Особенности воронения металла в домашних условиях

Воронение стали при помощи льняной олифы, машинного или конопляного масла

В прошлой статье мы рассказывали, как воронить ствол оружия при помощи «ржавого лака», и что нужно для приготовления состава для воронения. В данной статье мы познакомим читателя, как воронить сталь при помощи льняной олифы, машинного или конопляного масла. Разный оттенок черного появляется при воронении стволов и деталей оружия разными маслами, об этом ниже.
Воронение стали при помощи льняной олифы, машинного или конопляного масла

При воронении стальное изделие нагревается до высокой температуры и мажется специальной жидкостью. Последовательность может быть разной. 1. Нагреваем изделие, и окунаем его в жидкость. 2. Нагреваем изделие и мажем его тампоном смоченным в жидкость 3. Сначала смазываем изделие жидкостью, а потом кладём в печку и греем до 250-300 градусов. Для более плотного покрытия так можно делать несколько раз. Сам лично воронил по 1 и 2 варианту, третий ни разу не пробовал.

Что используется в качестве жидкости для воронения. В классическом варианте это льняная олифа или льняное или конопляное масло. Принципиальной разницы нет. Льняную олифу получают длительным нагревом — варкой льняного масла. Это масло содержит много непредельных органических кислот, за счёт чего на воздухе окисляется и полимеризуется — «высыхает». Синтетическую олифу — оксоль брать для этих целей не стоит.

Другой вариант жидкости это машинное масло. Подходит любое минеральное масло: И20, моторное М8, и т.д. Можно брать станочную отработку И-20. С полусинтетическими и синтетическими маслами результат может получаться не тот, нужно проверять каждое конкретное масло.

Цвет, оттенок воронения принципиально не отличается при использовании олифы или минерального масла. Но свойства покрытия разные. Минеральное масло при нагревании пропитывает поверхность оксидного слоя железа обугливается, коксуется и всё. Олифа же, кроме обугливания на поверхности стали «засыхает» за счёт окисления воздухом и даёт более плотное покрытие, которое лучше держится и лучше защищает от коррозии.

Когда я воронил по 1-му способу то для получения чёрного цвета стальное изделие нагревал в муфеле до температуры, когда металл начинает в темноте едва заметно светится. Если поверхность матовая (например ободрана карщёткой или грубым наждаком) то можно греть и чуть выше. Если поверхность полированная, то при более высоком нагреве образуется более толстый слой окалины, который потом местами (пятнами) отвалится. Также если изделие полированное перед воронением его нужно тщательно протереть и не трогать голыми руками. Иначе на воронении будут отчётливо видны отпечатки ваших пальцев.

После окунания в жидкость ждём некоторое время, недолго (зависит от толщины металла) и вынимаем ещё горячий предмет. Если использовали минеральное масло то тщательно отираем остатки масла бумагой тряпками, горячее легче отереть. Если использовали олифу то тряпочкой снять капли и подтёки и оставить олифу засыхать. Горячая олифа быстрее высохнет.

Если нагревать ниже температуры начала свечения в темноте, то воронение будет иметь разные цвета (в зависимости от температуры). Но с этим я толком не экспериментировал.

Крупные изделия сложно нагреть целиком и окунуть в жидкость (особенно если это дорогая олифа). В этом случаем можно (по второму варианту) нагревать частями паяльной лампой, газом и мазать тампоном смоченным в олифу или масло. Мазать нужно без подтёков, т.к. капли будут вскипать и поверхность будет неровной. Правда эти капли можно счистить. При таком способе олифа даёт результат лучше чем минеральное масло.

Источник

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).

Процесс:

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.

Внимание! Во время щелочной обработки следует поддерживать уровень жидкости таким, чтобы деталь всегда находилась полностью в растворе. Тогда все покрытие получится равномерным.

Как зачернить металл в домашних условиях – воронение стали своими руками

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

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

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

Холодное воронение

В сильных окисляющих агентах при 10-30°C от 1 до 5 мин.

При использовании холодного воронения, подготовленная сталь воронится с высокой скоростью, при этом могут быть обработаны также такие металлы как медь, олово, цинк, алюминий, свинец, сурьма, никель, магний и т.д. Окраска изделий может регулироваться за счёт концентрации реагента или времени замачивания заготовки. Минусом является то, что работа проводится с сильным окислителем и требует осторожности.

Источник статьи: https://zen.yandex.ru/media/okskie_nozhi/voronenie-sposob-kotoryi-primeniaetsia-dlia-zascity-stali-ot-korrozii-uje-bolee-200-let-5f23cc679669f47c3e3997fb

Популярные способы воронения стали в домашних условиях

Для окраски металлических изделий все чаще используют воронение стали. Оно обеспечивает надежную защиту поверхности от ржавчины и декоративность отделки. При химическом варианте окрашивания на поверхности появляется защитная оболочка. В процессе работы применяют масла и кислоты. В зависимости от вида используемого материала и степени нагрева соединения металла приобретают естественный оттенок.

Многие считают, что этот вариант обработки применяется только в заводских условиях. Но его можно организовать и самостоятельно, если соблюдать последовательность действий и использовать подходящие средства.

Чего можно достичь воронением?

В результате проведенной работы на поверхности появится пленка из окиси железа. Размеры ее толщины полностью зависят от используемой технологии. Она может составлять 1-10 микрометров. Используя метод воронения металла, вы можете решить следующие задачи:

• защитить покрытие от коррозии, т. к. на воронёных поверхностях не появляется ржавчина;
• придать изделию более презентабельный вид.

Можно получить требуемое покрытие множеством способов. Но самыми популярными из них являются щелочное, термическое или кислотное воронение. Для самостоятельной работы идеально подходит щелочная обработка. Для этого понадобится вода, цифровые весы, нитрат натрия и гидроксид натрия. Также потребуется защитная маска и перчатки для личной безопасности.

Для работы используйте только нержавеющую посуду. Воронение стали проводится при соблюдении определенного температурного режима. Раствор поддерживают в кипящем состоянии, из-за чего с ним нужно работать предельно аккуратно.

Для создания прочного покрытия стали в домашних условиях процесс длится не менее 1,5 часов. Перед тем как приступить к чернению, поверхность необходимо обезжирить растворителем. Цвет защитной пленки определяется временем прогрева, в результате чего он будет постоянно меняться. Чтобы избежать сильного перепада оттенков, поверхность полностью погружают в раствор.

Важно! После завершения обработки металлические изделия нужно обязательно тщательно промывать в мыльном растворе.

Воронение: способ, который применяется для защиты стали от коррозии уже более 200 лет

Воронение или чернение – процесс оксидирования поверхности стали.

Структура такого покрытия является микрокристаллической и микропористой, а толщина составляет от 1 до 10 микрон. Зачастую для придания блеска и улучшения антикоррозионных характеристик слой воронения пропитывают нейтральным маслом.

В современном значении слова «воронение» известно с 19 века и использовалось для снижения коррозии оружейной стали. Классическим методом являлось превращение красно-бурой ржавчины в железную окалину методом кипячения детали в воде. В 20 веке были разработаны методы щелочного и горячего воронения, позволяющие существенно экономить время. К настоящему моменту это всё ещё самый востребованный метод, однако во многом утративший своё практическое значение.

Всё чаще воронение применяется для декоративной отделки металлов, в то время как современные высоколегированные (в основном хромированные, нержавеющие) стали не нуждаются в защитном оксидировании. Характерным примером подобного явления можно считать отдельные модели ножей из быстрорежущей стали Р12 с воронеными клинками.

Популярные способы воронения

Технология воронения включает несколько способов, основными из которых являются следующие:

• Щелочной способ. В данном случае придется работать с окислителями с соблюдением температурного режима 130-150 градусов. Благодаря щелочному оксидированию осуществляется окисление железа. Но с этим методом не стоит работать в доме или квартире, так как в процессе работы выделяется неприятный запах.
• Кислотный способ. В данном случае работа выполняется в кислых растворах с использованием химического или электрохимического способа. Важно помещать предмет в раствор на установленное время и действовать в соответствии с инструкцией.
• Термический способ. Такое воронение считается самым старым и простым из существующих. 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.

Процесс воронения

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

Есть несколько способов обработки металла:

Далее мы рассмотрим каждый из них.

Щелочной способ

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

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

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

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

Кислотный способ

Кислотное воронение выполняется в кислых растворах химическим или электрохимическим способами.

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

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

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

Теперь начнем воронение металлической детали.

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

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

Термический способ

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

Читать также: Как сделать ресивер компрессора с газового баллона

С применением масла

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

• Машинное масло – 500 мл.
• Металлическая емкость для масла.
• Инструмент для удерживания детали (пассатижи, плоскогубцы, клещи и т.п.).
• Газовая горелка. Если ее нет, то можно воспользоваться газовой плитой или строительным феном.
• Бумажные салфетки или ветошь.

Далее рассмотрим порядок действий с использованием строительного фена.

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

Каждый цикл воронения делает деталь темнее.

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

Применение ржавого лака

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство. В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Чтобы избавиться от налета рыжего цвета, воспользуйтесь щеткой с достаточно жесткой щетиной из металла. В результате остается только черная окись.

Для начала металл подвергают механической обработке и обезжиривают. Затем изделие укладывают в специальный состав. Средство для воронения готовят в фарфоровой емкости. При этом важно работать в перчатках, чтобы защитить кожу. Состав делается с использованием соляной кислоты. Ее в небольшом количестве вливают в емкость. Она смешивается с металлическими опилками, азотной кислотой и железной ржавчиной.

Воронение селитрой

Отличный результат показывает химическое воронение селитрой. Оксидное покрытие получается прочным, блестящим, черно-синего цвета.

Очищенное изделие предварительно вываривают для обезжиривания 20 минут в растворе такого состава:

• Вода дистиллированная 1 литр;
• Сода каустическая50 гр;
• Сода кальцинированная 50 гр;
• Клей канцелярский 1 ст. ложка.

После обезжиривания изделия моют горячей водой и помещают в раствор для воронения на 25 минут.

Состав раствора:

• Едкий каустик 500 г.;
• Селитра натриевая 500 г.;
• Дистиллированная вода 1 л.

Обработанные детали начинают промывать под краном очень горячей водой, постепенно снижая температуру до холодной. Дополнительное полирование не требуется.

Использование машинного масла

Воронение ножа можно выполнить в домашних условиях с маслом. Вам потребуется следующее:

• 500 мл машинного масла;
• оборудование для удержания детали, такое как специальные крючки, плоскогубцы или пассатижи;
• металлическая емкость для воронения в масле;
• ветошь или бумажные салфетки;
• газовая горелка, строительный фен или газовая плита.

Как сделать процедуру, если у вас есть строительный фен? Для этого деталь выкладывают на негорючую поверхность, такую, как кирпич. Затем фен устанавливают в режим сильного разогрева. Деталь максимально сильно нагревают. Затем при помощи клещей или плоскогубцев ее укладывают в ванночку, полностью покрывая поверхность маслом. Это обеспечит ровный цвет по завершении процедуры. Затем деталь укладывают на бумажную салфетку для впитывания масла.

При обработке металла данным способом можно воспользоваться льняным маслом. Процедура прекращается, как только получится нужный цвет. Процесс необходимо повторить 3 или 4 раза. По завершении каждого цикла изделие становится все темнее.

Если вы решаете, как вам воронить стальное изделие, этот способ не сделает ее черной. А поверхность не получится слишком прочной. Данное средство для воронения подойдет, если необходимо защитить стальное изделие от ржавчины.

Горячее воронение

Такой способ обработки опытные воронильщики рекомендуют, как самый надежный и верный. Покрытие после него намного дольше держится, довольно прочное и надежное.

Из имеющихся технологий этот метод появился самым первым, поскольку считается наиболее дешевым и легким. Для процедуры требуется строительный фен, ванночка для масла, ветошь, плоскогубцы, машинное масло.

Сильно разогретую над феном деталь помещают в емкость с маслом, выдерживают 15-20 минут. Далее вынимают и протирают ветошью. Процедуру проводят 5-6 раз.

Черный цвет металл не приобретет, это не декоративное воронение, но защиту от ржавчины приобретет отменную.

Рекомендации

Вы думаете, как заворонить металлические предметы самостоятельно? Для этого можно использовать один из подходящих для вас способов. Используя профессиональные советы, вы получите идеальный цвет металла, а сам процесс пройдет безопасным для вас способом.

Холодное воронение предполагает использование ванночки или специальной емкости. Но она не может быть выполнена из любого материала. Оптимальна ванночка из древесины или оцинкованная емкость.

Хорошо, если тара будет дополнительно оборудована подвесками-крючками для размещения в растворе детали. Данные элементы могут выполняться в виде изогнутых стоек или монтироваться на стенке. Все определяется высотой бортиков емкости и размерами заготовки.

Для воронения стали емкость необходимо как следует обезжирить. Лучшим образом для этого подойдет растворитель, выполненный на органической основе. Это может быть ацетон, перхлорэтилен или бензин Б-70. Основа остается инертной по отношению к этим составам. Но для каждого вида металла необходимо подбирать оптимальный раствор. Только с его помощью можно получить оптимальный цвет и максимально улучшить характеристики изделия.

Даже если вы проводите холодное воронение, работы следует выполнять на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Это связано с вредными испарениями и резким химическим запахом.

Если вам не удается хорошо зачистить поверхность щеткой или абразивом, используйте травление. Для каждого вида металла существует свое средство. Если у вас изделие из черного металла, жидкость для воронения включает 100 грамм азотной, 50 грамм серной и 150 грамм соляной кислот на 1 литр дистиллированной воды. Поверхность обрабатывают не менее 2,5 часов. Для придания гладкой поверхности применяют химическую полировку.

Таким образом, воронение стального предмета можно выполнить самостоятельно. Для этого важно подобрать наиболее подходящий способ обработки и придерживаться четкой последовательности действий. В результате вы получите устойчивую к коррозии поверхность подходящего оттенка.

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.