окислительных способностях металла. Процесс проходит при высоких температурах — 135-150 градусов, при этом выделяется специфический запах.

Воронение щелочным способом целесообразнее проводить в нежилом, хорошо вентилируемом помещении или на улице.

Первым шагом идет обезжиривание и тщательная очистка поверхности металлического изделия. Оксидирование в домашних условиях не получится качественным без приготовления правильного щелочного состава. Готовится он следующим образом:

1. В фарфоровую емкость наливают 100 мл чистой воды.
2. Добавляют 100 гр. технической соды и 30 гр. натрия азотнокислого.
3. Раствор тщательно перемешивается и нагревается до 135-150°С.

В готовый состав помещается металл на 30 минут. Затем изделие надо достать, промыть дистиллированной водой, просушить и равномерно смазать машинным маслом.

В результате металлическая деталь приобретает яркий черный цвет с синим отливом. Для получения более толстой оксидной пленки увеличивается количество используемой щелочи.

Оксидирование кислотой

Перед воронением металлической детали зачищается ее поверхность наждачной бумагой, а обезжирить можно, положив на 10-20 минут в трифосфат натрия или керосин. Пока деталь сушится, можно приготовить раствор:

1. Виннокаменная и дубильная кислоты в количестве 2 грамм разводятся в 1 литре воды.
2. Раствор тщательно перемешивается.
3. Нагревается до 140-150°С.

В разогретую смесь металл опускается на 15 минут. После его следует промыть обычной водой или кипятком — если требуется лучше смыть раствор. Завершающий этап – погружение металла в машинное масло на 1 час. Затем деталь можно достать, вытереть и просушить — теперь она готова к использованию.

Термический способ

Этот вариант воронения металла появился раньше остальных. По технологии выполнения он самый простой, но результат дает качественный. Он основан на свойстве металла окисляться при нагревании и взаимодействии с кислородом. Интенсивность оксидирования можно регулировать силой нагрева.

Для термического воздействия потребуется:

• 500 мл машинного масла;
• емкость;
• строительный фен или газовая горелка;
• плоскогубцы;
• бумажные салфетки.

Обработка проводится на кирпичной поверхности. Можно выбрать и другое место, главное — чтобы оно было негорючим.

1. Металлическую деталь держать под феном, включенным на максимальную мощность.
2. Когда она прогреется, опустить в масло. Это можно сделать плоскогубцами, чтобы металл был полностью погружен.
3. Достать и промокнуть изделие салфеткой.
4. Эту процедуру повторить еще 3 раза подряд.

Такое простое воронение используется для образования на поверхности металла защитной пленки — она хорошо защищает от коррозии. Придать черный цвет и декоративность этим способом не получится.

Воронение металла в буром спектре

Если для декорирования поверхности металла достаточно коричневой окисной пленки, то этот способ будет самым лучшим решением. Он основан на свойствах главного ингредиента — полуторахлорного железа, или хлорида железа (III) FeCl3. Этого вещества потребуется в количестве 100 гр. Второй необходимый продукт — оливковое масло (1 кг).

После смешивания компонентов и получается паста. Металл покрывается ей равномерным слоем. Через 3-5 часов нужно отшлифовать поверхность металлической щеткой-крацовкой. Процесс следует повторить несколько раз.

Есть еще один похожий вариант, в котором немного другой состав:

• 100 гр. хлорида железа;
• 0,5 кг. оливкового масла;
• 0,5 кг. треххлористой сурьмы.

Полученным составом покрывается стальное изделие и оставляется для взаимодействия на сутки. После протереть поверхность шерстяной тканью и повторно нанести средство на 1 сутки. Когда время прошло, остается только снова протереть изделие шерстью и отполировать вощеной щеткой.

Можно сделать этот метод еще проще — задействовать в процессе только полуторахлорное железо, которое разводится воде из расчета 150 грамм на 1 литр. В такой раствор погружается метал на необходимое время, чтобы получилась антикоррозийная пленка нужного бурого оттенка.

Видео: Воронение металла в масле

Технология воронения металлов в домашних условиях: химический и механический способ

На сегодняшний день воронение стали получило широкое применение, оно используется для окраски металлических изделий в качестве надежной защиты от ржавчины и декоративной отделки.

Химическое окрашивание металла с помощью окислов железа является воронением и предохраняет его порчи за счет образования защитной оболочки.

В зависимости от используемых масел, кислот и степени нагрева химические соединения металла приобретают естественную окраску.

Окрашивание металлических изделий

Существует много разных методов получения защитных покрытий разной цветовой гаммы. Процедура воронения осуществляется химическим и механическим приемами. Образовавшийся тонкий прозрачный слой не меняет структуры металла. Механический способ проводится нанесением краски или порошка путем обрызгивания, вколачивания и эмалировки. Химический метод более доступный и часто используется для окрашивания в домашних условиях.

Началом окрашивания металлических предметов химическим методом является их очистка от невидимых загрязнений и пыли. После проведения такой процедуры, очищенные поверхности изделий подвергаются обезжириванию. Маленькие детали погружаются в приготовленные растворяющее масло растворители. Это может быть эфир, бензин, хлористый этил. Металлические изделия больших размеров кипятятся в специальных ваннах разбавленном растворе едкого натрия. Очищенные предметы помещаются в емкости с краской, не дотрагиваясь руками.

Чернение металла из стали своими руками

Оксидирование стали придает поверхностям красивый вид. Защитить основу от ржавчины можно с помощью натирания специальной смесью и воздействием сильного подогрева. Предварительная процедура очищения металла за счет самых эффективных воздействующих растворов приводит к идеальной, гладкой, блестящей поверхности.

• азотнокислое серебро с водой;
• хлористая сурьма с оливковым маслом;
• чернильно-орешковая кислота с хлористым железом и сурьмой;
• медный купорос с железные опилки и азотная кислота со спиртом и водой.

Для быстрого восстановления оружия и защиты его от царапин, сколов и других механических воздействий используют масло. Кристаллическая, пористая структура защитного слоя, способствует проникновению жира, создавая еще один дополнительный слой защиты и блеска. Важно знать, что окрашенный металл после высушивания темнее, чем мокрый.

Способы воронения металлических поверхностей

Существует много способов воронения стали, самые популярные это щелочное, кислотное, термическое. Для воронения стали в домашних условиях лучше всего подойдет щелочная обработка металла. Первое, что потребуется для щелочного воронения это недорогие цифровые весы, вода, гидроксид натрия, нитрат натрия. Пред тем, как приступить к чернению, необходимо приобрести перчатки и защитную маску.

Посуда для щелочного воронения металла лучше всего подойдет из нержавеющей стали. Воронение проводится при определенной температуре. Во время процесса раствор необходимо поддерживать в кипящем состоянии. Для создания прочного покрытия в домашних условиях воронить нужно полтора часа по необходимости добавляя воду.

Перед тем как приступить к чернению поверхность изделия необходимо обезжирить растворителем. В зависимости от времени прогрева цвет защитной пленки проходит несколько цветовых стадий. Во избежание перепадов цвета, раствор должен полностью покрывать всю поверхность изделия. По завершении деталь необходимо вымыть мылом.

Оксидирование изделий в быту

Воронение маслом в домашних условиях является одним из доступных и мало затратных способов. Прочное чернение стали получится, если перед началом процедуры поверхность отполировать мелким наждаком. Смазав оливковым маслом, металлический предмет нагревают над спиртовой лампой до тех пор, пока поверхность не приобретет черный цвет. После остывания масло удаляют тряпкой.

Не менее эффективный способ покрытия железа чернью с помощью яичного желтка. В домашних условиях такая процедура не составит особой сложности. Металлическую деталь промывают в содовом растворе, хорошо просушивают и покрывают взбитым яичным белком. Для просушки ставят в темное место на два дня, после чего на небольшом огне деталь нагревают до красноты, чтобы удалить образовавшийся ячный слой. Во время обжигания металл приобретает черный насыщенный оттенок.

Воронение алюминиевых сплавов

При воронении алюминия и его сплава на его основе образовывается тонкий слой окисла стеклянной структуры, который защищает его от ржавчины и подготавливает металл для окрашивания. Самым популярным оксидированием является химический способ. Проводится он быстрым погружением алюминиевого сплава в приготовленный состав.

Растворы для оксидирования:

1. Соединение углекислого и хромовокислого натрия.
2. Раствор ангидрид хрома и фторосиликат натрия
3. Состав бихромата натрия и хромовый ангидрит.
4. Гексационоферрат калия, фторид натрия и хромовый ангидрид.

Во время процесса обработки алюминия раствор необходимо перемешивать. Извлеченная деталь должна стечь, затем ее нужно хорошо вымыть в воде и опустить в раствор азотной кислоты. Для упрочнения оксидной пленки алюминий или его сплав сушится при средней температуре. Время оксидирования металла зависит от достижения необходимого цвета. После всех процедур поверхность окрашивается специальными красителями.

Анодирование алюминиевых деталей

Наибольшее распространение среди методов воронения алюминиевых деталей на дому получила процедура анодирование. Этим способом легко и без затрат можно сделать алюминий красивыми и хорошим изолятором для небольшого напряжения. Поверхность деталей покрывается тонким пассивным слоем, который хорошо препятствует окислению. Перед началом процедуры готовится насыщенный раствор электролита. Затем проводиться анодирование, источником тока может служить автомобильный аккумулятор.

Перед анодированием алюминий обезжиривается стиральным порошком. Появление голубовато-серого налета в емкости показывает, что очистки алюминия прошла успешно. После окончания работы изделия промываются водой, протирают раствором марганцовки от налета и просушивают. Поверхность алюминия приобретает гладкую со светло-серым оттенком поверхность. Окрашивание алюминия можно проводить анилиновыми красками любым цветом.

Правила воронения металла из стали

Защитный слой поверхности, отличается стойкостью и прочностью, надежно держаться на металлической подложке. Весь процесс окрашивания деталей из алюминия и стали любой марки необходимо проводить в специально отведенном месте с хорошей воздушной вентиляцией. При шлифовке, обтирке, чистке и других подготовительных работах необходимо остерегаться попадания пыли на изделие, которая может повредить краску.

Чтобы получить качественное воронение необходимо придерживаться установленной процедуры. Изменять ее только в случае, когда происходит несовместимость с обрабатываемым материалом. Вводить новые правила в практику нужно лишь после многократной проверки.

Процесс воронения зависит:

• От состояния поверхности окрашиваемого металла.
• От уровня предварительной очистки.
• От структуры поверхностного слоя металла.
• От положительного результата механической и термической обработки.

Воронение стали во многом зависит и от размера деталей и величины их поверхностей. Достичь однотонного и равномерного окрашивания поверхностей на маленьких деталях в домашних условиях несложно. В качестве рабочей посуды хорошо использовать стеклянные, фарфоровые и фаянсовые емкости нужного объема. В процессе воронения следует использовать защитные средства от воздействия вредных, ядовитых веществ.

Дополнительная обработка оксидированного металла

Главным требованием при проведении любого химического окрашивания металла из алюминия и нержавеющей стали является совершенная чистка обрабатываемых деталей. Отполированная поверхность после химической обработки не должна тусклый, затемненный вид. При наличии шероховатости необходимо сделать повторное шлифование, после чего ополоснуть проточной водой и хорошо высушить.

Для сохранения блеска после удачного окрашивания проводят окончательную полировку металла. Для этого используют замшу или сукно для больших поверхностей. Навести блеск на небольших участках поверхности можно с помощью вращающихся щетинистых щеток или шлифовального круга. Натирка восстанавливает поверхностные частицы стали, улучшает ее зрительное восприятие. Заканчивается работа окраской натертых поверхностей лаком.

Получение цвета побежалости

Во время оксидирования существенное влияние на цвет поверхности оказывает температура нагрева и ее продолжительность. Цвета побежалости можно получить на любой стали. Сам процесс появления цвета проходит очень быстро, поэтому требует определенных навыков. Нагрев должен быть равномерно растянут во времени. На заводских предприятиях для этого используют специальные печи.

При самостоятельной работе можно применить примус, паяльную лампу, газовую плиту, но только для мелких деталей. Сделать самостоятельно в домашних условиях равномерный цвет большой поверхности железа окажется затруднительным, окраска получается пятнистой. Металл, получивший необходимый цветовой оттенок снимается с огня щипцами и охлаждается кислородом воздуха. После сушки его протирают маслом, если качество цвета плохое, обработку повторяют.

Воронение металла, стали в домашних условиях

Воронение (чернение) металла, стали представляет собой покрытие поверхности специальным слоем. Оно придает изделию определенную окраску: черную, синюю или другую. При такой обработке появляется красивая тонировка. Однако метод широко используется благодаря своей практической пользе: покрытые особой пленкой предметы хорошо защищены от коррозии. Процесс давно получил распространение в промышленности. Некоторые применяют воронение в домашних условиях.

• Способы воронения
  • Горячий метод
  • Холодный способ
  • Применение окислителей
• Некоторые особенности
• Секреты воронения
  • Холодное воронение
  • Рецепт с окислителем

Способы воронения

Существует несколько способов подобной обработки. В промышленности воронение осуществляется с помощью изменения структурного состава поверхности. Нанесение — специальным способом. В домашних условиях применять подобные технологии очень дорого или попросту невозможно.

Однако есть способы, позволяющие чернить сталь дома. Для этого не требуется промышленного оборудования. Все необходимое можно найти в магазине. Эти методы представлены ниже.

Горячий метод

Горячий способ предполагает воздействие высокой температуры. Сначала металл просмаливают, затем обжигают, например, паяльной лампой.

Принцип максимально прост и использовался еще в древности. Для работы достаточно даже обычной кухонной плиты. Под воздействием температуры верхний слой взаимодействует с кислородом.

Нагревание нужно осуществлять медленно, постепенно доводя до 400 °C. Поверхность становится сначала коричневой, а потом — черной. Потребуется масло: оливковое или оружейное. Важно рассчитать его количество и не переусердствовать. В противном случае будут пятна.

Способ в домашних условиях применяется реже остальных из-за технологии. Хотя он имеет преимущества:

• защитный эффект держится дольше, чем при холодном способе;
• безвреден для здоровья;
• требует малых затрат.

Перед беспламенным обжигом желательно обработать изделие специальным составом, в который входят:

• сера;
• консистентная смазка.

Соотношение компонентов один к двадцати соответственно. Наносится как можно более тонким слоем. В итоге защитная поверхность получается очень ровной.

Проверить качество воронения можно простым способом. Окунуть кисточку в обычную воду и провести по обработанной поверхности. Должна получиться пленка, но не капля.

Холодный способ

Другой способ обработки — холодное воронение. Часто используется, если изделия нельзя подвергать серьезным нагрузкам. Занимает немного времени и также не потребует много денег.

Суть заключается в покрытии поверхности особым раствором, например, парижским оксидом. Наносят, как правило, кисточкой. Для большего эффекта изделие погружают в раствор. После процедуры изделие:

1. Моют.
2. Протирают ветошью. Ее необходимо смочить спиртом.

Применение окислителей

Есть метод с использованием расплавленных окислителей:

• нитратов;
• нитритов.

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет. При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

• горячими солевыми;
• щелочными.

Некоторые особенности

Воронение стали в домашних условиях не представляет ничего сложного. Окислители применяются для обработки и других металлических изделий:

• чугунных;
• медных, которые приобретают интенсивный красный цвет.

Есть ряд особенностей, которые желательно запомнить:

1. Если изделия термочувствительные или закаленные, то их лучше не трогать. Воронение ухудшит характеристики.
2. Для завершения процесса нужно не забыть помыть изделие специальным средством. После сушки иногда требуется смазка маслом.
3. В магазинах нетрудно найти необходимые вещества, например, селитру, лимонную кислоту.
4. Снять чернение также возможно. Для этого понадобится специальный карандаш.

1. Перед началом необходимо зачистить поверхность и отшлифовать ее.
2. Обезжирить особым раствором.
3. Нужно не забыть про резиновые перчатки для защиты рук. К обработанному изделию нельзя прикасаться.
4. Создать вентиляцию, вытяжку.
5. Подобрать сосуд с подходящими свойствами. Объем должен позволять утопить обрабатываемое изделие полностью. Подойдет материал, не боящийся применяемых веществ: стекло, фарфор, нержавейка, фаянс.

Что касается цвета, то для некоторых изделий он также может быть важен. Можно получить различную окраску: от желтой до черной, ее оттенки. Поэтому, строго говоря, чернение и воронение — не одно и то же.

Чтобы добиться нужного цвета, придется дополнительно уточнить компоненты растворов либо обратить внимание на режим термообработки. Например, один из способов заключается в следующем:

1. Берется азотнокислая медь (70 г) и спиртовой денатурат (30 г).
2. Соль нагревают, пока она не расплавится.
3. Добавляют денатурат.
4. Этой смесью покрывают изделие.
5. Нагревают до тех пор, пока не получится необходимый оттенок. Цвет будет меняться.

Секреты воронения

Рецептов воронения существует много. Каждый мастер предпочитает свой, у кого-то могут быть хитрости. В древности нередко рецепты вороненой стали держали в тайне. Сегодня можно найти различные рецепты на любой вкус.

Холодное воронение

Можно привести следующий пример холодного воронения дома:

1. Берется литр воды (дистиллированной), два вида кислоты: 30% соляная (4 г), 69% азотная (13,5 г). Добавляется также хлорид железа трехвалентный (170 г) и сульфат меди двухвалентный (4 г).
2. Смесью обрабатывают поверхность и оставляют на какое-то время. Чем дольше — тем лучше.
3. Ржавчину убирают с помощью водяного пара и щетки.
4. Все повторяется до тех пор, пока результат не окажется желаемым. Некоторые делают это до 10−20 раз.

Рецепт с окислителем

Для примера можно привести следующий рецепт щелочного раствора:

1. Понадобится каустическая сода (400 г), азотнокислый натрий (10 г), вода (600 мл).
2. Воздействовать смесь должна 30 минут или дольше.
3. Затем поверхность хорошо моется, сушится, немного смазывается маслом. Если щелочь не смыть до конца, будет налет.

Во время работы следует соблюдать осторожность. Горячие вещества и химикаты способны повредить здоровью или испортить имущество. Важно не забывать про правильный подбор емкости, подходящую одежду и элементарную технику безопасности.