Как сделать воронение стали в домашних условиях. в селитре, маслом, средством «клевер»

Алан-э-Дейл       29.04.2022 г.

Оглавление

Общие способы воронения металла. Обозначение и свойства холодного химического оксидирования стали.

Оксидирование — процесс создания на поверхности изделия тонкой пленки оксидов для придания функциональных свойств. Сталь оксидируют для умеренной защиты от коррозии (в этом случае пленку дополнительно пропитывают маслом) и придания декоративного черного цвета. В редких случаях оксидирование производят в качестве грунта под покраску.

Еще один плюс покрытия в том, что процесс практически не изменяет размеров деталей и не влияет на физико-химические свойства металла.

Оксидирование (черное воронение) стали производится термическим, химическим и электрохимическим методом.

Химическое можно разделить еще на два способа:

  • холодное чернение;
  • горячее — высокотемпературное и низкотемпературное.

Сегодня предпочтение часто отдается холодному химическому способу. Составы для него запатентованы, а растворы продаются в виде готовых, обычно двухкомпонентных, композиций.

Мы же рассмотрим подробнее второй вариант, являющийся классическим. Его часто используют при воронении стволов охотничьего ружья в домашних условиях.

Обозначение

Хим.окс — химическое оксидирование

Хим.окс.прм — химическое оксидирование с промасливанием.

Толщина

2-4 мкм (не нормируется)

Микротвердость

Нет точных данных, зависит от марки сплава материала-основы

Допустимая рабочая температура

180оC

Самые распространённые способы химического воронения

Щелочной способ

Это один из лучших вариантов для воронения металла в домашних условиях, который вы можете сделать самостоятельно. Перед началом работы вам потребуются:

  • Защитные приспособления, такие, как маска для лица и перчатки.
  • Вода.
  • Нитрат натрия.
  • Цифровые весы.
  • Гидроксид натрия.
  • Ёмкость, сделанная из нержавеющей стали.

Процедура воронения делается следующим образом: во время выполнения работы изделие будет кипятиться в щелочном растворе, поэтому обязательным условием успеха вашего начинания станет поддерживание температурного режима, необходимого для удачного проведения операции. Иными словами, вы должны смотреть за тем, чтобы жидкость была постоянно в кипящем состоянии. Процедура осуществляется в течение 1,5 часов, во время которых вам нужно неотрывно находиться рядом с изделием, периодически доливая воду в ёмкость по мере необходимости.

На следующем этапе предмет, подвергающийся воронению, требуется обезжирить, чтобы удалить с него любой жир или масло, которые могут негативно повлиять на получившийся цвет изделия. Защите от возможных цветовых перепадов помогает полное погружение предмета в растворитель. И на последнем этапе обезжиренное изделие, например, нож, необходимо отмыть мылом.

Воронение маслом

Этот способ характеризуется малыми денежными затратами и доступен для осуществления в домашних условиях. Для его выполнения вам понадобится следующее:

Сначала от вас потребуется заполировать поверхность изделия наждачной бумагой. Это необходимо для того, чтобы убрать с металла различные шероховатости и неровности, которые могут испортить внешний вид предмета после воронения. Затем густо намазав поверхность оливковым маслом, нужно начать нагревание стали или металла над спиртовой лампой. Какое-либо точное время обжига в этом случае указать невозможно, главный критерий удачного выполнения операции — убедиться в том, что изделие приобрело ровный чёрный цвет. После этого позвольте предмету остыть до комнатной температуры и удалите избыточное масло с помощью салфетки или тряпочки.

Воронение с помощью яичного белка

Необычный, но тем не менее эффективный и интригующий способ воронения, который легко сделать в домашних условиях. Вам понадобится:

  • Яичный белок.
  • Содовый раствор.
  • Источник огня.

В первую очередь, нужно подготовить поверхность к чернению. Для этого изделие моется в растворе соды, высушивается и потом покрывается яичным белком, который был предварительно взбит. Далее, необходимо обеспечить надлежащие условия для полного высыхания поверхности. Для выполнения этой цели предмет помещается на 2 дня в тёмное и прохладное место. Рассматривая его через двое суток, вы можете заметить, что белок яйца плотно приклеился к металлу. Теперь, чтобы удалить белок с поверхности, нужно до покраснения нагреть металл на источнике огня. После того, как изделие остынет и яичный белок осыпется, вы обнаружите, что ваша вещь приобрела насыщенный чёрный цвет.

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.

  • 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.

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.

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.

Что такое воронение?

Воронение представляет собой нанесение на подготовленную заранее поверхность стальных или чугунных деталей тонкой пленки окислов, защищающих от коррозии и придающих металлу синевато-черный цвет. Толщина пленки составляет от 1 до 10 мкм, чем она толще, тем глубже и темнее цвет покрытия. Классический способ воронения, применявшийся в течение нескольких сотен лет, заключается в нанесении олифы или льняного масла на поверхность нагретого металла. В результате появляется мелкокристаллическое покрытие, имеющее защитные антикоррозийные свойства и приятный иссиня-черный цвет. По цвету принято судить о температуре нагревания, хотя большой точности этот способ не имеет. Синий цвет, наиболее подходящий для воронения, появляется при нагреве стали до 300-320°.

Покрытие, полученное традиционным способом, не отличалось должной прочностью, долговечностью, не обеспечивало полноценной защиты от ржавчины. Со временем были разработаны другие, более эффективные способы воронения металла. Большинство из них создавалось именно для оружия, поскольку специфика службы оружейного металла не допускала других способов отделки. Одной из причин появления необходимости использования других методик нанесения покрытия стала задача отказаться от нагрева стволов оружия, который отрицательным образом сказывался на состоянии металла, его физических и химических свойствах.

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.

Чернение металла

В зависимости от кислотности среды, в которой обрабатывают заготовку, меняется цвет получившегося покрытия, от желтого до черного. Поэтому воронение и чернение металла – не одно и то же. Требуемый оттенок подбирают, варьируя интенсивность и длительность термообработки и процентное содержание компонентов раствора.

Если взять смесь из 7 частей азотнокислой меди и 3 частей спиртового денатурата, нанести ее на изделие и прогреть его на огне то по мере нагрева покрытие начинает менять свой цвет. Когда получится нужный оттенок, нагрев прекращают.

Чернить сталь возможно также и обмазав его маслом и прокалив на открытом пламени. Получится стойкая пленка глубокого черного цвета. Существуют и другие составы для чернения.

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.

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.

Статья по теме: Реставрируем ванну с помощью жидкого акрила: практические советы Существуют и другие способы получения вороненого железа. Вы можете выбрать наиболее подходящий из них и сделать всю работу самостоятельно. Главное в точности соблюдать последовательность действий и использовать правильные составы для воронения.

Щелочной

Для воронения металла этим способом необходимо выполнить четкую последовательность действий. В первую очередь придется обезжирить поверхность при помощи растворителя. Затем сделайте следующее:

  1. Возьмите посуду и залейте в нее 100 мл воды.
  2. В ней необходимо растворить 120 грамм каустической соды и 30 грамм азотнокислого натрия, размешивая их до однородной массы.
  3. Нагрейте состав до температуры 130-150 градусов.
  4. В кипящую смесь поместите деталь таким образом, чтобы она не контактировала со стенками.
  5. Деталь почернеет через 20 минут, после чего ее промывают в дистиллированной воде.

Когда изделие полностью высохнет, его необходимо смазать машинным маслом и насухо протереть. В результате покрытие становится гладким и износостойким. Вам не придется дополнительно полировать изделие. Данные правила позволяют придать поверхности нужный эффект, не прибегая к сложной технологии. Не забудьте использовать защитную маску и плотные перчатки.

Кислотный

Данный вариант выполняется в кислых растворах. При этом используют электрохимическую или химическую технологию обработки

Важно очистить ржавчину. Для этого подойдет обычная наждачная бумага

Для увеличения скорости очистки в запущенных случаях можно использовать болгарку, оснащенную металлической щеткой.

Затем воспользуйтесь очищающим составом, в качестве которого используют трифосфат натрия, этиловый спирт с керосином или простой керосин. Деталь необходимо погрузить в раствор на 15 минут. В завершении изделие следует промыть в проточной воде, хорошо протереть и высушить.

Пока высыхает деталь, необходимо подготовить раствор для кислотного воронения. Смешайте следующие ингредиенты:

  • 1 литр воды;
  • 2 грамма дубильной кислоты;
  • 2 грамма виннокаменной кислоты.

На следующем этапе осуществляется непосредственное воронение ножа. Нагрейте смесь до 150 градусов. Поместите предмет в емкость на 15 минут. Следите, чтобы металлическая поверхность находилась в растворе полностью. Затем промойте ее в проточной воде и окуните ее в кипящую воду. Это позволяет полностью очистить поверхность от раствора.

На завершающей стадии осуществляют процесс воронения стали в масле. При этом изделие погружают в машинное масло на 60 минут, после чего им можно пользоваться по назначению.

Термический

Здесь все очень просто. Такое воронение считается самым старым. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.

Статья по теме: Технология анодирования алюминия и преимущества процедуры

Популярные способы воронения

Наиболее распространенными в домашних условиях являются следующие способы воронения:

  • щелочное;
  • термическое;
  • кислотное.

Для самостоятельного применения в домашних условиях хорошо подходит щелочной метод. Для него потребуются

  • вода;
  • точные весы;
  • нитрат и гидроксид натрия.

Чтобы покрытие стало прочным, процесс должен продолжаться не менее полутора часов.

Щелочной

Технология воронения стали щелочным способом в домашних условиях разбивается на следующие операции

  • Обезжирить поверхность растворителем или специальным обезжиривателем.
  • Залить в посуду из нержавеющей стали емкостью не менее литра 100 г воды.
  • Добавить 120 г каустической соды и 30 г азотнокислого натрия, тщательно размешать до полного растворения.
  • Нагреть раствор до 130-145 °С.
  • Разместите изделие в посуде, избегая прикосновений к стенкам.
  • Через 20 минут, после почернения детали, промыть ее в дистиллированной воде.
  • После высыхания обильно смазать изделие машинным маслом и тщательно протереть.

Воронение стали щелочью

Тщательное соблюдение пропорций и параметров позволит получить гладкое и стойкое к истиранию покрытие, не нуждающееся в полировке.

Кислотный

Этот способ предусматривает применение кислых растворов.

Перед началом обработки следует тщательно удалить всю ржавчину с поверхности объекта. Для этого применяют обычную шкурку, а в труднодоступных местах и при сильной ржавчине используют болгарку или шуруповерт с проволочной щеткой.

Средство для обезжиривания стали перед обработкой

Далее проводят химическую очистку. Для нее применяют

  • трифосфат натрия;
  • этанол, смешанный с керосином;
  • или чистый керосин.

Изделие помещают в емкость с раствором так, чтобы он ее полностью покрывал и выдерживают не менее четверти часа. По окончании чистки изделие промывают большим количеством воды и высушивают.

Состав для кислотного воронения состоит из:

  • вода: 1 л;
  • дубильная кислота: 2г;
  • виннокаменная кислота: 2г.

После тщательного перемешивания и полного растворения состав нагревают до 150 °С и полностью погружают в него заготовку. Выдерживают 15 минут, далее промывают проточной водой и ненадолго окунают в кипящую воду для полной и качественной промывки.

Составляющие раствора для воронения

Последний этап процесса — это выдержка в машинном масле в течение часа. После высушивания изделие готово к использованию.

Термический

Термическое воронение — самый старый и самый простой способ для домашних условий. Весь процесс сводится к нагреванию стали на открытом воздухе. Он длится до тех пор, пока верхние слои стали не прореагируют с кислородом воздуха и не создадут в результате оксидную пленку. Чем сильнее нагревают деталь, тем темнее она становится.

Термическое воронение

Следует помнить, что термическая обработка изменяет и физические свойства стали всего изделия.

Воронение оружия: способы и особенности

Изначально воронение оружия носила исключительно практичный характер, защищая металл от коррозии. Сегодня покрытие применяют также для возвращения металлу изначального внешнего вида, к тому же, чернение смотрится намного эффектней и менее заметнее в условиях охоты, чем металлический блеск.

Воронение оружия применяют для стойкости к истиранию и другому механическому повреждению

Особенности технологии и способы воронения оружия в домашних условиях

Независимо от способа воронения необходимо подготовить следующие инструменты и материалы:

  • стальную вату;
  • резиновые перчатки;
  • защитные очки;
  • очиститель;
  • оружейные масла (смазочное и очистительное);
  • аппликаторы (ватные тампоны, тряпки, щетки, зубочистки).

Для воронения оружия понадобятся оружейные масла

Выполнить качественное воронение в домашних условиях, как заявляют специалисты, невозможно. Особенно это касается оксидирования стали, для выполнения которой необходимо промышленные условия.

Домашние методы обработки металла включают в себя холодное, горячие и воронение окислителем. Рассмотрим особенности, а также преимущества и недостатки каждого из них.

Холодное воронение оружие

Данный метод широко применяется среди домашних мастеров. Если оружие не подвергается при эксплуатации высоким механическим нагрузкам, их можно воронить холодным способом. Холодное воронение проводится в ванночке или специальной емкости. Оптимально чтобы она была из древесины или оцинкованная.

Проходит воронение без термической обработки с применением различных растворов. В продаже есть готовые смеси для нанесения на металл с помощью кисточки. Например, состав «Ворон 3», «ржавый лак» или «парижский оксид». «Ржавый лак» — редкая смесь, которая если у кого-то и есть, то только благодаря старым запасам. Самостоятельно изготавливать смесь без определенного опыта не рекомендуется, т.к. занятие это опасное и трудоемкое.

Наносятся готовые составы на поверхность с помощью кисточки, после чего на оружие образуется защитная черная пленка. Необходимо следить за равномерностью слоя и попаданием жидкости для воронения оружия во все труднодоступные места. После окончания работ деталь промывается и полируется.

Есть еще один метод — полное погружение в средство для воронения оружия. Погружение в «ржавый лак» является наиболее эффективным и менее затратным способом. После проведения всех процедур вороненные детали хорошенько вымываются с использованием моющих средств.

Плюсы метода нанесение кисточкой очевидны. Составы не нужно готовить, они уже приготовлены. Простое нанесение позволяет воронить оружие даже неопытным новичкам, тем более, что соблюдать особую технику безопасности не нужно.

Их минусов выделяют сложность промазывания деталей при нестандартной конфигурации изделия. После обработки, поверхность нуждается в дополнительной полировке. Холодное воронение не подходит для изделий, подверженных постоянному механическому воздействию, т.к. полученный защитный слой быстро стирается.

Горячее воронение оружие

Многие, особенно опытные воронильщики предпочитают именно горячий способ обработки, считая его самым верным и надежным. Покрытие, выполненное таким способом, прочное и держится намного дольше.

Общий принцип горячего воронения прост: нагрев-обработка маслом-запекание. Более подробно это выглядит так:

  • изделие нагревается до высокой температуры;
  • помещается в масло полностью секунд на 10-15 или смазывается обильно смоченным в составе ватным тампоном. Лучший эффект достигается с льняным, конополяным маслом. Хуже ведет себя машинное масло и олифа;
  • после нанесения излишкам масла дают стечь естественным образом, чтобы не было размазанных полос;
  • промаслянную деталь запекают с помощью паяльной лампы, газовой грелки или старой плиты. Подойдет также и строительный фен.

Воронение оружия достигает лучшего эффекта с льняным маслом

Запекание продолжается до тех пор, пока поверхность детали не начнет изменять свой цвет на черный. Процедуру выдержки в масле и запекание рекомендуется повторить 2-3 раза для достижения качественного результата.

Преимуществ у горячего воронения больше, чем недостатков. Во-первых, это метод, проверенный не одним десятком лет. Во-вторых, покрытия позволяет сохранить в целости оружие в течение долгого времени. В-третьих, отсутствие химических примесей исключает наличие вредных испарений. Минус метода в том, что для его выполнения нужен минимальный опыт, чтобы получить равномерное покрытие без пятен.

Приступая к воронению, следует четко соблюдать порядок и последовательность действий, чтобы исключить порчу оружия.

Использование машинного масла

Воронение стали в масле также доступно в домашних условиях.

Для проведения процедуры понадобится:

  • 0,5 л масла.
  • Оснастка для размещения изделия: крючки, пассатижи, прокладки.
  • Емкость из нержавеющей стали.
  • Достаточное количество ветоши или салфеток из нетканого материала.
  • Источник тепла.

Воронение стали с помощью машинного масла

В качестве источника тепла использую газовую плиту, строительный фен или компактную газовую горелку.

Деталь нагревают на открытом огне или потоком горячего воздуха из фена, берут плоскогубцами и осторожно помещают в емкость с маслом на заранее подготовленные проволочные крючки и подставки так, чтобы она была полностью погружена. Это гарантирует ровный и выразительный цвет

Обработку маслом повторяют до тех пор, пока заготовка не приобретет требуемый оттенок.

Этот способ обеспечивает в домашних условиях хорошие антикоррозионные свойства, но, к сожалению, покрытие получается не очень прочным.

Очистка изделия от ржавчины

В данной статье были описаны несколько самых популярных способов воронения стали в домашних условиях. Их применяют охотники и коллекционеры для восстановления коррозионной стойкости и внешнего вида ружей, кузнецы, кующие ножи ручной работы, мастера в автосервисе, возвращающие к новой жизни старые гайки и болты. Если соблюдать пропорции и технологию, о ваши металлические изделия приобретут отличный внешний вид и долгую жизнь.

Источник

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

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.