Как сделать воронение металла в домашних условиях

Станки и Инструменты

Для того, чтобы защитить железо от коррозии, сегодня активно используют воронение, как заводское, так и кустарное, которое делится на разные виды, в том числе чернение углеродистой и низколегированной стали в домашних условиях.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 228
Источник: http://tutmet.ru/holodnoe-chernenie-nerzhaveyushhej-stali-domashnih-usloviyah.html

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:

Как не надо воронить металл (и как надо)

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.

В поверхностном слое содержится больше чистого железа. Оно подвержено действию воды и окружающих газов. Процесс идет по нарастающей. Рыхлая ржавчина быстро распространяется внутри деталей.

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:

Холодное и огнестрельное оружие.
Изделия, полученные в результате холодной ковки.
Претензионные пары, работающие с газами и жидкостями.

Для них нужно использовать иной способ защиты.

Блок: 2/10 | Кол-во символов: 1352
Источник: https://metmastanki.ru/voronenie-metalla-v-domashnih-usloviyah-sposoby

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:

Два способа воронения металла в гаражных условиях! Токарные работы

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.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 976
Источник: https://metalloy.ru/obrabotka/zashhita/voronenie-metalla

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:

В фарфоровую емкость наливают 100 мл чистой воды.
Добавляют 100 гр. технической соды и 30 гр. натрия азотнокислого.
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:

Оксидирование металла кислотой

Виннокаменная и дубильная кислоты в количестве 2 грамм разводятся в 1 литре воды.
Раствор тщательно перемешивается.
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.

Термическая обработка металлов

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

Металлическую деталь держать под феном, включенным на максимальную мощность.
Когда она прогреется, опустить в масло. Это можно сделать плоскогубцами, чтобы металл был полностью погружен.
Достать и промокнуть изделие салфеткой.
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.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 3320
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/sposoby-voroneniya.html

2 Синение стали – рецепты разной степени сложности

При длительном нагреве, после того, как накал металла минует белую стадию, а затем желтую, бурую и фиолетовую, поверхность стали окрасится в красивый светло-синий цвет, постепенно сменяющийся темным. Именно на термообработке основан самый простой метод синения, и именно с него мы начнем перечень существующих способов оксидирования. Для получения качественного воронения в домашних условиях вам понадобится горн, желательно с автоматическим поддувом, в крайнем случае можно использовать обычную металлическую бочку, заполненную наполовину рубленым хворостом.

Металлический ящик под размер детали наполняем мелким березовым углем и помещаем в хорошо разогретый горн или в бочку с горящими щепками. Когда уголь нагреется и начнет тлеть, укладываем в него обтертую уксусом и высушенную стальную деталь, после чего следим за этапами ее каления. В самом начале появления синевы вытаскиваем заготовку и слегка остужаем на воздухе, одновременно очищая мягким углем. Затем снова помещаем в ящик. Повторив эти манипуляции несколько раз, и в конце доведя каление до явственной синевы, вы получите прочную окисную пленку.

Другой способ – с применением специального раствора и без термообработки. Для него вам нужно раздобыть всего 2 реактива: по 2,5 грамма гексацианоферрата калия, в народе именуемого красной кровяной солью и являющийся мощным окислителем, а также полуторахлорное железо. Оба ингредиента прекрасно растворяются, поэтому смело заливаем каждый в отдельной емкости 0,5 литра воды, после чего объединяем получившиеся жидкости в единую смесь. Именно в нее и помещаем стальную деталь, которой нужно придать антикоррозийную устойчивость. Когда поверхность металла достигнет нужного окраса – извлекаем деталь из ванны и обсушиваем.

Существуют и более сложные методы синения, но мы обратимся к тем, что попроще. Оксидирование можно осуществлять не только растворами, но и расплавами различных веществ. В частности темно-синий цвет стальному изделию можно придать, погрузив его в расплавленную серу, в которую предварительно, после перехода в жидкое состояние, замешивается небольшое количество сажи. Второй вариант – расплав селитры, получаемый при ее нагреве до температуры свыше 320 градусов. Если выдержать в такой ванне стальное изделие, оно покроется равномерной темно-синей пленкой.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2343
Источник: http://tutmet.ru/holodnoe-chernenie-nerzhaveyushhej-stali-domashnih-usloviyah.html

Воронение «холодное»

Из названия понятно, что металл в процессе работы термическому воздействию не подвергается. Для обработки применяются специальные растворы. Все отличие только в способе, которым ими покрывается деталь.

Кисточкой

Средства, нанесенные на поверхность, образуют плотную пленку. Такой способ называют еще «чернением». Можно использовать отечественный состав «Ворон 3». Из импортных – так называемый «оксид парижский».

Преимущества

Простота технологии.
Воронение можно сделать в любых условиях, без какой-либо подготовки рабочего места.

Недостатки

Трудность воронения деталей со сложной конфигурацией или рельефом.
При механических воздействиях слой покрытия повреждается.
Понадобится дополнительная полировка, чтобы добиться «гладкости» основы.

Погружением в емкость

Преимущества очевидны. Во-первых, жидкость проникнет во все «закоулки». Во-вторых, такая обработка потребует значительно меньше времени. В-третьих, снизится расход вещества, который неминуемо будет, так как при обмазке часть состава будет разбрызгиваться.

Независимо от выбранного способа, после окончания процедуры вещество смывается водой с моющим средством.

Несколько рецептов растворов

Доли всех компонентов указаны в граммах на 1 л воды дистиллированной.

Хлорид железа – 75; этанол – 30; сульфат меди и азотная кислота – по 20.
Хлорид железа – 170; азотная кислота – 13,5; соляная кислота и сульфат меди – по 4.

Источник: intehstroy-spb.ru

Химия и производство: Воронение железа и стали

В результате химической или термической обработки на поверхности стальной детали возникает слой окиси железа толщиной от 1 до 10 микрон. Толщина слоя определяется выбранной технологией обработки.

Воронение металла позволяет достичь две основные цели:

Повышение коррозионной стойкости изделия. Обработанные детали не ржавеют.
Улучшение внешнего вида. Особенно важно для тех деталей, которые по условиям эксплуатации не подлежат покраске.

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:

Использовать защитную маску и перчатки.
Обеспечить вентиляцию помещения, в котором проводят работы.
Применять посуду из нержавеющей стали.
Не превышать рекомендованную температуру обработки.

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.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:

Кипячение в самостоятельно приготовленных или приобретенных химических составах.
Покрытие стали специальным маслом и последующая термообработка.
Покрытие поверхности подготовленным составом при комнатной температуре.

Воронение 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.

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.

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.

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:

Деталь ошкуривают и обезжиривают растворителем.
Покрывают маслом.
В муфельной печи нагревают до 350-400 °С. Допустимо использовать духовой шкаф.
Остывшая деталь приобретает черный или коричневый оттенок.
Для насыщения цвета процедуру повторяют.

Масло наносят кисточкой или окуная изделие в емкость с маслом. Применяют разные сорта масла, такие, как

оружейное;
оливковое;
льняное.

Применение селитры

Прекрасного результата добиваются домашние мастера и с применением селитряного раствора. Можно приобрести готовый раствор, а можно составить его самостоятельно:

вода-1000 мл;
натриевая селитра- 0,5 кг;
едкий каустик-0,5 кг.

После часового вываривания получается гладкая и не требующая дальнейшей обработки поверхность глубокого сине-черного цвета.

Средство «Клевер»

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.

«Ворон-3М». Препарат образует на поверхности плотную пленку глубокого черного цвета.
«Парижский оксид». Импортный препарат на основе селена поставляется в трех емкостях: 1- для подготовки поверхности, 2- основной состав и 3 закрепитель, дающий покрытию дополнительную защиту.

Жидкость для холодного воронения наносят на детали кисточкой, а после окрашивания смывают теплым мыльным раствором. Метод популярен для обработки стволов и других деталей огнестрельного оружия, не подлежащий кипячению.

Воронение стали в домашних условиях

Если вы проводите воронение стали в домашних условиях, нужно разумно выбирать составляющие раствора для кипячения. Нагрев закаленных деталей может привести к потере им своих прочностных свойств.

Щелочные растворы менее пагубно воздействуют на сталь, и опытные мастера советуют остановить свой выбор на них. Обработку кислыми растворами предпочтительно проводить при пониженных температурах

Так, например, при применении кислотного состава для воронения стали из:

азотнокислого кальция – 94%;
ортофосфорной кислоты – 3%;
диоксида марганца – 3%.

обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С

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.

Чернение металла

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.