для чего воронят металл
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.
Какие существуют средства и способы для самостоятельного воронения металла?
Техника безопасности и подготовка к воронению
Если зреть в корень, то воронение – обычная химическая реакция. И по этой же причине следует соблюдать определенные правила, действие проводить в отведенном и оборудованном безопасном месте.
Какой бы способ воронения не был выбран, понадобятся следующие вспомогательные материалы:
Видео
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.
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.
Горячее воронение: особенности, преимущества, недостатки
Многие, особенно умельцы в возрасте, предпочитают делать воронение ружья исключительно горячим способом, считая этот способ единственно правильным. Аргумент очень прост. У изделия, которое было воронено горячим способом, покрытие сохраняется намного дольше. Еще одним плюсом данного метода является отсутствие вредных испарений.
Довольно часто такой способ называют воронением в масле, что фактически объясняет технологию процесса. Технология очень проста и воронение стали своими руками с использованием данного метода осуществляется довольно легко.
Для начала деталь разогревают, чем больше, тем лучше. После этого деталь погружают в масло (именно это и дало названию методу как воронение стали в масле). Это может быть льняное, оливковое, или оружейное масло. Принципиально можно даже использовать и обычное машинное масло.
После того как деталь подержали в масле секунд десять, деталь достается, и маслу обязательно надо дать стечь самому, иначе пойдут пятна. Следующий шаг заключается в «запекании» масла на поверхности. Для этого принято использовать паяльную лампу. Важный момент воронения стали в масле заключается в определении момента готовности изделия.
Опытные мастера говорят, что прекращать запекать надо в тот момент, когда деталь только начинает менять свой цвет с коричневого на черный. Воронение стали в масле один из наиболее старых и проверенных способов защиты металлов от коррозии, не подводил мастеров на протяжении веков, не подведет и сейчас.
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:
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.
Внимание! Во время щелочной обработки следует поддерживать уровень жидкости таким, чтобы деталь всегда находилась полностью в растворе. Тогда все покрытие получится равномерным.
Как заворонить металл в домашних условиях с помощью ржавого лака
Это простой и быстрый способ для чернения стали. Нужно подготовить заранее емкость. Оптимально подходит фарфоровая. Затем следует подготовить поверхность – механическая обработка и обезжиривание проводится по вышеописанным стандартам. Теперь переходим к приготовлению состава. В него входит соляная кислота, как основание, дополнительно – металлические стружки, азотная кислота и железная ржавчина.
Перемешайте смесь до максимально однородного состояния. В процессе подготовки раствора будет происходить реакция с выделением газа. После этого добавьте спирт или обыкновенную водку в пропорции 1:1. Она осядет вместе с мутным осадком, нужно его слить вместе со стальными опилками и мутной жидкостью.
Выбор технологии для воронения деталей
Чтобы подобрать нужный способ воронения, желательно определиться по ряду определенных параметров и рекомендаций:
Популярные способы воронения
Технология воронения включает несколько способов, основными из которых являются следующие:
Существуют и другие способы получения вороненого железа. Вы можете выбрать наиболее подходящий из них и сделать всю работу самостоятельно. Главное в точности соблюдать последовательность действий и использовать правильные составы для воронения.
Щелочной
Для воронения металла этим способом необходимо выполнить четкую последовательность действий. В первую очередь придется обезжирить поверхность при помощи растворителя. Затем сделайте следующее:
Когда изделие полностью высохнет, его необходимо смазать машинным маслом и насухо протереть. В результате покрытие становится гладким и износостойким. Вам не придется дополнительно полировать изделие. Данные правила позволяют придать поверхности нужный эффект, не прибегая к сложной технологии. Не забудьте использовать защитную маску и плотные перчатки.
Кислотный
Данный вариант выполняется в кислых растворах. При этом используют электрохимическую или химическую технологию обработки. Важно очистить ржавчину. Для этого подойдет обычная наждачная бумага. Для увеличения скорости очистки в запущенных случаях можно использовать болгарку, оснащенную металлической щеткой.
Затем воспользуйтесь очищающим составом, в качестве которого используют трифосфат натрия, этиловый спирт с керосином или простой керосин. Деталь необходимо погрузить в раствор на 15 минут. В завершении изделие следует промыть в проточной воде, хорошо протереть и высушить.
Пока высыхает деталь, необходимо подготовить раствор для кислотного воронения. Смешайте следующие ингредиенты:
На следующем этапе осуществляется непосредственное воронение ножа. Нагрейте смесь до 150 градусов. Поместите предмет в емкость на 15 минут. Следите, чтобы металлическая поверхность находилась в растворе полностью. Затем промойте ее в проточной воде и окуните ее в кипящую воду. Это позволяет полностью очистить поверхность от раствора.
На завершающей стадии осуществляют процесс воронения стали в масле. При этом изделие погружают в машинное масло на 60 минут, после чего им можно пользоваться по назначению.
Важно! При использовании данного метода возможно и холодное воронение. Для этого используют такое средство, как ржавый лак.
Термический
Здесь все очень просто. Такое воронение считается самым старым. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.
Холодное воронение в домашних условиях
«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.
Другие методы воронения
Добиться благородного синего отлива несложно при помощи продолжительного нагрева детали. В процессе обработки стальная поверхность белеет, затем желтеет, приобретает фиолетовый оттенок. Но в конце процедуры образуется покрытие синего цвета.
Для работы необходим горн и металлический ящик.
При необходимости можно обойтись и без термообработки.
Применение селитры
Отличного результата можно добиться, применив селитру. Для этого изделие варят в натриевой селитре при 130-150 градусах.
Примечательно, что несложно найти готовые препараты с селитрой специализированного назначения.
Препарат «Клевер»
Готовый раствор напоминает гель, и продается в пузырьках по 50 мл.
Им удобно воспользоваться для защиты зон, пораженных ржавчиной. Предварительно поверхность зачищают и обезжиривают растворителем.
Средство наносят при помощи маленькой мягкой кисточки, выдерживают пару минут до появления белесого налета. Смывают теплой водой, участок просушивают тканью. Для повышения качества покрытия процедуру повторяют 2-4 раза.
В продаже имеются и другие готовые препараты для оксидирования стали.
При желании самостоятельно выполнить воронение разумно прибегнуть к самому удобному для себя варианту.
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.
Окисление
При использовании этого метода металл обрабатывается каким-либо оксислителем, например, селитрой. Сложность заключается в том, чтобы разогреть химикат до температуры плавления, что не для каждого является возможным. Но есть несколько рецептов растворов, которые можно использовать и без нагревания.
Для создания раствора на 1 литр воды придется смешать следующие компоненты:
динатрия гидрофосфат (Na2HPO4) — 100 граммов;
азотнокислый натрий (NaNO3) — 50 граммов;
едкий натр (NaOH) — 2,8 грамма.
рассчитан на 0,63 литра воды и включает в себя большое количество едкого натра:
едкий натр (NaOH) — 400 граммов;
нитрат калия (KNO3) — 10 граммов;
азотнокислый натрий (NaNO3) — 10 граммов.
Оба варианта одинаково эффективны, выбирайте тот, для которого удалось найти реагенты в нужных количествах.
Приготовив раствор, погрузите в него деталь на полчаса, после чего просушить. Обратите внимание, что эти способы подходят и для воронения клинков, так как получившаяся пленка очень прочна.
Процесс воронения
Оксидирование черных металлов в профессиональной терминологии называют воронением.
Если говорить о воронении стали, например, об оксидировании, чернении или синении, можно сказать, что это процесс, в ходе которого на чугуне или низколегированной стали образуют слой оксида железа. Как правило, толщина такой пленки лежит в пределах от одного до десяти мкм. Толщина слоя обуславливает и наличие определенного цвета побежалости. В зависимости от возрастания толщины пленочного слоя, цвета могут быть: желтым, бурым, вишневым, фиолетовым, синим и серым.
В настоящее время существует несколько типов воронения:
Как проводить оксидирование металлов в домашних условиях?
На практике воронение выполняется по различным схемам:
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:
Остается только изучить основные способы нанесения оксидной пленки, а потом на реальном опыте отработать приемы, получить нужные навыки.
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:
Холодное воронение
Многими стрелками воронение кисточкой или ватным диском признано самым быстрым и легким. Естественно, процедуре предшествует предварительная подготовка стволов.
Все имеющиеся оксидированные пленки снимаются шкуркой: начинают процесс с «нулевки», постепенно переходя к самой мелкозернистой структуре. Перед обезжириванием надевают перчатки и моют в них руки любым моющим средством для посуды, чтобы обезжирить.
До окончания процесса воронения к стволу голыми руками не прикасаются.
Непосредственно воронение проводится препаратом «Клевер», «Сияющая сталь», «Ворон-3», «Парижский оксид» и другие. Наносят кисточкой, ватной палочкой, но это на мелкие детали. Сами стволы лучше обрабатывать ватными дисками. От состава сталь чернеет практически мгновенно.
Чтобы сделать устойчивое к истиранию покрытие, после того, как высохнет первый слой, его смывают ацетоном. Естественно, все покрытие не смоется, может какая-то его часть. Наносят второй слой воронения. Всего обычно наносят 5-7 слоев.
Готовое вороненное изделие обильно смазывают «Баллистолом».
Стволы закрывают пробками или подручными средствами