Что такое воронение металла и зачем это нужно
Секреты воронения металла в домашних условиях
Создание надёжного поверхностного слоя защиты металлического изделия для противостояния коррозии даёт воронение металла в домашних условиях. Включение элементов декорирования стойкой тонировкой с подбором оттенка — дополнительное преимущество чернения. Использование термического либо одного из химических способов (на выбор) определяет возможности и целесообразность.
Подготовка к воронению металла в домашних условиях и процесс обработки детали
Домашние мастера прибегают к доступным способам создания антикорродирующего покрытия металла:
Соблюдение мер безопасности стоит на первом месте, даже если домашняя мастерская не имеет достаточного оборудования. Цикл операций по воронению металла начинается с обезжиривания поверхностей растворителями с соблюдением мер пожарной безопасности в проветриваемом помещении.
Окисную плёнку, остатки ржавчины снимают механическим способом: торцовой проволочной щёткой с помощью углошлифовальной машинки, на обдирочном или резиновом круге, вручную наждачной бумагой. Завершить операцию следует устранением рисок на войлочном полировальном круге.
Смешивание и нагревание реактивов требуют обеспечить защиту глаз, кожи и органов дыхания:
Воронение металла химрастворами
Стойкое химическое покрытие металла сопровождается поддержанием высокой температуры. Длительность процесса растягивается до 1,5 часов. Испарению раствора вследствие выкипания, снижению затрат на нагревание способствует плотная крышка с внутренней отбортовкой для стекания конденсата в сосуд из нержавеющей стали.
Ёмкость для погружения с целью охлаждения, обилие проточной воды и жестянка с машинным маслом (подойдёт даже отработка) находятся под рукой.
Щелочное воронение металла
Операция проводится на открытом пространстве. Обязательно нахождение с наветренной стороны. Испарения едки, обладают неприятным запахом.
Изделие подвешивается на медной проволоке, без касания стенок металлической ёмкости. Нагрев производится паяльной лампой. Щелочной раствор для воронения заливается с избытком, чтобы не пришлось доливать.
Длительность кипячения влияет на глубину покрытия, густоту цвета – можно получить чёрный с синевой. Длительность обработки — 0,3–1,5 часа, прекращается по достижении нужного оттенка. Температура раствора — 130–150 0 С.
Извлечённое изделие промывается, обильно смазывается машинным маслом, протирается насухо. Чернение металла на полированной поверхности получается однотонным, без контрастных разводов.
Другие варианты компонентов на 1 л дистиллированной воды:
При доведении до 200 0 С в течение получаса, получаем поверхность с матовым воронением. Для блестящего воронения используем те же реагенты и температурный режим:
Сложность доведения до 200 0 С без автоклава компенсируется продлением воздействия реагентов при активном кипении под плотной крышкой.
Электрохимическое щелочное воронение металла
Химокрашивание или анодное оксидирование лишено недостатков термовоздействия в растворе щелочи. Плёнка глубокого чёрного цвета без полосатости разводов с улучшением характеристик коррозионной стойкости толщиной 5 мкм получается при соблюдении следующих условий:
Катод подбирается нержавеющий, важно поддержание температурного режима и диапазона тока стабилизатором. Поверхность воронения активируется однократным окунанием в соляную кислоту.
Воронение металла в кислой среде
Ингредиенты на 1 л:
Холодный способ воронения
Запускаем реакцию. Окончание выделения пузырьков газа говорит о завершении взаимодействия реагентов. Параметры эффективности «Ржавого лака»:
Удержание в химикалиях при необходимости повторяется до 5 раз с промежуточными промывкой, протиранием и просушкой.
Ржавый лак — комплект для воронения
Термическое воронение сталей
Оксидация металла воздействием температур, пограничных процессу нормализации, допустима и для закалённых изделий – отпуск при 400 0 С не происходит. Удобство способа в том, что горячее воронение превосходит по стойкости иные технологии.
Термическое воронение сталей
Подбор масла для покрытия металла не затруднит. Пригодны синтетическое, машинное, растительное. Деталь окунается и обтирается. Толщина слоя не принципиальна: излишки стекут и сгорят.
Электропечь разогревается до 350–400 0 С, изделия загружаются навалом на поддон. Время рассчитывается по массе и конфигурации металла. Пластине достаточно 15 мин. Прогрев массивной детали длителен.
Выемка производится после остывания печи. При необходимости проводится неоднократное воронение. При оксидации мелких деталей обвязывание проволокой не оставляет следов.
Простейший метод воронения металла в домашних условиях
Готовим 10% раствор лимонной кислоты. Пакет пищевой лимонной кислоты растворяется в десятикратном объёме кипятка без осадка. Опускаем предмет, подлежащий оксидации. Чернение металла занимает до часа времени.
По мере появления на поверхности изделия пузырьков, встряхиваем предмет или перемешиваем состав стеклянной палочкой. Покрытие достаточно долговечно, но механической стойкостью не отличается.
Воронение металла лимонной кислотой
Воронение поверхностным окрашиванием металла
Оксидную защиту параллельно с чернением обеспечивают готовые покупные средства. Подготовительные мероприятия по зачистке, обезжириванию, удалению рисок шлифовкой проводятся непременно. Манипуляции по воронению металлов проводятся при комнатной температуре и активной вентиляции.
«Клевер». Применяется для восстановления и предохранения частичных повреждений поверхности. Препарат по консистенции — гель. Наносится кистью. Выдерживается 2 мин. на повреждённом участке изделия, смывается водой. Возможно троекратное покрытие металла для придания потребного оттенка. Безопасен в использовании, не требует специальных навыков.
«Ворон-3М». Препарат способен покрывать различные металлы. Предназначен в большей степени для декоративного чернения.
DuraCoat. Универсальное средство по воронению и декорированию. Возможны вариации с цветом покрытия. Хорошо противостоит физическому воздействию, агрессивной химии. Покрывает металлы, пластик дерево.
Видео: Воронение стали своими руками
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:
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:
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:
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:
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.
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:
Температурные режимы воронения
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:
Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению
Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:
Воронение стали в домашних условиях
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:
Для самостоятельного применения в домашних условиях хорошо подходит щелочной метод. Для него потребуются
Чтобы покрытие стало прочным, процесс должен продолжаться не менее полутора часов.
Щелочной
Технология воронения стали щелочным способом в домашних условиях разбивается на следующие операции
Воронение стали щелочью
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.
Средство для обезжиривания стали перед обработкой
Далее проводят химическую очистку. Для нее применяют
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:
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.
Составляющие раствора для воронения
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»
Средство «Сапфир» для воронения
Покрытие маслом
Это один из самых популярных домашних способов. Технология разбивается на следующие операции:
Масло наносят кисточкой или окуная изделие в емкость с маслом. Применяют разные сорта масла, такие, как
Применение селитры
Прекрасного результата добиваются домашние мастера и с применением селитряного раствора. Можно приобрести готовый раствор, а можно составить его самостоятельно:
После часового вываривания получается гладкая и не требующая дальнейшей обработки поверхность глубокого сине-черного цвета.
Средство «Клевер»
Гелеобразное средство можно купить в баночках по 50 мл и применяют к сплавам с содержание хрома не более 3 процентов
Оно предназначено для восстановления локальной коррозии. Для получения яркого оттенка средство придется наносить несколько раз. Предварительно изделие следует зачистить шкуркой и протереть обезжиривателем.
Клевер наносят кисточкой и оставляют на две минуты. Появляющийся налет бело-желтого цвета смывают водой и протирают деталь ветошью.
Холодное воронение в домашних условиях
«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.
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:
обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С
Чернение металла
В зависимости от кислотности среды, в которой обрабатывают заготовку, меняется цвет получившегося покрытия, от желтого до черного. Поэтому воронение и чернение металла – не одно и то же. Требуемый оттенок подбирают, варьируя интенсивность и длительность термообработки и процентное содержание компонентов раствора.
Если взять смесь из 7 частей азотнокислой меди и 3 частей спиртового денатурата, нанести ее на изделие и прогреть его на огне то по мере нагрева покрытие начинает менять свой цвет. Когда получится нужный оттенок, нагрев прекращают.
Чернить сталь возможно также и обмазав его маслом и прокалив на открытом пламени. Получится стойкая пленка глубокого черного цвета. Существуют и другие составы для чернения.
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.
Готовый ржавый лак
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.
Результат использования ржавого лака
Деталь помещают в раствор на время, достаточное для приобретения глубокого черного цвета. В завершение процесса деталь следует промыть большим количеством воды.
Внимание! 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:
Воронение стали с помощью машинного масла
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.
Очистка изделия от ржавчины
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.