Чернение стали в домашних условиях – методы защиты от коррозии Видео

Технология воронение стали в домашних условиях

Воронение стали – это сложная процедура, которая широко применяется. Она позволяет окрасить металлическое изделие, защитить его от ржавчины и прочего. Кроме этого, таким образом проводится декоративная отделка материалов. Воронение стали проводится разными способами.

Самый распространенный заключается в использовании химических средств.

[ro-youtube-content count=”1″ no-desc=”0″]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-content]

Вороненный стальной нож

В итоге проходит окисление железа и на его поверхности образуется защитная оболочка. Последняя предохраняет изделия от порчи и воздействия неблагоприятных факторов. При этом металл может сохранять свой естественный цвет.

Этого достичь позволяют масла и кислоты, которые используются в процессе воронения. Также влияет степень нагрева химических соединений.

Воронение стали в домашних условиях

В основном данная процедура проводится на производстве. Так как она достаточно трудоемка, требует использования специального оборудования и материалов. Как заворонить металл в домашних условиях ствол? Но, как показывает практика, ее вполне реально выполнить и в домашних условиях.

Главное – правильно выбрать способ оксидирования. Есть такие, которые эффективно выполняются дома. Они проводятся быстро и просто с использованием подручных средств.

Компоненты для воронения

Таким образом, можно улучшить внешние данные изделия, металл будет привлекательнее. Кроме этого, улучшаются его защитные свойства. Он стоек к воздействию коррозии, так как после процедуры на поверхности изделия образуется тонкая защитная пленка.

Если работы проводятся дома, то обычно для этого используется лимонная или ортофосфорная кислота, лак или масло. Из этих компонентов готовят специальный раствор, который наносится на металлическое изделие.

Если говорить о промышленных технологиях, то они предполагают применение других средств. Это обеспечивает высокое качество обработки. Но, как показывает практика, процедура, проведенная в бытовых условиях, не уступает по данному показателю.

Она также способна продемонстрировать отличный результат.

Правила выполнения

Воронение стали в домашних условиях предполагает химическую обработку поверхности. Таким образом, снимается верхний ее слой и накладывается защитный. Так как она предполагает использование химических средств, то достаточно опасна.

Поэтому при ее проведении необходимо соблюдать некоторые правила. Они позволят уберечь руки и другие части тела от ожогов, которые можно получить от веществ.

Первое, на что следует обратить внимание, – это емкость, в которой готовится смесь. При ее выборе лучше отдать предпочтение посуде из фарфора, стекла или фаянса. Металлические емкости запрещено использовать.

Второе правило касается механического этапа выполнения работ. При его проведении необходимо надевать защитные очки и специальную форму. Они позволят защитить кожу и глаза от воздействия химических агрессивных веществ и кислот.

При этом стоит внимательно подойти к выбору помещения. В нем должна быть хорошая вентиляция и мощная вытяжка.

Подготовка поверхности

Химическое воронение стали предполагает выполнение разных взаимосвязанных работ. Для начала необходимо подготовить поверхность. Заключается этот этап в ее качественной и равномерной очистке.

Это позволит снять слой грязи, пыли и жира. Хорошо справиться с данной задачей помогут порошкообразная пемза, наждачная бумага, мелкозернистый песок.

Насадки для обработки стали

После этого необходимо подготовить реагенты, которые будут применяться для воронения. Как снять ржавчину с металла в домашних условиях? При этом стоит учитывать их свойства. Так как не любая жидкость для воронения стали может применяться.

Некоторые способны испортить изделия. Чтобы этого не допустить, необходимо их правильно использовать.

Химическое оксидирование

Самое распространенное средство для воронения стали – это жидкость. Данный способ проведения процедуры отличается своей эффективностью. Он позволяет получить хорошие результаты, но при условии соблюдения правил проведения.

Этот метод основан на способности стали окисляться.

Процесс состоит из следующих работ. Для начала поверхность зачищается и обезжиривается. После этого готовится специальный раствор, который будет применяться. При этом важно соблюдать пропорции и правила его приготовления.

Даже самые мелкие огрехи могут привести к ухудшению его свойств. В итоге конечный результат будет низкого качества.

Для приготовления раствора потребуется обычная вода, азотнокислый натрий и техническая сода. Все компоненты берутся в количестве 100 граммов. Готовить раствор необходимо в фарфоровой емкости.

Все ингредиенты тщательно перемешиваются. После этого смесь нагревается до 130 градусов.

Чтобы провести воронение, необходимо изделие поместить в горячий раствор. Оставить его на некоторое время. Достаточно будет 30 минут.

После чего изделие необходимо извлечь и промыть водой. Хорошо для этой работы подойдет дистиллированная.

Завершающим этапом работы является высушивание детали и смазывание маслом, которое применяется для машин. Эту работу можно выполнить нежесткой кисточкой. При этом необходимо покрывать поверхность аккуратно и равномерно.

В итоге получится однородный слой, как показано на фото, приведенном ниже. Он будет иметь черный окрас.

Определить качество проведения работы просто. Достаточно посмотреть на поверхность металла. При соблюдении всех правил она будет гладкая.

Таким образом, проводить шлифовку изделия не потребуется.

Проведение воронения – непростая задача. Оно должно проводиться аккуратно и внимательно. Обязательно должны соблюдаться правила безопасности.

В противном случае вы рискуете навредить своему здоровью.

Посмотреть процедуру воронения можно на видео, приведенном ниже. Здесь наглядно показаны тонкости и особенности процесса. Они помогут новичку получить хороший результат работы в домашних условиях.

Чтобы получить высокий результат, необходимо выбрать оптимальный способ проведения процедуры и применять качественные средства. Таким образом можно продлить период службы детали. Она будет надежно защищена от различных неблагоприятных факторов, которые неизбежны при эксплуатации металлов.

Дополнительная информация:
[ro-youtube-related]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-related]

  • 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.
  1. Деталь положить на кирпич;
  2. Разогреть газовой горелкой до свечения (раскалить настолько сильно, насколько это позволяет нагреватель);
  3. Разогретую заготовку полностью поместить в масло;
  4. Достать и положить на бумажное полотенце для впитывания излишков масла;
  5. Процедуру повторить 4-5 раз до придания металлу желаемого цвета.

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.

Читайте также:  Регистрация авто в Украине 2020

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет. Чем отмыть силиконовый герметик от рук в домашних условиях?

При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в емкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдет простой аккумулятор средней мощности.

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство.

В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Самым простым способом нанесения оксидной пленки на изделия является щелочное воронение. Принцип действия основан на использовании каустической соды и натриевой селитры (используется в качестве удобрения). Оба компонента имеют выраженную щелочную реакцию.

Наилучший результат достигается при использовании смеси из двадцати частей консистентной смазки и одной части серы. Последняя способствует формированию очень темного слоя сульфида железа. Из серы можно изготовить сернистый бальзам, растворив ее в небольшом количестве скипидара, а затем смешав с льняным маслом.

Состав распределяют тонким слоем по поверхности обрабатываемого изделия и подвергают беспламенному сжиганию, что приводит к равномерному воронению.

Как воронить металл в домашних условия

Черный цвет также часто называют вороным, потому что он такой же темный, как и крыло ворона. Такой красивый глубокий оттенок может иметь и сталь. Чтобы произвести окраску, все чаще применяют воронение металла в домашних условиях. Кроме декоративной отделки, владелец получает усовершенствование механических свойств – надежность, коррозийная устойчивость, продление срока эксплуатации. Есть несколько рабочих способов, каждый из которых дает свое качество и скорость чернения. Неверно предполагать, что процедуру можно выполнить только на заводе. Многие умельцы легко заворонят ножи или предметы интерьера, используя подручные средства.

Данную технологию также называют оксидированием. Заводской процесс, конечно же, сильно отличается от того, как воронят сталь в домашних условиях. В первом случае меняется химический состав всего верхнего слоя, от чего изделие приобретает совершенно новые свойства. А на дому возможно только нанесение защитной пленки. Она тоньше, менее прочная и выглядит несколько иначе.

Чего можно достичь воронением?

Основная задача – покрытие поверхности оттенком (чаще всего черным) или достижение цвета побежалости металла из-за нагрева. Для чего это нужно пользователям? Как правило, это решает две проблемы.

Защита от коррозии

Это наиболее важная цель. Особенно актуально, когда эксплуатация металлической конструкции происходит на улице, то есть сталь постоянно подвергается воздействию кислорода и влаги. С такими активно вступающими в реакцию веществами возможен окислительный процесс – ржавление. В результате образуется рыжая ржавчина. Она сильно влияет на прочность, уменьшая ее, а также укорачивает срок эксплуатации. Это случается с автомобильными запасными частями, поэтому некоторые автолюбители воронят стальные элементы машины.

Придать изделию презентабельный вид

Стильный дизайн обыкновенному ножу может придать черный матовый оттенок. Лезвие, покрытое оксидной пленкой, выглядит очень нестандартно, привлекательно. То же можно отнести и к ряду других предметов. Особенно актуальна эта потребность, когда вещь уже старая.

А также технологию применяют в художественных целях, когда творчески подходят к декоративным элементам интерьера.

Популярные способы: как воронить металл в домашних условиях

Прежде чем перейдем к конкретным техникам, которые применяются на производстве или дома, расскажем об этапах. Они почти всегда остаются прежними:

Подготовительный. Необходимо тщательно подготовить деталь, убрать любые загрязнения с поверхности и из отверстий. Если есть окалины или иные выпуклые части, их можно зачистить с помощью шлифовальной бумаги. Если вы используете жидкие среды, то обязательно на предварительном этапе высушить заготовку.

Обезжиривание. Особенно это относится к автомобильным запчастям. Как правило, на них находится тонкий масляный слой, который сперва нужно убрать. Если между сталью и активным веществом, химическим раствором будет находиться маслянистая прослойка, то реакция не произойдет вовсе или будет неполной, с нарушениями. Даже самые незначительные следы жирной среды следует убрать. Например, отпечатки пальцев на рукояти ножа, которые остаются из-за работы сальных желез. Поэтому стоит всегда работать в перчатках.

Нанесение состава. Ниже мы расскажем подробнее о том, как можно наносить вещество. А также существуют способы полностью погружать деталь.

Финишная обработка. Она включает промывку заготовки, сушку, а также легкую зачистку, если появились какие-либо погрешности.

Воронение различают на холодное и горячее. Ниже мы представим три наиболее распространенных варианта того, как воронят сталь в домашних условиях.

Щелочной

В процессе будет вырабатываться газ. У него неприятный запах, а также он опасен при его чрезмерном вдыхании. Поэтому очень важно обеспечить себе подходящее рабочее место – открытое пространство с хорошей вентиляцией. Подойдет гараж, если двери и окна будут раскрыты, а на вас будет строительный респиратор, который защитит от вдыхания ядовитых паров.

Когда вы подготовили место, пора найти емкость. Она должна быть вместительной, чтобы предмет для воронения полностью помещался внутрь и при этом не касался стенок сосуда. Материал изготовления – нержавеющая сталь. Предположим, что это большая кастрюля или металлическое ведро.

После предварительного обезжиривания поверхности мы рекомендуем за тонкие нитки или проволоку подвесить заготовку, чтобы была возможность перемещать её, не касаясь руками.

Теперь наводим раствор. Мы предлагаем небольшой эксперимент на 100 мл воды (вдруг нужно почернить, скажем, гвоздь), но для более крупных изделий следует приготовить аналогичный состав, только придерживаясь пропорций. Итак, наливаем 0,1 литр жидкости (бутилированной, без примесей), растворяем в ней едкий натр (каустическая сода, гидроксид натрия, NaOH – названий много, купить можно в любом строительном магазине) в размере 120 граммов. Плюс прибавляем буквально 30 г натриевой селитры. Очень важно хорошо перемешать, чтобы раствор был однородный и без осадков.

Когда жидкость готова, ставим емкость на плиту. Нагреваем ее до 130–150 градусов. Сразу отмечаем, что вам еще и понадобится термометр, приспособленный к таким высоким температурам. Смесь начнет закипать, и можно будет поместить в нее предмет, заранее указанным способом (чтобы он погрузился полностью и не касался стенок). Подождите 20 минут.

За этот промежуток времени образуется оксидная пленка черного цвета. Теперь можно для быстрого охлаждения сполоснуть вытащенное из раствора изделие в обыкновенной воде.

После высыхания мы рекомендуем взять машинное масло и чистый отрезок полотна. Им следует протереть поверхность и довести ее до сухой. Из-за этого вы получаете верхний слой, который имеет повышенную износостойкость и гладкость. Если все правильно было проведено, то полировка не потребуется.

Читайте также:  Сколько атмосфер в 1 баре

Еще раз отметим важные правила:

заготовка должна быть полностью погружена в сосуд;

при работе использовать перчатки и респиратор.

В случае неравномерного погружения вы можете получить не тот результат, на который рассчитываете: цвет будет не одинаковым, а с переходами от более светлого к темному.

Кислотное оксидирование металла в домашних условиях

Использование кислот – опасный процесс, который может вызвать появление химических ожогов на коже и на слизистых оболочках, поэтому нужно хорошо защищаться. Обязательно надеть защитные очки. Второе важное правило при использовании этой технологии чернения – тщательное соблюдение подготовительного этапа. Следует убрать любые следы коррозии. Ржавчина хорошо очищается с помощью наждачной бумаги (сперва крупнозернистой, затем с мелкими зернами). Если коррозионные повреждения, загрязнения очень глубокие и имеют большую площадь, то актуальным будет использование углошлифовальной машины с насадкой (металлической щеткой).

Затем хорошо помогают очистители, например, на основе трифосфата натрия, этилового спирта. Отдельно неплохо помогает справиться с жирными пятнами керосин. В нем можно отмачивать около 10–15 минут, потом обдать проточной водой и высушить при комнатной температуре в помещении, где не будет активно оседать пыль. За время высыхания приготовьте раствор. На один литр воды понадобится всего по 2 грамма дубильной и виннокаменной кислоты.

Тщательно перемешайте ингредиенты, поместите емкость на нагревающий элемент и дождитесь температуры в 150 градусов. Теперь в кипящую жидкость можно помещать заготовку. Остальные правила те же – погружение полное, стенок касаться не должна, руками не трогать. Достаточно 15 минут кипения, после чего можно доставать вороненый металл.

В отличие от щелочного, кислотный так просто не смывается холодной водой. Лучше всего сперва поместить деталь в резервуар с обычной прохладной жидкостью, прополоскать, а затем обдать кипятком – так все остатки веществ смоются. Чтобы закрепить полученный результат, на 1 час положите изделие в машинное масло. По истечении времени достаньте, обсушите с помощью чистой ткани. Теперь можно пользоваться инструментом.

Термический

Его также называют горячим воронением. Это более старый и надежный, проверенный способ. Преимущества в том, что верхнее покрытие служит гораздо дольше, а также в процессе появляется меньше вредных испарений. Но меры предосторожности все же необходимы.

Технология проста, она заключается в том, что при нагреве сталь приобретает цвет побежалости. Интересный момент – так можно добиться не только черного, но и интересных переливов, все зависит от температуры, и от длительности закалки.

Сперва необходимо провести классическую уже очистку. Затем предварительно несколько разогреть заготовку, чтобы на теплый материал лучше ложился маслянистый состав. Теперь покрываем всю поверхность маслом, хорошо подходит льняное или оливковое. Как именно полностью смазать деталь – решать вам. Нам кажется, что правильнее всего погрузить ее в емкость с жидкостью.

Очень важно выждать время после погружения, чтобы масло стекло, в обратном случае останутся некрасивые разводы, пятна, потеки. Теперь можно выносить на улицу и равномерно нагревать. Чаще всего для этого используют паяльную лампу. При этом следите за изменением оттенка. Прекратите обжиг, когда он станет чёрным.

Иногда масляное средство не используют вовсе. То есть просто производят нагрев и обработку железа на открытом воздухе. Из-за взаимодействия с кислородом сталь меняет свой цвет.

Как заворонить металл в домашних условиях с помощью ржавого лака

Это простой и быстрый процесс обработки стали. С помощью метода можно покрыть холодное оружие или предметы интерьера, сделать чернение в максимально короткий срок.

Нужно подготовить заранее емкость. Оптимально подходит фарфоровая. Затем следует подготовить поверхность – механическая обработка и обезжиривание проводится по вышеописанным стандартам. Теперь переходим к приготовлению состава. В него входит соляная кислота, как основание, дополнительно – металлические стружки, азотная кислота и железная ржавчина.

Перемешайте смесь до максимально однородного состояния. В процессе подготовки раствора будет происходить химическая реакция с выделением газа. После этого добавьте спирт или обыкновенную водку в пропорции 1:1. Она осядет вместе с мутным осадком, нужно его слить вместе со стальными опилками и мутной жидкостью.

Положите изделие в емкость, дождитесь, когда оно поменяет цвет. Если появился рыжий налет, то его поможет счистить щетина средней твердости.

Использование машинного масла

Необязательно готовить сложный состав для химического воронения стали в домашних условиях. Иногда достаточно обыкновенного масляного вещества, который заливается в автомобильный мотор. Процедура похожа на термический способ, но в обратном порядке. Сперва докрасна раскалите стальной элемент, затем поместите его в резервуар, полностью наполненный маслом (подойдет машинное или льняное). Саму деталь следует держать с помощью плоскогубцев или заранее подготовленных крючков. Выдерживать ее нужно не менее 15 минут. После этого положите ее на бумажную салфетку, которая впитает жидкость. Затем аналогичную процедуру повторяют 4–5 раз до образования насыщенного цвета. Он скорее будет темно-серый, а не черный, но зато поверхность будет хорошо от ржавчины.

Рекомендации

Вы сами можете выбрать способ из представленных выше, каждый из них может привести к очень качественному результату. Практически всегда необходима емкость. Лучше всего подходят: фарфоровая, из прочного стекла (если не нужен нагрев), из оцинкованной нержавейки. На края резервуара прикрепите крючки: они понадобятся вам для закрепления детали.

Еще один совет: обезжиривайте не только саму заготовку, но и тару для проведения процедуры. Это может быть ацетон, бензин, керосин или специальный состав. Главное, чтобы они были инертными по отношению к стали, то есть не вступали с ней в химическую реакцию.

Обязательно отнеситесь с ответственностью к выбору места, это должно быть помещение с отличной вентиляцией. В обратном случае вы можете быть подвергнуты воздействию опасных, ядовитых паров. Дополнительная защита – респиратор, очки для предохранения слизистой оболочки глаз, перчатки.

Зачистка от ржавчины и загрязнений (очень важный предварительный этап при использовании любого способа) может происходить с помощью наждачной бумаги, болгарки со специальной насадкой. В крайнем случае можно применить травление.

Рекомендуем тщательно выбирать, какое средство можно использовать для конкретного вида материала. Если верно следовать нашим советам, то можно получить прекрасный результат в домашних условиях.

Чернение

Мы представим еще один вариант того, как воронить сталь своими руками. Этот вариант максимально простой для использования. Он подходит даже для тех, кто проживает в квартире или просто не хочет проводить такую процедуру с нагревом щелочного или кислотного жидкого состава. Это воронение кисточкой. Продаются специальные средства, например, отечественный «Ворон 3» или иностранный «Пражский оксид».

Технологию применять очень просто – нужно сперва снять верхний жирный слой, то есть обезжирить поверхность. Но есть некоторые недостатки:

Трудно обеспечить хорошую пленку на тех местах, где обеспечивается сложный доступ. Поэтому поделки со сложной конфигурацией лучше погружать в емкости полностью.

Слой не очень прочный, неустойчивый к механическим повреждениям.

Металлические изделия после воронения

Мы рассказали про способы, которыми можно пользоваться дома. А в качестве завершения посмотрим на результаты работы. Вот как выглядит вороненый металл:

Читайте также:  Мама попала в аварию» Как бороться с мошенниками Юго-Восточный Курьер

Проблематика и сложности работы по оксидированию нержавеющей стали

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.

  1. Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали
  2. Термический процесс
  3. Химическое оксидирование
  4. Электрохимическое оксидирование
  5. Плазменное оксидирование
  6. Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью

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.

Необходимость в использовании большого количества воды, ее последующая очистка, высокая стоимость воды и очищающих реагентов приводит к постепенному вытеснению с производств, в условиях ужесточения природоохранных норм. Холодное химическое оксидирование нержавеющих сталей стало доступным благодаря появлению в продаже двухкомпонентных химических реагентов.

Обратите внимание: Чем выше концентрация активных химических элементов тем быстрее скорость протекания реакции, но глубина проникновения меньше. Соответственно толщина пленки будет меньше.

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:

  1. Плотность протекающего тока.
  2. Электропроводность раствора, в который помещены детали
  3. Температура электролита
  4. 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.

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 10 2 МПа. 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.

Обратите внимание: терминология этого процесса не устоялась по сегодняшний день. Поэтому встретив в литературе оксидирование в режиме искрения, анодное осаждение, режим максимального напряжения, плазменно-электролитическое оксидирование надо понимать, что это один и тот же процесс – плазменное оксидирование.

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:

  1. Травление в 10% растворе щавелевой кислоты
  2. Промывка и обработка в 1% растворе сульфида натрия до необходимой степени чернения
  3. 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.

Ссылка на основную публикацию
Чем смазать колесные болты Советы, факты и мифы
Почему нельзя смазывать колесные болты и гайки; CARDiNATOR Каждый автовладелец холит и лелеет свой автомобиль, стараясь все делать своевременно, меняя...
Чем и как отмыть руки от граната с помощью подручных средств
Как отмыть руки после граната Способы очищения для чувствительной кожи рук Подсолнечное масло Детское мыло Питательный крем Антисептик Антисептик Самые...
Чем и как покрасить кожаную куртку в домашних условиях
Краска для кожаной куртки, как выбрать, алгоритм работы, производители Кожаная куртка уже давно стала базовым элементом мужского и женского гардероба,...
Чем смазать резинку пластикового окна советы и лайфхаки
Чем смазать уплотнительные резинки на пластиковых окнах на зиму, для профилактики Окна Проф >> Окна инфо >> Чем смазать уплотнительные...

Чернение стали в домашних условиях – методы защиты от коррозии Видео

Технология воронение стали в домашних условиях

Воронение стали – это сложная процедура, которая широко применяется. Она позволяет окрасить металлическое изделие, защитить его от ржавчины и прочего. Кроме этого, таким образом проводится декоративная отделка материалов. Воронение стали проводится разными способами.

Самый распространенный заключается в использовании химических средств.

[ro-youtube-content count=”1″ no-desc=”0″]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-content]

Вороненный стальной нож

В итоге проходит окисление железа и на его поверхности образуется защитная оболочка. Последняя предохраняет изделия от порчи и воздействия неблагоприятных факторов. При этом металл может сохранять свой естественный цвет.

Этого достичь позволяют масла и кислоты, которые используются в процессе воронения. Также влияет степень нагрева химических соединений.

Воронение стали в домашних условиях

В основном данная процедура проводится на производстве. Так как она достаточно трудоемка, требует использования специального оборудования и материалов. Как заворонить металл в домашних условиях ствол? Но, как показывает практика, ее вполне реально выполнить и в домашних условиях.

Главное – правильно выбрать способ оксидирования. Есть такие, которые эффективно выполняются дома. Они проводятся быстро и просто с использованием подручных средств.

Компоненты для воронения

Таким образом, можно улучшить внешние данные изделия, металл будет привлекательнее. Кроме этого, улучшаются его защитные свойства. Он стоек к воздействию коррозии, так как после процедуры на поверхности изделия образуется тонкая защитная пленка.

Если работы проводятся дома, то обычно для этого используется лимонная или ортофосфорная кислота, лак или масло. Из этих компонентов готовят специальный раствор, который наносится на металлическое изделие.

Если говорить о промышленных технологиях, то они предполагают применение других средств. Это обеспечивает высокое качество обработки. Но, как показывает практика, процедура, проведенная в бытовых условиях, не уступает по данному показателю.

Она также способна продемонстрировать отличный результат.

Правила выполнения

Воронение стали в домашних условиях предполагает химическую обработку поверхности. Таким образом, снимается верхний ее слой и накладывается защитный. Так как она предполагает использование химических средств, то достаточно опасна.

Поэтому при ее проведении необходимо соблюдать некоторые правила. Они позволят уберечь руки и другие части тела от ожогов, которые можно получить от веществ.

Первое, на что следует обратить внимание, – это емкость, в которой готовится смесь. При ее выборе лучше отдать предпочтение посуде из фарфора, стекла или фаянса. Металлические емкости запрещено использовать.

Второе правило касается механического этапа выполнения работ. При его проведении необходимо надевать защитные очки и специальную форму. Они позволят защитить кожу и глаза от воздействия химических агрессивных веществ и кислот.

При этом стоит внимательно подойти к выбору помещения. В нем должна быть хорошая вентиляция и мощная вытяжка.

Подготовка поверхности

Химическое воронение стали предполагает выполнение разных взаимосвязанных работ. Для начала необходимо подготовить поверхность. Заключается этот этап в ее качественной и равномерной очистке.

Это позволит снять слой грязи, пыли и жира. Хорошо справиться с данной задачей помогут порошкообразная пемза, наждачная бумага, мелкозернистый песок.

Насадки для обработки стали

После этого необходимо подготовить реагенты, которые будут применяться для воронения. Как снять ржавчину с металла в домашних условиях? При этом стоит учитывать их свойства. Так как не любая жидкость для воронения стали может применяться.

Некоторые способны испортить изделия. Чтобы этого не допустить, необходимо их правильно использовать.

Химическое оксидирование

Самое распространенное средство для воронения стали – это жидкость. Данный способ проведения процедуры отличается своей эффективностью. Он позволяет получить хорошие результаты, но при условии соблюдения правил проведения.

Этот метод основан на способности стали окисляться.

Процесс состоит из следующих работ. Для начала поверхность зачищается и обезжиривается. После этого готовится специальный раствор, который будет применяться. При этом важно соблюдать пропорции и правила его приготовления.

Даже самые мелкие огрехи могут привести к ухудшению его свойств. В итоге конечный результат будет низкого качества.

Для приготовления раствора потребуется обычная вода, азотнокислый натрий и техническая сода. Все компоненты берутся в количестве 100 граммов. Готовить раствор необходимо в фарфоровой емкости.

Все ингредиенты тщательно перемешиваются. После этого смесь нагревается до 130 градусов.

Чтобы провести воронение, необходимо изделие поместить в горячий раствор. Оставить его на некоторое время. Достаточно будет 30 минут.

После чего изделие необходимо извлечь и промыть водой. Хорошо для этой работы подойдет дистиллированная.

Завершающим этапом работы является высушивание детали и смазывание маслом, которое применяется для машин. Эту работу можно выполнить нежесткой кисточкой. При этом необходимо покрывать поверхность аккуратно и равномерно.

В итоге получится однородный слой, как показано на фото, приведенном ниже. Он будет иметь черный окрас.

Определить качество проведения работы просто. Достаточно посмотреть на поверхность металла. При соблюдении всех правил она будет гладкая.

Таким образом, проводить шлифовку изделия не потребуется.

Проведение воронения – непростая задача. Оно должно проводиться аккуратно и внимательно. Обязательно должны соблюдаться правила безопасности.

В противном случае вы рискуете навредить своему здоровью.

Посмотреть процедуру воронения можно на видео, приведенном ниже. Здесь наглядно показаны тонкости и особенности процесса. Они помогут новичку получить хороший результат работы в домашних условиях.

Чтобы получить высокий результат, необходимо выбрать оптимальный способ проведения процедуры и применять качественные средства. Таким образом можно продлить период службы детали. Она будет надежно защищена от различных неблагоприятных факторов, которые неизбежны при эксплуатации металлов.

Дополнительная информация:
[ro-youtube-related]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-related]

  • 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.
  1. Деталь положить на кирпич;
  2. Разогреть газовой горелкой до свечения (раскалить настолько сильно, насколько это позволяет нагреватель);
  3. Разогретую заготовку полностью поместить в масло;
  4. Достать и положить на бумажное полотенце для впитывания излишков масла;
  5. Процедуру повторить 4-5 раз до придания металлу желаемого цвета.

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.

Читайте также:  Сколько атмосфер в 1 баре

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет. Чем отмыть силиконовый герметик от рук в домашних условиях?

При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в емкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдет простой аккумулятор средней мощности.

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство.

В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Самым простым способом нанесения оксидной пленки на изделия является щелочное воронение. Принцип действия основан на использовании каустической соды и натриевой селитры (используется в качестве удобрения). Оба компонента имеют выраженную щелочную реакцию.

Наилучший результат достигается при использовании смеси из двадцати частей консистентной смазки и одной части серы. Последняя способствует формированию очень темного слоя сульфида железа. Из серы можно изготовить сернистый бальзам, растворив ее в небольшом количестве скипидара, а затем смешав с льняным маслом.

Состав распределяют тонким слоем по поверхности обрабатываемого изделия и подвергают беспламенному сжиганию, что приводит к равномерному воронению.

Как воронить металл в домашних условия

Черный цвет также часто называют вороным, потому что он такой же темный, как и крыло ворона. Такой красивый глубокий оттенок может иметь и сталь. Чтобы произвести окраску, все чаще применяют воронение металла в домашних условиях. Кроме декоративной отделки, владелец получает усовершенствование механических свойств – надежность, коррозийная устойчивость, продление срока эксплуатации. Есть несколько рабочих способов, каждый из которых дает свое качество и скорость чернения. Неверно предполагать, что процедуру можно выполнить только на заводе. Многие умельцы легко заворонят ножи или предметы интерьера, используя подручные средства.

Данную технологию также называют оксидированием. Заводской процесс, конечно же, сильно отличается от того, как воронят сталь в домашних условиях. В первом случае меняется химический состав всего верхнего слоя, от чего изделие приобретает совершенно новые свойства. А на дому возможно только нанесение защитной пленки. Она тоньше, менее прочная и выглядит несколько иначе.

Чего можно достичь воронением?

Основная задача – покрытие поверхности оттенком (чаще всего черным) или достижение цвета побежалости металла из-за нагрева. Для чего это нужно пользователям? Как правило, это решает две проблемы.

Защита от коррозии

Это наиболее важная цель. Особенно актуально, когда эксплуатация металлической конструкции происходит на улице, то есть сталь постоянно подвергается воздействию кислорода и влаги. С такими активно вступающими в реакцию веществами возможен окислительный процесс – ржавление. В результате образуется рыжая ржавчина. Она сильно влияет на прочность, уменьшая ее, а также укорачивает срок эксплуатации. Это случается с автомобильными запасными частями, поэтому некоторые автолюбители воронят стальные элементы машины.

Придать изделию презентабельный вид

Стильный дизайн обыкновенному ножу может придать черный матовый оттенок. Лезвие, покрытое оксидной пленкой, выглядит очень нестандартно, привлекательно. То же можно отнести и к ряду других предметов. Особенно актуальна эта потребность, когда вещь уже старая.

А также технологию применяют в художественных целях, когда творчески подходят к декоративным элементам интерьера.

Популярные способы: как воронить металл в домашних условиях

Прежде чем перейдем к конкретным техникам, которые применяются на производстве или дома, расскажем об этапах. Они почти всегда остаются прежними:

Подготовительный. Необходимо тщательно подготовить деталь, убрать любые загрязнения с поверхности и из отверстий. Если есть окалины или иные выпуклые части, их можно зачистить с помощью шлифовальной бумаги. Если вы используете жидкие среды, то обязательно на предварительном этапе высушить заготовку.

Обезжиривание. Особенно это относится к автомобильным запчастям. Как правило, на них находится тонкий масляный слой, который сперва нужно убрать. Если между сталью и активным веществом, химическим раствором будет находиться маслянистая прослойка, то реакция не произойдет вовсе или будет неполной, с нарушениями. Даже самые незначительные следы жирной среды следует убрать. Например, отпечатки пальцев на рукояти ножа, которые остаются из-за работы сальных желез. Поэтому стоит всегда работать в перчатках.

Нанесение состава. Ниже мы расскажем подробнее о том, как можно наносить вещество. А также существуют способы полностью погружать деталь.

Финишная обработка. Она включает промывку заготовки, сушку, а также легкую зачистку, если появились какие-либо погрешности.

Воронение различают на холодное и горячее. Ниже мы представим три наиболее распространенных варианта того, как воронят сталь в домашних условиях.

Щелочной

В процессе будет вырабатываться газ. У него неприятный запах, а также он опасен при его чрезмерном вдыхании. Поэтому очень важно обеспечить себе подходящее рабочее место – открытое пространство с хорошей вентиляцией. Подойдет гараж, если двери и окна будут раскрыты, а на вас будет строительный респиратор, который защитит от вдыхания ядовитых паров.

Когда вы подготовили место, пора найти емкость. Она должна быть вместительной, чтобы предмет для воронения полностью помещался внутрь и при этом не касался стенок сосуда. Материал изготовления – нержавеющая сталь. Предположим, что это большая кастрюля или металлическое ведро.

После предварительного обезжиривания поверхности мы рекомендуем за тонкие нитки или проволоку подвесить заготовку, чтобы была возможность перемещать её, не касаясь руками.

Теперь наводим раствор. Мы предлагаем небольшой эксперимент на 100 мл воды (вдруг нужно почернить, скажем, гвоздь), но для более крупных изделий следует приготовить аналогичный состав, только придерживаясь пропорций. Итак, наливаем 0,1 литр жидкости (бутилированной, без примесей), растворяем в ней едкий натр (каустическая сода, гидроксид натрия, NaOH – названий много, купить можно в любом строительном магазине) в размере 120 граммов. Плюс прибавляем буквально 30 г натриевой селитры. Очень важно хорошо перемешать, чтобы раствор был однородный и без осадков.

Когда жидкость готова, ставим емкость на плиту. Нагреваем ее до 130–150 градусов. Сразу отмечаем, что вам еще и понадобится термометр, приспособленный к таким высоким температурам. Смесь начнет закипать, и можно будет поместить в нее предмет, заранее указанным способом (чтобы он погрузился полностью и не касался стенок). Подождите 20 минут.

За этот промежуток времени образуется оксидная пленка черного цвета. Теперь можно для быстрого охлаждения сполоснуть вытащенное из раствора изделие в обыкновенной воде.

После высыхания мы рекомендуем взять машинное масло и чистый отрезок полотна. Им следует протереть поверхность и довести ее до сухой. Из-за этого вы получаете верхний слой, который имеет повышенную износостойкость и гладкость. Если все правильно было проведено, то полировка не потребуется.

Читайте также:  Визуализация Вращающегося Магнитного Поля - Скачать mp3 Бесплатно

Еще раз отметим важные правила:

заготовка должна быть полностью погружена в сосуд;

при работе использовать перчатки и респиратор.

В случае неравномерного погружения вы можете получить не тот результат, на который рассчитываете: цвет будет не одинаковым, а с переходами от более светлого к темному.

Кислотное оксидирование металла в домашних условиях

Использование кислот – опасный процесс, который может вызвать появление химических ожогов на коже и на слизистых оболочках, поэтому нужно хорошо защищаться. Обязательно надеть защитные очки. Второе важное правило при использовании этой технологии чернения – тщательное соблюдение подготовительного этапа. Следует убрать любые следы коррозии. Ржавчина хорошо очищается с помощью наждачной бумаги (сперва крупнозернистой, затем с мелкими зернами). Если коррозионные повреждения, загрязнения очень глубокие и имеют большую площадь, то актуальным будет использование углошлифовальной машины с насадкой (металлической щеткой).

Затем хорошо помогают очистители, например, на основе трифосфата натрия, этилового спирта. Отдельно неплохо помогает справиться с жирными пятнами керосин. В нем можно отмачивать около 10–15 минут, потом обдать проточной водой и высушить при комнатной температуре в помещении, где не будет активно оседать пыль. За время высыхания приготовьте раствор. На один литр воды понадобится всего по 2 грамма дубильной и виннокаменной кислоты.

Тщательно перемешайте ингредиенты, поместите емкость на нагревающий элемент и дождитесь температуры в 150 градусов. Теперь в кипящую жидкость можно помещать заготовку. Остальные правила те же – погружение полное, стенок касаться не должна, руками не трогать. Достаточно 15 минут кипения, после чего можно доставать вороненый металл.

В отличие от щелочного, кислотный так просто не смывается холодной водой. Лучше всего сперва поместить деталь в резервуар с обычной прохладной жидкостью, прополоскать, а затем обдать кипятком – так все остатки веществ смоются. Чтобы закрепить полученный результат, на 1 час положите изделие в машинное масло. По истечении времени достаньте, обсушите с помощью чистой ткани. Теперь можно пользоваться инструментом.

Термический

Его также называют горячим воронением. Это более старый и надежный, проверенный способ. Преимущества в том, что верхнее покрытие служит гораздо дольше, а также в процессе появляется меньше вредных испарений. Но меры предосторожности все же необходимы.

Технология проста, она заключается в том, что при нагреве сталь приобретает цвет побежалости. Интересный момент – так можно добиться не только черного, но и интересных переливов, все зависит от температуры, и от длительности закалки.

Сперва необходимо провести классическую уже очистку. Затем предварительно несколько разогреть заготовку, чтобы на теплый материал лучше ложился маслянистый состав. Теперь покрываем всю поверхность маслом, хорошо подходит льняное или оливковое. Как именно полностью смазать деталь – решать вам. Нам кажется, что правильнее всего погрузить ее в емкость с жидкостью.

Очень важно выждать время после погружения, чтобы масло стекло, в обратном случае останутся некрасивые разводы, пятна, потеки. Теперь можно выносить на улицу и равномерно нагревать. Чаще всего для этого используют паяльную лампу. При этом следите за изменением оттенка. Прекратите обжиг, когда он станет чёрным.

Иногда масляное средство не используют вовсе. То есть просто производят нагрев и обработку железа на открытом воздухе. Из-за взаимодействия с кислородом сталь меняет свой цвет.

Как заворонить металл в домашних условиях с помощью ржавого лака

Это простой и быстрый процесс обработки стали. С помощью метода можно покрыть холодное оружие или предметы интерьера, сделать чернение в максимально короткий срок.

Нужно подготовить заранее емкость. Оптимально подходит фарфоровая. Затем следует подготовить поверхность – механическая обработка и обезжиривание проводится по вышеописанным стандартам. Теперь переходим к приготовлению состава. В него входит соляная кислота, как основание, дополнительно – металлические стружки, азотная кислота и железная ржавчина.

Перемешайте смесь до максимально однородного состояния. В процессе подготовки раствора будет происходить химическая реакция с выделением газа. После этого добавьте спирт или обыкновенную водку в пропорции 1:1. Она осядет вместе с мутным осадком, нужно его слить вместе со стальными опилками и мутной жидкостью.

Положите изделие в емкость, дождитесь, когда оно поменяет цвет. Если появился рыжий налет, то его поможет счистить щетина средней твердости.

Использование машинного масла

Необязательно готовить сложный состав для химического воронения стали в домашних условиях. Иногда достаточно обыкновенного масляного вещества, который заливается в автомобильный мотор. Процедура похожа на термический способ, но в обратном порядке. Сперва докрасна раскалите стальной элемент, затем поместите его в резервуар, полностью наполненный маслом (подойдет машинное или льняное). Саму деталь следует держать с помощью плоскогубцев или заранее подготовленных крючков. Выдерживать ее нужно не менее 15 минут. После этого положите ее на бумажную салфетку, которая впитает жидкость. Затем аналогичную процедуру повторяют 4–5 раз до образования насыщенного цвета. Он скорее будет темно-серый, а не черный, но зато поверхность будет хорошо от ржавчины.

Рекомендации

Вы сами можете выбрать способ из представленных выше, каждый из них может привести к очень качественному результату. Практически всегда необходима емкость. Лучше всего подходят: фарфоровая, из прочного стекла (если не нужен нагрев), из оцинкованной нержавейки. На края резервуара прикрепите крючки: они понадобятся вам для закрепления детали.

Еще один совет: обезжиривайте не только саму заготовку, но и тару для проведения процедуры. Это может быть ацетон, бензин, керосин или специальный состав. Главное, чтобы они были инертными по отношению к стали, то есть не вступали с ней в химическую реакцию.

Обязательно отнеситесь с ответственностью к выбору места, это должно быть помещение с отличной вентиляцией. В обратном случае вы можете быть подвергнуты воздействию опасных, ядовитых паров. Дополнительная защита – респиратор, очки для предохранения слизистой оболочки глаз, перчатки.

Зачистка от ржавчины и загрязнений (очень важный предварительный этап при использовании любого способа) может происходить с помощью наждачной бумаги, болгарки со специальной насадкой. В крайнем случае можно применить травление.

Рекомендуем тщательно выбирать, какое средство можно использовать для конкретного вида материала. Если верно следовать нашим советам, то можно получить прекрасный результат в домашних условиях.

Чернение

Мы представим еще один вариант того, как воронить сталь своими руками. Этот вариант максимально простой для использования. Он подходит даже для тех, кто проживает в квартире или просто не хочет проводить такую процедуру с нагревом щелочного или кислотного жидкого состава. Это воронение кисточкой. Продаются специальные средства, например, отечественный «Ворон 3» или иностранный «Пражский оксид».

Технологию применять очень просто – нужно сперва снять верхний жирный слой, то есть обезжирить поверхность. Но есть некоторые недостатки:

Трудно обеспечить хорошую пленку на тех местах, где обеспечивается сложный доступ. Поэтому поделки со сложной конфигурацией лучше погружать в емкости полностью.

Слой не очень прочный, неустойчивый к механическим повреждениям.

Металлические изделия после воронения

Мы рассказали про способы, которыми можно пользоваться дома. А в качестве завершения посмотрим на результаты работы. Вот как выглядит вороненый металл:

Читайте также:  Мощный и простой индуктор своими руками all-he

Проблематика и сложности работы по оксидированию нержавеющей стали

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.

  1. Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали
  2. Термический процесс
  3. Химическое оксидирование
  4. Электрохимическое оксидирование
  5. Плазменное оксидирование
  6. Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью

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.

Необходимость в использовании большого количества воды, ее последующая очистка, высокая стоимость воды и очищающих реагентов приводит к постепенному вытеснению с производств, в условиях ужесточения природоохранных норм. Холодное химическое оксидирование нержавеющих сталей стало доступным благодаря появлению в продаже двухкомпонентных химических реагентов.

Обратите внимание: Чем выше концентрация активных химических элементов тем быстрее скорость протекания реакции, но глубина проникновения меньше. Соответственно толщина пленки будет меньше.

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:

  1. Плотность протекающего тока.
  2. Электропроводность раствора, в который помещены детали
  3. Температура электролита
  4. 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.

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 10 2 МПа. 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.

Обратите внимание: терминология этого процесса не устоялась по сегодняшний день. Поэтому встретив в литературе оксидирование в режиме искрения, анодное осаждение, режим максимального напряжения, плазменно-электролитическое оксидирование надо понимать, что это один и тот же процесс – плазменное оксидирование.

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:

  1. Травление в 10% растворе щавелевой кислоты
  2. Промывка и обработка в 1% растворе сульфида натрия до необходимой степени чернения
  3. 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.

Ссылка на основную публикацию
Чем смазать колесные болты Советы, факты и мифы
Почему нельзя смазывать колесные болты и гайки; CARDiNATOR Каждый автовладелец холит и лелеет свой автомобиль, стараясь все делать своевременно, меняя...
Чем и как отмыть руки от граната с помощью подручных средств
Как отмыть руки после граната Способы очищения для чувствительной кожи рук Подсолнечное масло Детское мыло Питательный крем Антисептик Антисептик Самые...
Чем и как покрасить кожаную куртку в домашних условиях
Краска для кожаной куртки, как выбрать, алгоритм работы, производители Кожаная куртка уже давно стала базовым элементом мужского и женского гардероба,...
Чем смазать резинку пластикового окна советы и лайфхаки
Чем смазать уплотнительные резинки на пластиковых окнах на зиму, для профилактики Окна Проф >> Окна инфо >> Чем смазать уплотнительные...

Чернение стали в домашних условиях – методы защиты от коррозии Видео

Технология воронение стали в домашних условиях

Воронение стали – это сложная процедура, которая широко применяется. Она позволяет окрасить металлическое изделие, защитить его от ржавчины и прочего. Кроме этого, таким образом проводится декоративная отделка материалов. Воронение стали проводится разными способами.

Самый распространенный заключается в использовании химических средств.

[ro-youtube-content count=”1″ no-desc=”0″]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-content]

Вороненный стальной нож

В итоге проходит окисление железа и на его поверхности образуется защитная оболочка. Последняя предохраняет изделия от порчи и воздействия неблагоприятных факторов. При этом металл может сохранять свой естественный цвет.

Этого достичь позволяют масла и кислоты, которые используются в процессе воронения. Также влияет степень нагрева химических соединений.

Воронение стали в домашних условиях

В основном данная процедура проводится на производстве. Так как она достаточно трудоемка, требует использования специального оборудования и материалов. Как заворонить металл в домашних условиях ствол? Но, как показывает практика, ее вполне реально выполнить и в домашних условиях.

Главное – правильно выбрать способ оксидирования. Есть такие, которые эффективно выполняются дома. Они проводятся быстро и просто с использованием подручных средств.

Компоненты для воронения

Таким образом, можно улучшить внешние данные изделия, металл будет привлекательнее. Кроме этого, улучшаются его защитные свойства. Он стоек к воздействию коррозии, так как после процедуры на поверхности изделия образуется тонкая защитная пленка.

Если работы проводятся дома, то обычно для этого используется лимонная или ортофосфорная кислота, лак или масло. Из этих компонентов готовят специальный раствор, который наносится на металлическое изделие.

Если говорить о промышленных технологиях, то они предполагают применение других средств. Это обеспечивает высокое качество обработки. Но, как показывает практика, процедура, проведенная в бытовых условиях, не уступает по данному показателю.

Она также способна продемонстрировать отличный результат.

Правила выполнения

Воронение стали в домашних условиях предполагает химическую обработку поверхности. Таким образом, снимается верхний ее слой и накладывается защитный. Так как она предполагает использование химических средств, то достаточно опасна.

Поэтому при ее проведении необходимо соблюдать некоторые правила. Они позволят уберечь руки и другие части тела от ожогов, которые можно получить от веществ.

Первое, на что следует обратить внимание, – это емкость, в которой готовится смесь. При ее выборе лучше отдать предпочтение посуде из фарфора, стекла или фаянса. Металлические емкости запрещено использовать.

Второе правило касается механического этапа выполнения работ. При его проведении необходимо надевать защитные очки и специальную форму. Они позволят защитить кожу и глаза от воздействия химических агрессивных веществ и кислот.

При этом стоит внимательно подойти к выбору помещения. В нем должна быть хорошая вентиляция и мощная вытяжка.

Подготовка поверхности

Химическое воронение стали предполагает выполнение разных взаимосвязанных работ. Для начала необходимо подготовить поверхность. Заключается этот этап в ее качественной и равномерной очистке.

Это позволит снять слой грязи, пыли и жира. Хорошо справиться с данной задачей помогут порошкообразная пемза, наждачная бумага, мелкозернистый песок.

Насадки для обработки стали

После этого необходимо подготовить реагенты, которые будут применяться для воронения. Как снять ржавчину с металла в домашних условиях? При этом стоит учитывать их свойства. Так как не любая жидкость для воронения стали может применяться.

Некоторые способны испортить изделия. Чтобы этого не допустить, необходимо их правильно использовать.

Химическое оксидирование

Самое распространенное средство для воронения стали – это жидкость. Данный способ проведения процедуры отличается своей эффективностью. Он позволяет получить хорошие результаты, но при условии соблюдения правил проведения.

Этот метод основан на способности стали окисляться.

Процесс состоит из следующих работ. Для начала поверхность зачищается и обезжиривается. После этого готовится специальный раствор, который будет применяться. При этом важно соблюдать пропорции и правила его приготовления.

Даже самые мелкие огрехи могут привести к ухудшению его свойств. В итоге конечный результат будет низкого качества.

Для приготовления раствора потребуется обычная вода, азотнокислый натрий и техническая сода. Все компоненты берутся в количестве 100 граммов. Готовить раствор необходимо в фарфоровой емкости.

Все ингредиенты тщательно перемешиваются. После этого смесь нагревается до 130 градусов.

Чтобы провести воронение, необходимо изделие поместить в горячий раствор. Оставить его на некоторое время. Достаточно будет 30 минут.

После чего изделие необходимо извлечь и промыть водой. Хорошо для этой работы подойдет дистиллированная.

Завершающим этапом работы является высушивание детали и смазывание маслом, которое применяется для машин. Эту работу можно выполнить нежесткой кисточкой. При этом необходимо покрывать поверхность аккуратно и равномерно.

В итоге получится однородный слой, как показано на фото, приведенном ниже. Он будет иметь черный окрас.

Определить качество проведения работы просто. Достаточно посмотреть на поверхность металла. При соблюдении всех правил она будет гладкая.

Таким образом, проводить шлифовку изделия не потребуется.

Проведение воронения – непростая задача. Оно должно проводиться аккуратно и внимательно. Обязательно должны соблюдаться правила безопасности.

В противном случае вы рискуете навредить своему здоровью.

Посмотреть процедуру воронения можно на видео, приведенном ниже. Здесь наглядно показаны тонкости и особенности процесса. Они помогут новичку получить хороший результат работы в домашних условиях.

Чтобы получить высокий результат, необходимо выбрать оптимальный способ проведения процедуры и применять качественные средства. Таким образом можно продлить период службы детали. Она будет надежно защищена от различных неблагоприятных факторов, которые неизбежны при эксплуатации металлов.

Дополнительная информация:
[ro-youtube-related]Технология воронение стали в домашних условиях[/ro-youtube-related]

  • 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.
  1. Деталь положить на кирпич;
  2. Разогреть газовой горелкой до свечения (раскалить настолько сильно, насколько это позволяет нагреватель);
  3. Разогретую заготовку полностью поместить в масло;
  4. Достать и положить на бумажное полотенце для впитывания излишков масла;
  5. Процедуру повторить 4-5 раз до придания металлу желаемого цвета.

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.

Читайте также:  Развал-схождение колёс самому дома - дедовский способ от бывалого водителя

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет. Чем отмыть силиконовый герметик от рук в домашних условиях?

При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в емкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдет простой аккумулятор средней мощности.

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство.

В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Самым простым способом нанесения оксидной пленки на изделия является щелочное воронение. Принцип действия основан на использовании каустической соды и натриевой селитры (используется в качестве удобрения). Оба компонента имеют выраженную щелочную реакцию.

Наилучший результат достигается при использовании смеси из двадцати частей консистентной смазки и одной части серы. Последняя способствует формированию очень темного слоя сульфида железа. Из серы можно изготовить сернистый бальзам, растворив ее в небольшом количестве скипидара, а затем смешав с льняным маслом.

Состав распределяют тонким слоем по поверхности обрабатываемого изделия и подвергают беспламенному сжиганию, что приводит к равномерному воронению.

Как воронить металл в домашних условия

Черный цвет также часто называют вороным, потому что он такой же темный, как и крыло ворона. Такой красивый глубокий оттенок может иметь и сталь. Чтобы произвести окраску, все чаще применяют воронение металла в домашних условиях. Кроме декоративной отделки, владелец получает усовершенствование механических свойств – надежность, коррозийная устойчивость, продление срока эксплуатации. Есть несколько рабочих способов, каждый из которых дает свое качество и скорость чернения. Неверно предполагать, что процедуру можно выполнить только на заводе. Многие умельцы легко заворонят ножи или предметы интерьера, используя подручные средства.

Данную технологию также называют оксидированием. Заводской процесс, конечно же, сильно отличается от того, как воронят сталь в домашних условиях. В первом случае меняется химический состав всего верхнего слоя, от чего изделие приобретает совершенно новые свойства. А на дому возможно только нанесение защитной пленки. Она тоньше, менее прочная и выглядит несколько иначе.

Чего можно достичь воронением?

Основная задача – покрытие поверхности оттенком (чаще всего черным) или достижение цвета побежалости металла из-за нагрева. Для чего это нужно пользователям? Как правило, это решает две проблемы.

Защита от коррозии

Это наиболее важная цель. Особенно актуально, когда эксплуатация металлической конструкции происходит на улице, то есть сталь постоянно подвергается воздействию кислорода и влаги. С такими активно вступающими в реакцию веществами возможен окислительный процесс – ржавление. В результате образуется рыжая ржавчина. Она сильно влияет на прочность, уменьшая ее, а также укорачивает срок эксплуатации. Это случается с автомобильными запасными частями, поэтому некоторые автолюбители воронят стальные элементы машины.

Придать изделию презентабельный вид

Стильный дизайн обыкновенному ножу может придать черный матовый оттенок. Лезвие, покрытое оксидной пленкой, выглядит очень нестандартно, привлекательно. То же можно отнести и к ряду других предметов. Особенно актуальна эта потребность, когда вещь уже старая.

А также технологию применяют в художественных целях, когда творчески подходят к декоративным элементам интерьера.

Популярные способы: как воронить металл в домашних условиях

Прежде чем перейдем к конкретным техникам, которые применяются на производстве или дома, расскажем об этапах. Они почти всегда остаются прежними:

Подготовительный. Необходимо тщательно подготовить деталь, убрать любые загрязнения с поверхности и из отверстий. Если есть окалины или иные выпуклые части, их можно зачистить с помощью шлифовальной бумаги. Если вы используете жидкие среды, то обязательно на предварительном этапе высушить заготовку.

Обезжиривание. Особенно это относится к автомобильным запчастям. Как правило, на них находится тонкий масляный слой, который сперва нужно убрать. Если между сталью и активным веществом, химическим раствором будет находиться маслянистая прослойка, то реакция не произойдет вовсе или будет неполной, с нарушениями. Даже самые незначительные следы жирной среды следует убрать. Например, отпечатки пальцев на рукояти ножа, которые остаются из-за работы сальных желез. Поэтому стоит всегда работать в перчатках.

Нанесение состава. Ниже мы расскажем подробнее о том, как можно наносить вещество. А также существуют способы полностью погружать деталь.

Финишная обработка. Она включает промывку заготовки, сушку, а также легкую зачистку, если появились какие-либо погрешности.

Воронение различают на холодное и горячее. Ниже мы представим три наиболее распространенных варианта того, как воронят сталь в домашних условиях.

Щелочной

В процессе будет вырабатываться газ. У него неприятный запах, а также он опасен при его чрезмерном вдыхании. Поэтому очень важно обеспечить себе подходящее рабочее место – открытое пространство с хорошей вентиляцией. Подойдет гараж, если двери и окна будут раскрыты, а на вас будет строительный респиратор, который защитит от вдыхания ядовитых паров.

Когда вы подготовили место, пора найти емкость. Она должна быть вместительной, чтобы предмет для воронения полностью помещался внутрь и при этом не касался стенок сосуда. Материал изготовления – нержавеющая сталь. Предположим, что это большая кастрюля или металлическое ведро.

После предварительного обезжиривания поверхности мы рекомендуем за тонкие нитки или проволоку подвесить заготовку, чтобы была возможность перемещать её, не касаясь руками.

Теперь наводим раствор. Мы предлагаем небольшой эксперимент на 100 мл воды (вдруг нужно почернить, скажем, гвоздь), но для более крупных изделий следует приготовить аналогичный состав, только придерживаясь пропорций. Итак, наливаем 0,1 литр жидкости (бутилированной, без примесей), растворяем в ней едкий натр (каустическая сода, гидроксид натрия, NaOH – названий много, купить можно в любом строительном магазине) в размере 120 граммов. Плюс прибавляем буквально 30 г натриевой селитры. Очень важно хорошо перемешать, чтобы раствор был однородный и без осадков.

Когда жидкость готова, ставим емкость на плиту. Нагреваем ее до 130–150 градусов. Сразу отмечаем, что вам еще и понадобится термометр, приспособленный к таким высоким температурам. Смесь начнет закипать, и можно будет поместить в нее предмет, заранее указанным способом (чтобы он погрузился полностью и не касался стенок). Подождите 20 минут.

За этот промежуток времени образуется оксидная пленка черного цвета. Теперь можно для быстрого охлаждения сполоснуть вытащенное из раствора изделие в обыкновенной воде.

После высыхания мы рекомендуем взять машинное масло и чистый отрезок полотна. Им следует протереть поверхность и довести ее до сухой. Из-за этого вы получаете верхний слой, который имеет повышенную износостойкость и гладкость. Если все правильно было проведено, то полировка не потребуется.

Читайте также:  Как решать задачи с реостатом - Физика дома

Еще раз отметим важные правила:

заготовка должна быть полностью погружена в сосуд;

при работе использовать перчатки и респиратор.

В случае неравномерного погружения вы можете получить не тот результат, на который рассчитываете: цвет будет не одинаковым, а с переходами от более светлого к темному.

Кислотное оксидирование металла в домашних условиях

Использование кислот – опасный процесс, который может вызвать появление химических ожогов на коже и на слизистых оболочках, поэтому нужно хорошо защищаться. Обязательно надеть защитные очки. Второе важное правило при использовании этой технологии чернения – тщательное соблюдение подготовительного этапа. Следует убрать любые следы коррозии. Ржавчина хорошо очищается с помощью наждачной бумаги (сперва крупнозернистой, затем с мелкими зернами). Если коррозионные повреждения, загрязнения очень глубокие и имеют большую площадь, то актуальным будет использование углошлифовальной машины с насадкой (металлической щеткой).

Затем хорошо помогают очистители, например, на основе трифосфата натрия, этилового спирта. Отдельно неплохо помогает справиться с жирными пятнами керосин. В нем можно отмачивать около 10–15 минут, потом обдать проточной водой и высушить при комнатной температуре в помещении, где не будет активно оседать пыль. За время высыхания приготовьте раствор. На один литр воды понадобится всего по 2 грамма дубильной и виннокаменной кислоты.

Тщательно перемешайте ингредиенты, поместите емкость на нагревающий элемент и дождитесь температуры в 150 градусов. Теперь в кипящую жидкость можно помещать заготовку. Остальные правила те же – погружение полное, стенок касаться не должна, руками не трогать. Достаточно 15 минут кипения, после чего можно доставать вороненый металл.

В отличие от щелочного, кислотный так просто не смывается холодной водой. Лучше всего сперва поместить деталь в резервуар с обычной прохладной жидкостью, прополоскать, а затем обдать кипятком – так все остатки веществ смоются. Чтобы закрепить полученный результат, на 1 час положите изделие в машинное масло. По истечении времени достаньте, обсушите с помощью чистой ткани. Теперь можно пользоваться инструментом.

Термический

Его также называют горячим воронением. Это более старый и надежный, проверенный способ. Преимущества в том, что верхнее покрытие служит гораздо дольше, а также в процессе появляется меньше вредных испарений. Но меры предосторожности все же необходимы.

Технология проста, она заключается в том, что при нагреве сталь приобретает цвет побежалости. Интересный момент – так можно добиться не только черного, но и интересных переливов, все зависит от температуры, и от длительности закалки.

Сперва необходимо провести классическую уже очистку. Затем предварительно несколько разогреть заготовку, чтобы на теплый материал лучше ложился маслянистый состав. Теперь покрываем всю поверхность маслом, хорошо подходит льняное или оливковое. Как именно полностью смазать деталь – решать вам. Нам кажется, что правильнее всего погрузить ее в емкость с жидкостью.

Очень важно выждать время после погружения, чтобы масло стекло, в обратном случае останутся некрасивые разводы, пятна, потеки. Теперь можно выносить на улицу и равномерно нагревать. Чаще всего для этого используют паяльную лампу. При этом следите за изменением оттенка. Прекратите обжиг, когда он станет чёрным.

Иногда масляное средство не используют вовсе. То есть просто производят нагрев и обработку железа на открытом воздухе. Из-за взаимодействия с кислородом сталь меняет свой цвет.

Как заворонить металл в домашних условиях с помощью ржавого лака

Это простой и быстрый процесс обработки стали. С помощью метода можно покрыть холодное оружие или предметы интерьера, сделать чернение в максимально короткий срок.

Нужно подготовить заранее емкость. Оптимально подходит фарфоровая. Затем следует подготовить поверхность – механическая обработка и обезжиривание проводится по вышеописанным стандартам. Теперь переходим к приготовлению состава. В него входит соляная кислота, как основание, дополнительно – металлические стружки, азотная кислота и железная ржавчина.

Перемешайте смесь до максимально однородного состояния. В процессе подготовки раствора будет происходить химическая реакция с выделением газа. После этого добавьте спирт или обыкновенную водку в пропорции 1:1. Она осядет вместе с мутным осадком, нужно его слить вместе со стальными опилками и мутной жидкостью.

Положите изделие в емкость, дождитесь, когда оно поменяет цвет. Если появился рыжий налет, то его поможет счистить щетина средней твердости.

Использование машинного масла

Необязательно готовить сложный состав для химического воронения стали в домашних условиях. Иногда достаточно обыкновенного масляного вещества, который заливается в автомобильный мотор. Процедура похожа на термический способ, но в обратном порядке. Сперва докрасна раскалите стальной элемент, затем поместите его в резервуар, полностью наполненный маслом (подойдет машинное или льняное). Саму деталь следует держать с помощью плоскогубцев или заранее подготовленных крючков. Выдерживать ее нужно не менее 15 минут. После этого положите ее на бумажную салфетку, которая впитает жидкость. Затем аналогичную процедуру повторяют 4–5 раз до образования насыщенного цвета. Он скорее будет темно-серый, а не черный, но зато поверхность будет хорошо от ржавчины.

Рекомендации

Вы сами можете выбрать способ из представленных выше, каждый из них может привести к очень качественному результату. Практически всегда необходима емкость. Лучше всего подходят: фарфоровая, из прочного стекла (если не нужен нагрев), из оцинкованной нержавейки. На края резервуара прикрепите крючки: они понадобятся вам для закрепления детали.

Еще один совет: обезжиривайте не только саму заготовку, но и тару для проведения процедуры. Это может быть ацетон, бензин, керосин или специальный состав. Главное, чтобы они были инертными по отношению к стали, то есть не вступали с ней в химическую реакцию.

Обязательно отнеситесь с ответственностью к выбору места, это должно быть помещение с отличной вентиляцией. В обратном случае вы можете быть подвергнуты воздействию опасных, ядовитых паров. Дополнительная защита – респиратор, очки для предохранения слизистой оболочки глаз, перчатки.

Зачистка от ржавчины и загрязнений (очень важный предварительный этап при использовании любого способа) может происходить с помощью наждачной бумаги, болгарки со специальной насадкой. В крайнем случае можно применить травление.

Рекомендуем тщательно выбирать, какое средство можно использовать для конкретного вида материала. Если верно следовать нашим советам, то можно получить прекрасный результат в домашних условиях.

Чернение

Мы представим еще один вариант того, как воронить сталь своими руками. Этот вариант максимально простой для использования. Он подходит даже для тех, кто проживает в квартире или просто не хочет проводить такую процедуру с нагревом щелочного или кислотного жидкого состава. Это воронение кисточкой. Продаются специальные средства, например, отечественный «Ворон 3» или иностранный «Пражский оксид».

Технологию применять очень просто – нужно сперва снять верхний жирный слой, то есть обезжирить поверхность. Но есть некоторые недостатки:

Трудно обеспечить хорошую пленку на тех местах, где обеспечивается сложный доступ. Поэтому поделки со сложной конфигурацией лучше погружать в емкости полностью.

Слой не очень прочный, неустойчивый к механическим повреждениям.

Металлические изделия после воронения

Мы рассказали про способы, которыми можно пользоваться дома. А в качестве завершения посмотрим на результаты работы. Вот как выглядит вороненый металл:

Читайте также:  Мощный и простой индуктор своими руками all-he

Проблематика и сложности работы по оксидированию нержавеющей стали

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.

  1. Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали
  2. Термический процесс
  3. Химическое оксидирование
  4. Электрохимическое оксидирование
  5. Плазменное оксидирование
  6. Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью

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.

Необходимость в использовании большого количества воды, ее последующая очистка, высокая стоимость воды и очищающих реагентов приводит к постепенному вытеснению с производств, в условиях ужесточения природоохранных норм. Холодное химическое оксидирование нержавеющих сталей стало доступным благодаря появлению в продаже двухкомпонентных химических реагентов.

Обратите внимание: Чем выше концентрация активных химических элементов тем быстрее скорость протекания реакции, но глубина проникновения меньше. Соответственно толщина пленки будет меньше.

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:

  1. Плотность протекающего тока.
  2. Электропроводность раствора, в который помещены детали
  3. Температура электролита
  4. 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.

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 10 2 МПа. 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.

Обратите внимание: терминология этого процесса не устоялась по сегодняшний день. Поэтому встретив в литературе оксидирование в режиме искрения, анодное осаждение, режим максимального напряжения, плазменно-электролитическое оксидирование надо понимать, что это один и тот же процесс – плазменное оксидирование.

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:

  1. Травление в 10% растворе щавелевой кислоты
  2. Промывка и обработка в 1% растворе сульфида натрия до необходимой степени чернения
  3. 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.

Ссылка на основную публикацию
Чем смазать колесные болты Советы, факты и мифы
Почему нельзя смазывать колесные болты и гайки; CARDiNATOR Каждый автовладелец холит и лелеет свой автомобиль, стараясь все делать своевременно, меняя...
Чем и как отмыть руки от граната с помощью подручных средств
Как отмыть руки после граната Способы очищения для чувствительной кожи рук Подсолнечное масло Детское мыло Питательный крем Антисептик Антисептик Самые...
Чем и как покрасить кожаную куртку в домашних условиях
Краска для кожаной куртки, как выбрать, алгоритм работы, производители Кожаная куртка уже давно стала базовым элементом мужского и женского гардероба,...
Чем смазать резинку пластикового окна советы и лайфхаки
Чем смазать уплотнительные резинки на пластиковых окнах на зиму, для профилактики Окна Проф >> Окна инфо >> Чем смазать уплотнительные...
Adblock detector