Всегда высокое качество!
Техпроцесс «Ультра-Блэк 407»
Чернение нержавеющей стали
- Процесс используется для химического щелочного оксидирования нержавеющих сталей с окрашиванием их в чёрный цвет
- Оксидирование осуществляют в горячем щелочном растворе солевой композиции «Ультра-Блэк 407», которая представляет собой изобретённую порошкообразную смесь солей и едкого натра – предприятию приобретать дополнительно какие-либо другие химикаты не нужно
- В той же ванне можно оксидировать не только нержавейку, но и ковкие стали, чугуны и мягкие малоуглеродистые стали с образованием на них покрытий черного цвета
Стадии обработки. Подлежащие чернению детали могут обрабатываться в корзинах, галтовочных барабанах или на крюках или подвесках, изготовленных из малоуглеродистой стали.
1. ОЧИСТКА И ОБЕЗЖИРИВАНИЕ: детали должны быть тщательно очищены и обезжирены. Для химического обезжиривания рекомендуется использовать фирменные технические моющие средства «Чистал ЭО» (это ТМС годится также и для электрообезжиривания) и другие. Можно также использовать любые другие растворы химобезжиривания, способные обеспечить адекватную подготовку поверхности перед оксидированием.
ТРАВЛЕНИЕ НОЖЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЙКИ в домашних условиях. Полезный лайфхак.
2. ПРОМЫВКА: в ванне каскадного типа с нижней подачей воды.
3. АКТИВАЦИЯ: все нержавеющие стали, из-за присутствия на их поверхности оксида хрома, находятся в пассивном состоянии, поэтому перед чернением этот оксид должен быть удален посредством активации в растворе фирменного препарата «Е-Пик 211» 120–240 г/л, 2–5 мин, температура от цеховой до 65–85° С (подбирается).
Если пассивное состояние характеризуется высокой устойчивостью, то для активации может потребоваться дополнительно обработка в растворе соляной кислоты (180–200 г/л), 5 мин, температура – цеховая; после чего следуют промывка в холодной воде, а затем обработка в разбавленном растворе фирменного препарата «Е-Пик 211» (7,5–15 г/л), 30 с ‒ 3 мин, 65–85 °С и более .
4. ПРОМЫВКА: в ванне каскадного типа с нижней подачей воды.
5. ЧЕРНЕНИЕ (ОКСИДИРОВАНИЕ): погрузить детали в кипящий раствор «Ультра-Блэк 407» (температура 124 ± 3 °С) до тех пор, пока их поверхность не окрасится в насыщенный черный цвет. Требуемое время погружения может варьироваться от 2 до 15 мин в зависимости от массы деталей, а также от типа и состояния нержавеющей стали. Чрезмерное время погружения может приводить к плохой адгезии формирующегося слоя. Однако большинство неполадок при чернении могут быть следствием неправильной подготовки поверхности или отклонения температуры кипения раствора оксидирования от рекомендуемых значений.
Источник: www.sonis-co.ru
Записки флинта. Нержавейка, радикально-черный цвет.
Эпиграф:
— Что вы на меня смотрите такими злыми глазами,
как солдат на вошь? Вы на себя посмотрите.
Чернение ножа. Травля ножа в лимонной кислоте. MORA Companion.
— Но ведь мне аптекарь говорил,
что это будет радикально-черный цвет.
Не смывается ни холодной, ни горячей водой,
ни мыльной пеной, ни керосином.
Контрабандный товар.
— Контрабандный? Всю контрабанду делают в Одессе,
на Малой Арнаутской улице. Покажите флакон.
И потом посмотрите. Вы читали это.
И.Ильф и Е.Петров. «Двенадцать стульев»
Good Lord!
Уже прошло 5 лет с тех пор как я написал короткую заметку на Ганзе о воронении «на коленках»: http://talks.guns.ru/forummessage/44/48603.html
И вот опять схожая необходимость, но в отношении совсем другой, на этот раз не черной, а нержавеющей стали, нарисовалась на моем оружейном перекрестке. Так что в тот самый вечер, когда Америка решала кому быть ее следующим президентом, в моем гараже решалась гораздо менее глобальная, но от того не менее волнительная проблема , как заворонить нержавеющую сталь и будет ли работать флакон с Малой Арнаутской, а вернее от
http://www.caswellcanada.ca/shop/stainl . -pint.html
и не постигнет ли меня участь уездного предводителя дворянства .
Воронение нержавейки до сих пор являлось зетеей не для кухонной мастерской. Даже многие оружейники, если необходимо «зечернить» нержавейку чаще всего прибегают к разного рода адгезивным покрытиям, но не к химическому воронению. Но, похоже, Наука и Жизнь не стоят на месте и нужные составы «просочились» и в кухонные лаборатории.
Итак, для пущей ясности пресловутый флакон именуется и разъясняется так:
Stainless Steel Blackener 370 is an acidic liquid concentrate used full strength or diluted with up to 3 parts water to blacken stainless steel at room temperature. Recommended for color coding parts and blackening engravings on stainless steels. Produces a pleasing dark gray/black finish. No sealer required.
И выглядит он так:
Понятно, что эта животрепещущая проблема встала не из праздного любопытства,
но из некоторой неудовлетворенности, которая наличествовала в каком-то дальнем
и потаенном уголке сознания вот уже почти год.
Я лично ничего не имею против нержавейки, но когда это сделано вот так:
Или так:
Но не так!
Но по порядку.
Именно год назад, когда писалась вот эта тема-пародия:
Записки флинта: 308-й. Кризис жанра.
на заднем дворе уже плелись тайные интриги и строились каверзные
планы по свержению с престола 308-го и возведению на трон 6BR .
Заговор не провалился. Но что-то было нетак с «престолонаследником» .
Ладно, хватит иносказаний.
Речь идет о винтовке, которая была предметом описания в самой
первой теме раздела «Винтовка глазами владельца»:
Ремингтон 700 VS глазами владельца
Remington 700 VS в 308-м калибре.
После 5000 выстрелов я решил, используя тот же ствол, врезать новый, более тугой патронник, что и было сделано. А еще через месяц-другой я склонился к мысли о полной перестволке под 6BR.
Благо затворная группа прекрасно для этой цели подходила.
Новый ствол был о 28-ми дюймах, с твистом 1:8, но. был из нержавейки .
Бaррел-мэйкеры уже давно завели эту моду. стволы из нержавейки строгать . У оружейника, к которому я обратился, черной болванки под 0.243 под руками не было, да и преимущества нержавейки, приводимые оружейником в качестве аргументов за нержавейку, возымели свое действие. Вот я и согласился, подумав, какая хрен разниица, что ствол «белый». Мне стрелять из него, а не любоваться.
Тем не менее, смотрeлось это безобразие достаточно кошмарно, чтобы раздражать даже мое непритязательное чувство прекрасного .
Прошел год. За это время все мои попытки выжать из этого ствола более (наверное, надо сказать «менее») полуминуты успешно провалились. А ведь родной 308-й бил лучше. Что-то было действительно нетак с «престолонаследником».
Но вот, перелистывая, BR-овские форумы, я наткнулся на идею, а вернее похожую ситуацию, в которой в процессе обсуждения всплыла мысль о «концевых эффектах» лаппинга. Смысл здесь в том, что кастом-стволы шлифуются в большинстве случаев вручную. И нарезы на концах болванки немного срабатываются.
Поэтому, оружейнику надо отчекрыжить от конца под дульный срез 2, а то и 3 дюйма, чтобы убрать этот «концевой эффект». С другого конца врезается патронник и пульный вход. Поэтомому на этом казенном конце проблема сама собой разрешается.
Оружейник не смог опровергуть моих сомнений, допустим, вспомнив точно какой длины была год назад оригинальная болванка и сколько конкретно он срезал, подгоняя тогда под длину 28 дюймов. Поэтому и не особо сопротивлялся, как только я высказал свои сомнения на предмет «концевого эффекта» лаппинга.
Сказано-сделано.
Он отрезает 2 дюйма, делает новую «корону» дульного среза и возвращает мне винтовку. Теперь длина ствола всего 26 дюймов, т.е. точно такая же, что и у оригинального 308-го. Но выглядит все это достаточно убого, как Вы могли уже убедиться выше.
Заказав предварительно у Caswell’а химикат и получив его намедни, я начинаю шаманить у себя в гараже.
Несмотря на то, что производитель подчеркивает, что радикально-черный цвет достигается при комнатной температуре детали, я, не растеряв еще последние крохи знаний основ химии, предварительно прогреваю ствол газовой горелкой:
и начинаю священодейство .
Распишем процедуту по порядку.
1. Приготовить ратвор, разведя 20-25 мл Stainless Steel Blackener 370 в таком-же количестве дистиллированной воды.
В инструкции производитель пишет, что в зависимости от желаемого оттенка,
разводить в 2, 3, а то и в 4 раза. Я развел в 2 раза.
2. Закрепить ствол (предварительно отлученный от ложи, прицела и всего прочего, что может мешать или быть повреждено открытым газовым пламенем) в тисках за ствольную коробку, используя две дощечки для удержания ствольной коробки между «губами» тисков.
Закрепляйте хорошо, чтобы ствол не сорвался.
Но и без фанатизма, чтобы чего доброго ствольную коробку
не смять тисками.
3. Обезжирить ствол спиртом.
Я использовал 99%-й изопропанол. У нас он называется Rubbing Alcohol
(спирт для растираний) и продается в любой аптеке.
Его же, кстати, я использую для обезжиривания и обезвоживания
канала ствола перед стрельбой.
4. Газовой горелкой равномерно прогреть ствол до тактильного ощущения «очень теплый, почти горячий».
5. Увлажнить чистую сухую тряпицу раствором из пункта 1 и нанести его на ствол, равномерно втирая по всей поверхности. Несколько раз повторить процедуру, увлажняя тряпицу небольшой свежей порцией раствора и постоянно втирая его в поверхность ствола.
Старайтесь не оставлять капель на поверхности. Постоянно втирайте раствор.
Дрюкался я так примерно с полчаса. Потом оставил минут на десять.
6. Новую сухую чистую тряпицу увлажнить WD-40 и точно также втирать.
Вот здесь и происходит окончательное закрепление цвета. Из темно-темно серого он становится.
Чтобы бы вы подумали? Радикально-черным !
Пункт 6 повтроить раза 2-3.
7. Собрать винтовку.
И что же у нас получается?
А получается вот что:
Ну и в сборе:
Как будет держаться это воронение и, главное, как будет
теперь стрелять эта винтовка покажет время.
Но это уже тема отдельного разговора.
Сегодня же мне хотелось поделиться этим небольшим фокусом,
«секрет» которого, возможно, заинтересует кого-то из Вас.
Источник: popgun.ru
Оксидирование нержавеющей стали
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.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Работы необходимо проводить на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся материалов. При работе возможен разлив и возгорание.
Термическое оксидирование
Представим таблицу с некоторыми сплавами, которые наиболее часто подвергают оксидации:
Название | Температура, °с | Особенности, назначение, использование |
Низколегированные стали или железо | 300-350 | Второе название – воронение. Очень распространенный способ, основная его задача – декоративная металлообработка, так как деталь приобретает черный (вороной) цвет. Пример применения – создание стрелкового оружия. Еще одно преимущество – исходные размеры сохраняются, потому что оксидная пленка образуется очень тонкая, не более одного-полутора микрона. |
Легированные стальные элементы | до 700 | Нанесение состава занимает продолжительный период – не менее 1 часа. |
Железоникелевые магнитные сплавы | 400 – 800 | Процесс длится на протяжении 0,5 – 1,5 часов. Возникает слой, который считается диэлектриком, поэтому от просто необходим при создании электрических полупроводников. |
Кремний | 800 – 1200 | Процедура имеет название термокомпрессионной. Она проходит под большим давлением до 107 па. Подвергаемые ей изделия необходимы в электронике. |
Импульсное лазерное излучение
Когда нагрев происходит не в печи, как при термическом методе, а с помощью лазера, то результат получается хороший, хоть и процесс – более трудный. До настоящего момента проводятся исследования, какие материалы как следует подвергать воздействию луча, но одним из вариантов является импульсы – то есть короткая подача потока на участок с постепенным смещением головки установки.
Непрерывное излучение
В таком случае обрабатываются только прочные стали, которые не боятся перегрева под постоянным воздействием. На зону направляется луч, который непрерывно перемещается по всей области оксидирования. Соответственно, нагрев получается очень значительный.
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.
Способы чернения своими руками
Существует большое количество способов чернения стальной поверхности. Самые популярные из них включают применение щелочных, кислотных растворов или термическую обработку. Каждый из этих методов требует наличия специального оборудования, но некоторые варианты воронения стального материала получится сделать и в домашних условиях.
Простой, дешёвый и безопасный способ относится к обработке металла с помощью щелочного материала. Для воронения щёлочью потребуется дополнительно найти и подготовить:
- гидроксид натрия;
- нитрат натрия;
- воду;
- цифровые весы;
- защитную одежду.
В список защиты обязательно должны войти перчатки, сапоги и респиратор. В качестве остальной части защиты подойдёт старая одежда. Для некоторых составов необходима селитра или ортофосфорная кислота.
чернение нержавейки
чернение нержавейки
Сообщение SHU » Ср фев 22, 2021 1:50 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение chaus » Ср фев 22, 2021 3:03 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение avor » Ср фев 22, 2021 3:44 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение amik » Ср фев 22, 2021 4:32 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение avor » Ср фев 22, 2021 6:19 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение ZaecЪ » Ср фев 22, 2021 6:29 pm
Оксидировать поверхность (воронение, анодирование) – в сети масса рецептов как профессиональных, так и “на коленке” (english only )
Воронение: процедура такая же как для низколегированной стали, но температура под 700 Анодирование: в щёлочи …или в хромовой смеси
We want to know the exact process for stainless steel colouring (Chocolate brown) We have tried the process in the following manner but not succeeded.
1) D/c rectifier used 2) volt : 1-2 3) Current : 6Amp / dm2 4) Mixture : 2.5M CrO3 + 5M H2SO4 of aqueous solution 5) Time : 5 Minutes 6) Anode : Job 7) Cathode : Lead Plate
Kindly give the exact process.
Re: чернение нержавейки
Сообщение amik » Ср фев 22, 2021 6:41 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение avor » Ср фев 22, 2021 6:52 pm
Re: чернение нержавейки
Сообщение amik » Ср фев 22, 2021 6:59 pm
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:
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:
- Моют.
- Протирают ветошью. Ее необходимо смочить спиртом.
Электрохимическое оксидирование
Электрохимическое оксидирование нержавеющих сталей способ, который нашел широкое распространение в промышленности. Заключается он в том, что детали подвешиваются на специальные держатели. На этом приспособлении они опускаются в раствор с щелочью, после чего ванна, в котором он находится, присоединяется к отрицательному катоду. Детали подсоединяются к положительному аноду.
При пропускании постоянного тока, согласно курсу физики, происходят процессы электролиза, сопровождающиеся повышением температуры. Скорость нанесения и толщина появляющейся пленки зависит от множества факторов. Основные влияющие факторы:
- Плотность протекающего тока.
- Электропроводность раствора, в который помещены детали
- Температура электролита
- Геометрия и конфигурация детали
Интересный факт: в конце предыдущего десятилетия один из гигантов японского автопроизводителя использовал гальваническое чернение нержавеющей стали кузова своих авто. Исследования показали, что в районе перегибов крыши в стойки оксидированный слой имел недостаточную толщину. Долгие изыскания по изменению места крепления электродов к кузову, изменение плотности тока, времени воздействия не приводили к ожидаемому результату. Лишь поменяв электропроводность щелочного раствора, внеся специальные добавки, слой стал равномерным и достаточным для уровня качества предприятия.
Сложная геометрия, острые углы, изогнутые формы в контурах детали приводят к различию потенциалов, возникающих на поверхности нержавеющей стали и соответственно приводят к разности толщин пленки. Для таких деталей целесообразно использование предыдущего метода оксидирования.
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:
- Если изделия термочувствительные или закаленные, то их лучше не трогать. Воронение ухудшит характеристики.
- Для завершения процесса нужно не забыть помыть изделие специальным средством. После сушки иногда требуется смазка маслом.
- В магазинах нетрудно найти необходимые вещества, например, селитру, лимонную кислоту.
- Снять чернение также возможно. Для этого понадобится специальный карандаш.
- Перед началом необходимо зачистить поверхность и отшлифовать ее.
- Обезжирить особым раствором.
- Нужно не забыть про резиновые перчатки для защиты рук. К обработанному изделию нельзя прикасаться.
- Создать вентиляцию, вытяжку.
- 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:
- Берется азотнокислая медь (70 г) и спиртовой денатурат (30 г).
- Соль нагревают, пока она не расплавится.
- Добавляют денатурат.
- Этой смесью покрывают изделие.
- 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:
- 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).
- Смесью обрабатывают поверхность и оставляют на какое-то время. Чем дольше — тем лучше.
- Ржавчину убирают с помощью водяного пара и щетки.
- 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:
- Понадобится каустическая сода (400 г), азотнокислый натрий (10 г), вода (600 мл).
- Воздействовать смесь должна 30 минут или дольше.
- 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.
Источник: saiding-v-permi.ru
Особенности ухода за нержавеющей сталью
Представленная в данной статье информация будет полезна для материаловедов, технологов и инженеров, задействованных в области обработки и изучения свойств металлов. Получение декоративных покрытий все чаще находит применение в различных отраслях машиностроения, автомобилестроения, в производстве предметов быта. Рассмотрим один из самых затребованных способов создания пленки — оксидирование нержавеющей стали.
Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали
По определению под этим термином понимают создание пленки из оксидов на поверхности нержавеющей стали вследствие реакций окислительно-восстановительного характера. Помимо защитной функции, декоративной отделки, применение этого процесса задействовано при необходимости создания диэлектрических слоев и изменения поверхностных физических процессов происходящих в среде высоких магнитных и электрических полей. В зависимости от того каким способом было получено оксидирование различают:
- Термический процесс
- Химическое воздействие
- Электрохимический процесс
- Плазменное оксидирование
Рассмотрим эти процессы более подробно.
Термический процесс
Термический процесс оксидирования заключается в обработке металла при определенных температурах в среде кислорода или водяного пара. Низколегированные стали и железо при таком воздействии получают пленку, называемую воронением. Температура для воронения составляет 300-350 градусов Цельсия. Для высоколегированных и высоко хромистых сталей этот показатель вырастает до 700 градусов.
Интересная информация: воронение нержавеющей стали в домашних условиях вполне под силу каждому. Для этого существует несколько способов. Любому способу должны предшествовать шлифовка металла и его обезжиривание. Окунаем деталь или изделие в масло. Оно может быть оливковым, машинным, а лучше всего оружейным.
Убедившись в равномерности нанесения и попадания масла в труднодоступные места, вынимаем заготовку и даем стечь маслу. После этого начинаем нагрев паяльной лампой. Чем ниже скорость нагрева, тем выше вероятность полного удаления легких фракций, получения равномерного слоя воронения. После преодоления порога в 400 градусов на поверхности появляется характерный черный окрас. По окончании необходимо произвести полировку мягкими войлоками и пастой.
Химическое оксидирование
Химическое оксидирование – получение защитной пленки при взаимодействии металла и расплавов, чаще растворов, оксидирующих веществ. К преимуществам такого метода относятся:
- относительная простота
- отсутствие высокотемпературных источников
- простота оборудования
- низкие трудозатраты
Единственным и самым существенным недостатком данного способа заключается в низких защитных характеристиках такой пленки и низкая стойкость при механических воздействиях. Преимущественное использование химического оксидирования заключается в нанесении подкрасочного слоя, а также для консервации механизмов и деталей в условии хранения в производственных цехах и отапливаемых складах.
Электрохимическое оксидирование
Электрохимическое оксидирование нержавеющих сталей способ, который нашел широкое распространение в промышленности. Заключается он в том, что детали подвешиваются на специальные держатели. На этом приспособлении они опускаются в раствор с щелочью, после чего ванна, в котором он находится, присоединяется к отрицательному катоду. Детали подсоединяются к положительному аноду.
При пропускании постоянного тока, согласно курсу физики, происходят процессы электролиза, сопровождающиеся повышением температуры. Скорость нанесения и толщина появляющейся пленки зависит от множества факторов. Основные влияющие факторы:
- Плотность протекающего тока.
- Электропроводность раствора, в который помещены детали
- Температура электролита
- Геометрия и конфигурация детали
Интересный факт: в конце предыдущего десятилетия один из гигантов японского автопроизводителя использовал гальваническое чернение нержавеющей стали кузова своих авто. Исследования показали, что в районе перегибов крыши в стойки оксидированный слой имел недостаточную толщину. Долгие изыскания по изменению места крепления электродов к кузову, изменение плотности тока, времени воздействия не приводили к ожидаемому результату. Лишь поменяв электропроводность щелочного раствора, внеся специальные добавки, слой стал равномерным и достаточным для уровня качества предприятия.
Сложная геометрия, острые углы, изогнутые формы в контурах детали приводят к различию потенциалов, возникающих на поверхности нержавеющей стали и соответственно приводят к разности толщин пленки. Для таких деталей целесообразно использование предыдущего метода оксидирования.
Почему «нержавейка» ржавеет
Ржавчина на нержавеющей стали вызывает много вопросов. Действительно ли эта сталь нержавеющая? Если это нержавейка, то почему она заржавела? Откуда берется ржавчина?
Нержавеющие стали устойчивы к коррозии потому, что в их состав входит хром. Когда этот элемент присутствует в стали в достаточном количестве и подвергается окислительному воздействию кислот, щелочей, воды, воздуха и других сред, он образует очень тонкий (130 ангстрем) непроницаемый слой оксида хрома CrO, который препятствует коррозии и делает сталь нержавеющей. Хром должен быть распределен равномерно в структуре стали для того, чтобы она стала «нержавейкой». Коррозия (ржавчина) образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, когда недостаточно легирующего хрома для создания и поддержания необходимого оксидного слоя.
Практически все случаи появления ржавчины на поверхности нержавейки обусловлены повреждением защитного слоя оксида хрома.
При изготовлении изделий из нержавеющей стали повреждение защитного слоя связано с термическим и механическим воздействием (сварка и шлифовка). Хром окисляется медленно. Поэтому новые изделия особенно «чувствительны» к неблагоприятным факторам и требуют более тщательного ухода.
Другое условие, при котором ржавление может возникнуть на нержавеющей стали — это ее контакт с обычной углеродистой или низколегированной сталью. Эксплуатация изделий из нержавеющей стали должна предусматривать отсутствие ее контакта с обыкновенной сталью. Нельзя проводить ремонт в помещениях, где установлены или складируются изделия из нержавеющей стали. При строительных работах металлическая пыль от резки арматуры или прочих стальных конструкций попадет на нержавеющую поверхность и приклеивается к ней, что ведет к точечным источникам коррозии (ржавчины), удалить которые с изделия можно лишь при помощи мелкого (специального для нержавейки) абразива.
Повреждение защитного слоя возможно и в процессе эксплуатации. При работе стальными ножами и другими твердыми предметами непосредственно на столешнице возможно появление царапин. Во время разделки мяса или мороженой рыбы при сильных ударах ножом поверхность столешницы может быть даже повреждена насквозь. Используйте в таких случаях разделочные доски.
Большое значение для сохранения свойств нержавейки имеет качество водопроводной воды. Мыть изделия и вытирать их насухо рекомендуется сразу после использования, не допуская засыхания грязи и остатков пищи.
Имейте в виду, что в водопроводной воде содержится определенное количество металлических частиц, поэтому при свободном высыхании воды, на нержавеющей поверхности может появляться налет желтоватого цвета, который удаляется моющими средствами. Такой налет образуется даже на фаянсовых изделиях. Врагом оксидной пленки являются фтор, хлор, бром, йод. Поэтому необходима установка фильтров воды при превышении в ней содержания этих элементов.
Именно поэтому при чистке нержавеющих поверхностей нельзя использовать хлорсодержащие вещества, например, белезну. По этой же причине более тщательный уход требуется за изделиями, контактирующими с морской или минеральной водой.
Уход за оборудованием заключается в ежедневной влажной уборке с использованием неагрессивных и не содержащих твердых абразивных веществ моющих средств. После окончания уборки изделие следует ополоснуть и насухо протереть. Для мытья и чистки изделий лучше пользоваться средствами, предназначенными специально для нержавеющей стали. Недопустимо применять чистящие и дезинфицирующие средства, содержащие в составе хлор, твердые абразивные вещества, кислоты и соду.
Средства, используемые для ухода за нейтральным оборудованием по содержанию кислот, щелочей, хлора, солей должны соответствовать требованиям СанПиН, СНиП и ГОСТ. Уровень рН должен находиться в пределах 7,2 — 7,6. При превышении уровня рН возможно выпадение в осадок солей кальция, что приводит к образованию налета. При значениях рН ниже 7,0 даже вода имеет высокую коррозионную активность, что также негативно сказывается на состоянии изделий из нержавеющей стали.
Самый простой и эффективный способ борьбы с коррозией нержавеющей стали это ЧИСТОТА. Посмотрите на нержавеющую кухонную раковину в любом доме — она подвергается воздействию самых различных химических веществ, но ее поверхность всегда остается яркой.
Плазменное оксидирование
Оксидирование плазмой происходит при условиях подобных к гальваническому чернению. При определенном достижении критического значения поляризации происходит плазменный микроразряд на поверхность анодируемой детали. В отличие от электрохимического азотирования в формировании образовавшейся пленки участвует не только раствор щелочи, но и материал катода. Характерной особенностью представленного метода можно назвать глубокое проникновение в слой нержавеющего металла и возможность получения равномерного покрытия на объектах сложной геометрической конфигурации.
Интересный факт: в месте пробоя искры при плазменном оксидировании температура составляет порядка 10000К., а давление сопоставимо с величиной 102МПа. После прекращения действия искры происходит резкое охлаждение поверхности, которые приводят к появлению новых физических свойств и исследованию их как элементов нанотехнологий.
Покрытия, которые образуются при применении такого метода, характеризуются повышенной адгезией к основе и свойствам, приближенным к керамике. Учитывая цену оборудования и недостаточность исследований в этой области, его трудоемкость и необходимость высокой квалификации персонала не позволяют широко применять этот процесс в промышленности, ограничиваясь дорогостоящими отраслями и штучными изделиями. Для алюминия, титана и сплава магния плазменное оксидирование находит ниши и распространение в промышленности.
Как бороться с коррозией нержавеющей стали?
В первую очередь, сталь должна храниться и изготавливаться по особой технологии. На металлургических заводах должны соблюдаться все требования, относящиеся к эксплуатации нержавейки. Должны предотвращаться ситуации, в ходе которых частицы нелегированного металла могут попасть на нержавеющую сталь.
В целях защиты нержавеющей стали от коррозии требуется исключить близкий контакт стали с обычным металлом. Это правило касается и других инструментов, применяемых для изготовления деталей. Запрещено использовать металлическую щетку для зачистки поверхности необработанного металла на легированной стали.
Использование нержавеющей стали в соляной и серной кислоте приводит к образованию ржавчины, следовательно, необходимо исключить применение сплава в агрессивных средах.
Не рекомендуется также использовать хлорсодержащие средства для обработки и чистки поверхности.
Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью
Все описанные выше способы идеально подходят для черных сплавов и мало легированных сталей. Требуется особый подход, комплекс мероприятий для чернения нержавеющей стали, как условно инертного сплава. Разрозненные данные в литературе о прямом чернении нержавеющей стали противоречивы и на практике не всегда срабатывают.
В производственных масштабах принято решать этот вопрос двухэтапным подходом. Первый этап анодирование нержавеющей стали другим, более склонным к оксидированию металлом. В основном это никель, реже медь. Второй этап оксидирование полученной поверхности. Химиками многих стран ведется разработка специальных пассивирующих паст, составов для чернения нержавеющих сталей, способных склонять их к оксидированию.
Для нанесения декоративной пленки, неработающей при перепаде температур, на поверхности, не испытывающей больших механических нагрузок, можно применить следующий способ оксидирования:
- Травление в 10% растворе щавелевой кислоты
- Промывка и обработка в 1% растворе сульфида натрия до необходимой степени чернения
- Промасливание образца из нержавеющей стали.
Исходя из представленной информации, можно сделать вывод, что использование чернения для нержавеющей стали носит характер коммерческого декоративного покрытия. Использование оксидирования для достижения более высоких характеристик металла неоправданно и не может быть гарантированно. Для получения пленок защитного характера, расширяющих область применения нержавеющих сталей, стоит рассматривать другие способы и методы.
Почему ржавеет нержавейка? Причины коррозии нержавеющей стали
Возникновение ржавчины на нержавеющей стали ставит в ступор многих людей. Если материал носит название «нержавеющая сталь», то почему же нержавейка может окисляться, темнеть, чернеть и ржаветь? На самом деле, при неправильной обработке детали или при нарушенной эксплуатации, ржавчина может появиться даже на самой качественной нержавеющей стали.
Если в составе нержавейки не больше 10% хрома, то исключить появление коррозии практически невозможно. Даже на поверхности аустенитной стали, в которой находится 20% хрома и 8% никеля, может образоваться ржавчина. Для того чтобы продлить срок службы детали из нержавеющей стали, необходимо понять, как правильно пользоваться материалом и исключить возникновение дефектов структуры.
Источник: technorama.ru