Способы воронения стали в домашних условиях

Содержание

Способы и технология воронения (оксидирования) металла в домашних условиях

Способы воронения стали в домашних условиях

Такой обработкой металла можно решить две задачи. Во-первых, этим материалу придается привлекательный вид, он словно бы «омолаживается». Это самое распространенное понимание сути процесса, но довольно узкое. Во-вторых, и это главное, повышается уровень его защиты от коррозии. Считается, что воронение возможно только в условиях производства. Однако это не совсем верно. 

В чем отличие

Результат промышленной обработки – изменение химического и структурного состава «верхнего» слоя металла. Получаемый оксид железа и играет роль защитного покрытия всей заготовки. Такая методика в домашних условиях если и осуществима, то крайне нерентабельна, так как потребует не только специальных знаний, но и значительных материальных вложений.

Все приведенные ниже вещества – только пример. У них есть много аналогов как российского, так и зарубежного производства. Не каждый продавец разбирается в технологии воронения. Но если назвать что-то конкретное, то даже если такого средства в продаже нет, менеджер легко подберет ему замену.

Независимо от выбранного способа воронения, весь процесс подразделяется на несколько этапов, которые можно кратко описать так:

  • зачистка (+ шлифовка);
  • обезжиривание;
  • нанесение средства для воронения;
  • финишная обработка.

Нюансы для разных способов и деталей могут быть свои, но общий алгоритм действий неизменен.

Нужно учесть, что после обезжиривания к заготовке пальцами прикасаться нельзя. Поэтому необходимо работать в чистых прорезиненных перчатках.

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.

Технология

Обрабатываемая заготовка сначала слегка разогревается, чтобы вещество лучше «ложилось» на основу. Можно использовать масло оружейное, льняное, буроугольное, оливковое или что-то подобное. Выбор конкретного средства зависит от вида металла.

Как нанести масло, каждый решает сам. Наверное, целесообразнее деталь окунуть в него. После этого она подвергается термической обработке. Самый распространенный способ – обжиг паяльной лампой.

Особенность методики

  • После погружения в ванночку нужно дать маслу стечь. Его излишки приведут к появлению пятен на поверхности детали.
  • В процессе обжига необходимо контролировать изменение цвета заготовки. Как только он изменится с коричневого на черный, обработку следует прекратить.

Воронение окислителем

Применяются различные химические соединения из числа нитритов или нитратов.

Все они характеризуются своей температурой плавления, поэтому ориентироваться нужно в первую очередь на собственные возможности, так как не у каждого хозяина есть, к примеру, муфельная печь.

Источники температуры могут быть разными, поэтому не нужно усложнять себе жизнь и руководствоваться первым попавшимся рецептом – выбор окислителей достаточно большой.

Несколько рецептов

  • На 1 л воды: натр едкий – 2,8; динатрия гидрофосфат – 100; натрий азотнокислый – 50.
  • На 0,6 л: едкий натр – 400; нитрат калия и натрий азотнокислый – по 10.

Все ингредиенты – в «г».

Минимальное время погружения детали в раствор – полчаса. После этого необходимо промыть проточной водой, просушить и покрыть тонким слоем смазки.

Полезные советы

  1. Ванночка для «холодного» воронения делается не из любого материала. Как правило, это «оцинковка» или древесина. Необходимо в ее конструкции предусмотреть подвески-крючки для помещения в раствор детали. Они могут быть или смонтированы на стенке, или выполнены в виде изогнутых стоек. Все зависит от габаритов заготовки и высоты бортиков емкости.

  2. Для обезжиривания лучше использовать растворители на органической основе (ацетон, бензин Б-70, перхлорэтилен и другие). Основа по отношению к ним инертна. Если хочется изготовить средство самостоятельно, по имеющимся в интернете рецептам, то нужно учесть, что для каждого металла подбирается свой состав.

  3. Независимо от способа воронения и применяемых химреактивов все работы нужно проводить или на открытом воздухе, или в комнате с хорошей вентиляцией, так как процесс сопровождается вредными испарениями.
Читайте также  Дефекты литья стали

Если надлежащей зачистки механическим способом добиться не удается (щеткой, абразивом), то применяется методика травления.

Для каждого металла или сплава – «свой состав». Рецептов также достаточно.

Например, для металлов «черных» есть такой (один из многих): кислоты азотная, серная и соляная (100 + 50 + 150) в «г» на 1 л воды дистиллированной. Обработка проводится около 2,5 часов при температуре смеси порядка 80 °С.

Для деталей, которым необходимо придать идеальную «гладкость» поверхности, применяется химическая полировка. Она очень эффективна в тех случаях, когда механический способ не дает результата из-за рельефности основы или ее сложной конфигурации.

Источник: http://ISmith.ru/metalworking/voronenie-v-domashnix-usloviyax/

Воронение металлов в домашних условиях: что это такое, основные правила оксидирования и обработки

Многие ошибочно думают, что воронение металлов в домашних условиях выполнить невозможно, это осуществляется только на производствах. Однако на сегодняшний день имеются различные способы, с помощью которых оксидирование достаточно эффективно проводится в домашних условиях.

Такой вид обработки необходим не только для того, чтобы сделать металл довольно привлекательным, но и значительно повысить защитные свойства, направленные против коррозии.

Воронение металла в домашних условиях отличается достаточно простыми способами обработки, при которых применяют подручные средства.

Такой способ борьбы со ржавым металлом предусматривает нанесение разнообразных покрытий на обрабатываемую поверхность, в результате чего образуется тонкая защитная пленка.

В домашних условиях это осуществляется с помощью ортофосфорной или лимонной кислоты, а также лаком или маслом, из которых готовят раствор.

Промышленная технология предусматривает проведение более качественной обработки, однако в бытовых условиях некоторые способы могут показать довольно высокий результат.

Что такое воронение металла

Сталь имеет свойство ржаветь, коррозия способна возникать даже при малейшем контакте с водой, если после этого поверхность не вытереть промасленной ветошью. Даже повышенная влажность воздуха способна покрыть металл ржавчиной.

Для защиты его покрывают специальной антикоррозийной краской, однако такой способ не подходит для резьбовых соединений и подвижных деталей. Поэтому для защиты от коррозии используют воронение, которое многие называют чернением или оксидированием.

Воронение своими руками выполняют при помощи нанесения на поверхность металла специального состава, который образует на его поверхности тонкую защитную пленку. Приобрести состав можно в любом специализированном магазине, выбор его достаточно широк. Наиболее качественный результат показывает воронение в селитре.

Независимо от того, какая технология будет применена для борьбы со ржавым металлом, весь процесс условно делится на несколько этапов:

  • сначала осуществляют шлифовку и зачистку металлической поверхности;
  • затем ее обезжиривают, используя для этого специальный раствор;
  • далее очень аккуратно наносят приобретенное средство для оксидирования;
  • в заключение выполняют финишную обработку поверхности.

Не стоит забывать, что могут возникнуть определенные тонкости и нюансы в зависимости от выбранного способа воронения и технических характеристик детали. Однако общие правила обработки всегда остаются неизменными. Также необходимо помнить, что после того, как поверхность будет обезжирена, к ней ни в коем случае нельзя прикасаться, поэтому работу обычно выполняют в резиновых перчатках.

Основные правила обработки

По своей сути воронение – это химическая обработка металлической поверхности, которая позволяет не только снять чернение, но и наложить защитный слой.

Такая работа считается опасной, поэтому выполняться должна с соблюдением определенных правил.

Так как используемый для оксидирования раствор в своем составе имеет химически активные вещества с кислотой, для него обязательно нужно использовать специальную емкость, которая должна быть:

  • фарфоровой;
  • стеклянной;
  • фаянсовой.

Металлические емкости категорически запрещены.

Кроме того, обработка металлических поверхностей предусматривает механическую работу, поэтому нужно всегда использовать защитные средства для глаз и кожных покровов. Воронение должно выполняться в помещении, имеющего систему вентиляции или мощную вытяжку.

Перед тем как начать воронение, поверхность следует качественно и равномерно очистить, полностью убрав с нее следы от жира и грязи. Для этого можно использовать:

  • порошкообразную пемзу;
  • наждачную бумагу;
  • песок мелкозернистого типа.

Перед началом работ рекомендуется ознакомиться со свойствами применяемых реагентов. Жидкость для воронения может иметь в своем составе разнообразные химические элементы, которые способны нанести вред изделию, если их неправильно использовать.

Кроме этого, необходимо следить за тем, чтобы раствор не попал в глаза или кожные покровы, в результате чего можно получить ожог или серьезную травму.

Обработка с помощью химического оксидирования

Довольно часто проводят химическое оксидирование металла. Такой способ довольно эффективен, а при соблюдении технологии можно добиться в конечном счете высокого результата. В основе оксидирования лежит способность металла окисляться.

Предварительный этап заключается в том, что проводят механическую обработку поверхности заготовки и обезжиривают ее. Затем приступают к приготовлению раствора. Очень важно сделать это правильно. Для этого берется фарфоровая емкость определенных размеров.

В нее наливают 100 мл обыкновенной воды и добавляют немного азотнокислого натрия и 100 г технической соды. Раствор тщательно перемешивают таким образом, чтобы все компоненты в нем растворились.

Образовавшуюся смесь нагревают до температуры 140 градусов и погружают в нее заготовку на полчаса.

После этого деталь извлекают из раствора, хорошенько промывают дистиллированной водой, высушивают и обильно смазывают машинным маслом с помощью мягкой кисточки таким образом, чтобы слой получился однородным.

Металлическая поверхность, обработанная таким образом, приобретает черный цвет с синим оттенком.

Читайте также  Термическое оксидирование стали

Если оксидирование было выполнено правильно, с соблюдением всех правил, то металл в результате становится гладким и его не надо будет после этого еще раз полировать.

Применение ржавого лака

Существует способ воронения металлической поверхности, называемый «ржавый металл». С помощью него поверхность становится ровной и гладкой при небольших финансовых затратах. Суть его заключается в следующем: обрабатываемое изделие помещают в коррозионно-активную химическую среду. В результате на металлической поверхности образуется черная и рыжая окись железа.

Чтобы удалить рыжий налет, применяют щетку с жесткой металлической щетиной, черная окись при этом остается. Такой способ обработки является довольно длительным, но очень эффективным. Сначала выполняют механическую обработку металла, обезжиривают его и помещают в специальный раствор.

Жидкость, которая будет использоваться для воронения по способу ржавого лака, приготавливают в фарфоровых емкостях. Раствор готовится на основе соляной кислоты. Ее вливают в небольшом количестве в приготовленную емкость и смешивают с металлическими опилками, ржавчиной и азотной кислотой. Затем раствор хорошенько перемешивают, чтобы полностью прекратилась химическая реакция, сопровождающаяся выделением газа.

После этого в смесь добавляют воду и водку в равных количествах. Раствор должен некоторое время отстояться, затем его сливают, чтобы устранить окалины и выпавшие в осадок соли. Потом на некоторое время в смесь помещают обрабатываемый металл и ждут, пока он не станет черного цвета, а после этого тщательно промывают под водой.

Другие способы воронения

Довольно часто для оксидирования металла используется специальный карандаш. Перед тем как приступить к работе с этим химическим карандашом, поверхность металла следует обработать механическим способом, после чего обезжиривают. На поверхности металла не должно остаться никаких следов жира и грязи. При этом обязательно нужно использовать специальные защитные средства.

Кроме того, оксидирование часто выполняется при помощи окрашивания поверхности металла раствором, носящего название «клевер». Такой способ довольно эффективен, если металлическая поверхность имеет незначительную коррозию. В этом случае выполняется окрашивание по максимуму, причем несколько раз.

Если металл испорчен очень сильно, то воронить лучше всего раствором селитры. Для его приготовления необходимо использовать нержавеющую посуду.

Берется 1 л воды и небольшое количество натриевой селитры и едкого каустика. Полученная смесь обладает довольно едким резким запахом, поэтому для работы необходимо использовать респиратор.

В результате такого воронения металлическая поверхность приобретает красноватый оттенок, имеющего синеватый отлив.

Заключение

Обработка металла при помощи воронения обязательно должна осуществляться с соблюдением всех необходимых условий и правил по технике безопасности. Эффективность результата полностью зависит от того, какой способ был использован, и качества применяемых компонентов. Оксидирование помогает надолго защитить металл от воздействия коррозии.

  • Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/stanki/metallorezhuschiy-stanok/voronenie-metallov-v-domashnih-usloviyah.html

Воронение металла в домашних условиях — как чернить сталь

Многие люди до сих пор считают, что воронение металла в домашних условиях нереально выполнить. Спешим обрадовать, что это не так. В этой статье мы не только расскажем о технологии воронения, но и поведаем о разных способах, позволяющих добиться того, что обрабатываемая деталь будет серого, синего или черного цвета.

Зачем это нужно

Путем воронения решается сразу две задачи:

  1. После обработки металл имеет более привлекательный вид.
  2. Решается проблема с коррозией метала – вороненая деталь не ржавеет.

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:

  • Щелочной.
  • Кислотный.
  • Термический.

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.
Читайте также  Расчет площади окраски трубы стальной

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.

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.

Как сделать сталь синей

Технология синения металла более сложная и требует не только больших усилий, но и наличия некоторого оборудования. Нам понадобится горн. Очень хорошо, если в нем есть автоматический поддув. Понятно, что горн есть не у всех, поэтому при его отсутствии, можно воспользоваться обычной металлической бочкой, наполовину заполнив ее рубленым хворостом.

Итак, у нас имеется деталь, теперь под ее размер понадобится металлический ящик.

  • Его нужно наполнить мелким березовым углем и поместить в основательно разогретый горн (или в бочку).
  • Обрабатываемую деталь необходимо протереть уксусом и оставить высыхать.
  • Следует дождаться, пока уголь в емкости не начнет тлеть.
  • В тлеющие угли укладывается заготовка и оставляется там до появления легкой синевы.
  • Как только деталь начала синеть, ее нужно вытащить и очистить мягким углем.
  • Деталь вновь помещается на свое место в ящике и после изменения цвета синевы вновь вытаскивается и очищается.
  • Работа повторяется до тех пор, пока деталь не приобретет нужный цвет.

Важно следить за процессом нагрева и вовремя вытаскивать деталь, иначе ее цвет изменится до серого.

Синева без термообработки

Добиться нужного оттенка синевы можно и без термообработки – с помощью специального раствора.

Для выполнения работы нужно 2 реактива и вода:

  1. Гексацианоферрат калия (красная кровяная соль) ‒ 2,5 гр.
  2. Полуторахлорное железо ‒ 2,5 гр.
  3. Вода – 1 л.

Возьмем 2 банки по 0,5 л и в них растворим каждый ингредиент по отдельности. С этим не возникнет проблем, так как для них вода идеальный растворитель. После этого растворы смешиваются, и в полученную смесь помещается стальная деталь. Нужно внимательно следить за процессом оксидирования. При достижении нужного оттенка синевы деталь извлекается из раствора и сушится.

Еще 2 способа

  1. Для того чтобы деталь сделать темно-синей, можно расплавить серу, вмешивая в нее небольшое количество сажи. В этот состав помещается деталь, и контролируется процесс изменения цвета.
  2. Нагрев селитру более 320°C, доведем ее до жидкого состояния.

    Далее, как и в предыдущем способе.

Существует еще множество способов воронения металла, благодаря которым можно добиться получения красивого и прочного окраса детали, но не все они подходят для применения в домашних условиях.

Мы же постарались описать самые несложные, и, по возможности, безопасные.

Любой из описанных выше способов воронения металла может причинить вред здоровью человека! Нужно заранее позаботиться о мерах безопасности, помня о том, что горячий металл может стать причиной термического ожога, а реактивы могут причинить химический ожог. Кроме того, реактивы могут стать причиной отравления испарениями. Многие реактивы горючи, и их нельзя нагревать, поэтому будьте предельно внимательны и строго следуйте инструкции.

Простейшие способы

У большинства хозяек дома найдется уксус, чай и лимонная кислота. А любители кока-колы могут не только ей смывать смолу со своего автомобиля, но и использовать для воронения металла.

Не будем описывать каждый способ, так как они почти одинаковые и чаще всего применяются для чернения ножей и прочей кухонной утвари. Опишем способ воронения ножа.

Итак, нам потребуется любой из этих ингредиентов:

  1. Уксус столовый.
  2. Лимонная кислота – 1 пакетик.
  3. Кока-кола (нужно заранее выпустить газ).
  4. Чай черный (заварка).

Теперь о технологии чернения металла.

  • Нож нужно обезжирить и полить кипятком, чтобы он был горячим.
  • Любая из перечисленных жидкостей набирается в пластиковую бутылку с отрезанным горлышком настолько, чтобы снаружи осталась только ручка.
  • Нож надо почаще встряхивать для того, чтобы на лезвии не было пузырьков воздуха.
  • Периодически нож следует извлекать из жидкости и вытирать лезвие, снимая таким способом окислы.
  • Когда металл станет нужного цвета, процесс воронения прекращается.

Покрытие получается не очень прочным. При желании его можно снять, и вновь нанести.

Источник: http://www.mdou34.ru/voronenie-metalla-v-domashnih-uslovijah-kak.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: