Способы воронения для защиты стали в домашних условиях

Воронение или оксидирование – это способ поверхностного покрытия (отделки) металлических изделий в синий, черный, сине-черный цвет или цвета побежалости с помощью воздействия на них химическим и термическим способом.

Оно используется с целью коррозионной защиты изделий из металлов, а также придает поверхности привлекательную тонировку. Существует много способов поверхностной тонировки металлов. Основной – это создание оксидной пленки.

Самыми распространенными являются химическое (щелочное и кислотное) и термическое воздействие на поверхность. В результате такой обработки изменяется химический состав и структура поверхностного слоя. Внешне это проявляется образованием пленки в виде оксида металла.

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

Чего можно достичь воронением

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

Воронение металла позволяет достичь две основные цели:

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

Температурные режимы воронения

Обработка не влияет на другие свойства стали.

Воронение стали возможно не только в условиях производства, но и в домашних условиях. Существует много способов и составов, практически все они связаны с применением химически активных веществ, могущих причинить серьёзный вред здоровью. Для успешного и безопасного применения в домашних условиях этих веществ необходимо следовать правилам безопасности:

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

Техника безопасности и подготовка к воронению

Если зреть в корень, то воронение – обычная химическая реакция. И по этой же причине следует соблюдать определенные правила, действие проводить в отведенном и оборудованном безопасном месте.

Вентиляция должна быть отменная, поскольку едкие испарения химикатов легко нанесут вред дыхательным путям. Все емкости допустимы только из стекла, фарфора или фаянса. В обязательном порядке оружие разряжают и демонтируют деревянные части.

Какой бы способ воронения не был выбран, понадобятся следующие вспомогательные материалы:

• Резиновые перчатки;
• Стальная вата;
• Наждачная бумага различной зернистости;
• Очиститель;
• Защитные очки;
• Порошкообразная пемза;
• Мелкий песок;
• Оружейное масло для очистки и смазки;
• Ватные диски и палочки, ветошь, пара зубочисток, щетка обувная (новая) и зубная.

  

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:

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

Воронение стали в домашних условиях

Воронение железа химическим способом предусматривает также подготовительные операции травления и очистки, а также шлифовки и полировки.

Проводя синение стали, важно подобрать емкость для раствора таким образом, чтобы он полностью покрывал обрабатываемый объект.

Простейшие способы

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

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

Итак, нам потребуется любой из этих ингредиентов:

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

Теперь о технологии чернения металла.

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

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

В своих комментариях вы можете рассказать о своем методе воронения в домашних условиях, поделившись своим мнением и впечатлениями от выполненной работы.

Популярные способы воронения

Наиболее распространенными в домашних условиях являются следующие способы воронения:

• щелочное;
• термическое;
• кислотное.

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

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

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

Щелочной

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

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

Воронение стали щелочью

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

Важно! Изделие должно быть полностью покрыто раствором все время обработки. В противном случае возможны неоднородности покрытия, переходы цвета и т.д.

Кислотный

Этот способ предусматривает применение кислых растворов.

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

Средство для обезжиривания стали перед обработкой

Далее проводят химическую очистку. Для нее применяют

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

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

Состав для кислотного воронения состоит из:

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

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

Составляющие раствора для воронения

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

Термический

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

Термическое воронение

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

Кока-кола

Еще один способ чернения ножа в домашних условиях проводится при помощи кока-колы. Кстати говоря, этот напиток очень универсален и чаще всего применяется не по его прямому назначению, а именно для всевозможных опытов, в том числе и с металлами. Итак, для воронения ножа в кока коле потребуются:

• стеклянная или металлическая емкость из нержавеющего металла;
• кока-кола;
• нож.

Процесс воронения схож с предыдущим, но не требует нагревания. Для воронения этим способом, необходимо поместить нож в напиток на сутки–двое, периодически переворачивая его и выпуская пузырьки. По истечении этого времени необходимо заменить напиток на новый и повторно поместить туда нож. Такую процедуру необходимо выполнять до того момента, пока нож не приобретет красивый черный цвет, обычно в течение недели, каждые два дня меняя напиток. Следите за тем, чтобы кока-кола полностью покрывала нож сантиметров на 5 и не забывайте периодически переворачивать его, так как скапливающиеся на поверхности ножа пузырьки будут мешать процессу его чернения.

После этого необходимо хорошо промыть нож в чистой воде, можно с добавлением мыла, и смазать его машинным или ружейным маслом. Без смазки на металле очень быстро появляется ржавчина, она становится видна уже в процессе сушки.

Такой способ воронения лучше всего подходит для узких ровных поверхностей, например, воронение штык-ножа таким способом позволит добиться более ровного покрытия, чем на какой-либо сложной поверхности с множеством выпуклостей и изгибов. Кроме кока-колы можно также использовать и пепси-колу. Чернение происходит за счет фосфорной кислоты, входящей в состав этих напитков.

Такой способ воронения ножа достаточно прочный. По отзывам даже при появлении в процессе эксплуатации небольших царапин, покрытие не сходит. Кроме того, изделие получается абсолютно гладким, как будто и не подвергалось никаким воздействиям. Единственным минусом такого воронения можно назвать то, что оно занимает довольно длительное время и требует постоянного контакта с изделием (необходимо переворачивать нож до 4 – 6 раз в сутки), так как в противном случает от пузырьков получаются пегие вкрапления на поверхности ножа.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед нанесением нового покрытия в домашних условиях необходимо удалить старое. Это делают, комбинируя механические и химические способы очистки.

Для получения стойкого и красивого покрытия деталь приходится кипятить от 30 до 90 минут, за это время часть раствора выкипает. Заготовка все время должна быть покрыта составом полностью, поэтому состав надо готовить с запасом и во время кипячения периодически доливать.

В конце процедуры химического воронения стали изделие следует вымыть в мыльном растворе, просушить и обильно смазать маслом.

Существует много вариантов химического воронения. В одних состав делается мастером самостоятельно, другие предполагают применение готовых средств фабричного производства, таких, как парижский оксид, Ворон3М, Клевер и другие.

Использование машинного масла

Воронение ножа можно выполнить в домашних условиях с маслом. Вам потребуется следующее:

• 500 мл машинного масла;
• оборудование для удержания детали, такое как специальные крючки, плоскогубцы или пассатижи;
• металлическая емкость для воронения в масле;
• ветошь или бумажные салфетки;
• газовая горелка, строительный фен или газовая плита.

Как сделать процедуру, если у вас есть строительный фен? Для этого деталь выкладывают на негорючую поверхность, такую, как кирпич. Затем фен устанавливают в режим сильного разогрева. Деталь максимально сильно нагревают. Затем при помощи клещей или плоскогубцев ее укладывают в ванночку, полностью покрывая поверхность маслом. Это обеспечит ровный цвет по завершении процедуры. Затем деталь укладывают на бумажную салфетку для впитывания масла.

При обработке металла данным способом можно воспользоваться льняным маслом. Процедура прекращается, как только получится нужный цвет. Процесс необходимо повторить 3 или 4 раза. По завершении каждого цикла изделие становится все темнее.

Если вы решаете, как вам воронить стальное изделие, этот способ не сделает ее черной. А поверхность не получится слишком прочной. Данное средство для воронения подойдет, если необходимо защитить стальное изделие от ржавчины.

Средства для воронения металлов

Относительно несложные способы воронения, доступные для проведения своими руками, включают в себя поверхностное нанесение масла, селитры и покупного состава «Клевер»

Средство «Сапфир» для воронения

Покрытие маслом

Это один из самых популярных домашних способов. Технология разбивается на следующие операции:

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

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

• оружейное;
• оливковое;
• льняное.

Применение селитры

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

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

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

Средство «Клевер»

Гелеобразное средство можно купить в баночках по 50 мл и применяют к сплавам с содержание хрома не более 3 процентов

Средство «Клевер»

Оно предназначено для восстановления локальной коррозии. Для получения яркого оттенка средство придется наносить несколько раз. Предварительно изделие следует зачистить шкуркой и протереть обезжиривателем.

Клевер наносят кисточкой и оставляют на две минуты. Появляющийся налет бело-желтого цвета смывают водой и протирают деталь ветошью.

Что такое воронение?

Воронение стали — обработка, в процессе которой сталь покрывается оксидной плёнкой. При этом изделие подвергается химическому или термическому воздействию. Толщина покрытия поверхности оксидным слоем может достигать 10 мм.

Воронение считается эффективным методом борьбы с ржавым металлом и распространением коррозии. При правильном выполнении этапов выбранной технологии воронения можно достичь полного устранения ржавчины. Воронение применяется к тем заготовкам, которые в дальнейшем не будут краситься.

При этом процесс повышения коррозийной устойчивости и изменения внешнего вида никак не отражается на других параметрах металлических изделий. При проведении обработки следует учитывать особенности воронения:

• соблюдать технику безопасности;
• придерживаться заданного температурного режима нагрева заготовки;
• при работе использовать посуду из оцинкованного металла.

Так можно защитить организм от вредных испарений и повысить эффективность проводимых действий.

Холодное воронение в домашних условиях

«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.

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

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

Воронение стали в домашних условиях

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

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

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

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

обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С

Синение стали

Горячее воронение чаще всего помогает достичь синего цвета. Происходит это при нагреве в течение более длительного время. Вначале поверхность приобретает белый, желтый, фиолетовый оттенки, и в итоге получается красивый синий цвет.

Рецепт 1

Воронение стали в домашних условиях этим способом предполагает наличие горна, в идеале — с автоматическим поддувом. В ящик из металла следует положить березовый уголь, оставляя место для металла, который нужно обработать.

Эту конструкцию помещают в горн, предварительно разогретый. Металл смазывают уксусом, протирают и кладут в ящик, когда уголь начинает тлеть. При возникновении синеватого цвета деталь нужно вытащить наружу, немного остудить и вернуть на место. Такие манипуляции следует проделать 3-4 раза до получения правильного оттенка.

Рецепт 2

Этот способ получения синего цвета осуществляется без термической обработки. Потребуется 3 гр гексацианоферрата («красная соль» в народе) и полуторахлорное железо. Химические компоненты по технике безопасности нужно добавлять в воду, но не наоборот.

Эти вещества отлично растворяются и представляют собой сильные окислители. Добавляем их по отдельности в 0,5 л воды, мешаем и смешиваем в одну субстанцию. В получившийся раствор окунаем сталь до момента, пока она не приобретет нужный цвет.

Чернение металла

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

Чернение металла

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

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

Применение ржавого лака

Способ, использующий так называемый «ржавый лак», отличается своей экономичностью на фоне вполне приемлемого качества покрытия.

Изделие погружается в химически активную коррозионную жидкость на основе соляной кислоты, образующую на его поверхности рыжую и черную окиси.

Чтобы удалить ржавый налет, придется воспользоваться жесткой проволочной щеткой. Черная оксидная пленка останется на изделии.

Готовый ржавый лак

Метод отличается большой длительностью и трудоемкостью, но обеспечивает отличный эффект в домашних условиях.

Перед началом обработки, как и при применении всех остальных методов, следует тщательно зачистить объект шкуркой и обезжирить его растворителем.

Активная жидкость готовится в специальных фарфоровых сосудах, использование защитных перчаток, фартука, кислотостойкой обуви и плотной производственной одежды обязательно. Следует также применять респиратор и прозрачный лицевой щиток.

Малое количество соляной кислоты вливают в сосуд, добавляя соскобленную с железа ржавчину, опилки и азотную кислоту. Состав следует осторожно помешивать фарфоровой мешалкой, пока не прекратят появляться пузырьки.

Далее осторожно доливают воду и водку в равных долях. Раствору дают отстояться и сливают с осадка.

Результат использования ржавого лака

Деталь помещают в раствор на время, достаточное для приобретения глубокого черного цвета. В завершение процесса деталь следует промыть большим количеством воды.

Внимание! Раствор, использующийся при работе эти способом, является одним из самых сильных растворителей. Остерегайтесь даже самых маленьких брызг — они могут причинить очень серьезные травмы и повредить имущество.

Если брызги попали на одежду — ее следует немедленно снять. Если же, несмотря на все предосторожности, капли попали на кожу — пораженное место надо обильно промыть раствором соды и немедленно обратиться за медицинской помощью.

Чернение с лимонной кислотой

Старая технология хороша для высокоуглеродистой стали для предотвращения реакции с воздухом предметов, которые востребованы в обиходе. Если, к примеру, таким образом обработать лезвие ножа, то при заточке покрытие будет стерто.

Надо приготовить:

• пакет лимонной кислоты;
• машинное масло;
• воду температурой 95 градусов.

Порядок выполнения действий

1. В стеклянную посуду залить стакан горячей воды и 20 граммов лимонной кислоты.
2. После растворения порошка поместить туда деталь и оставить на 50 минут. При этом периодически необходимо перемещать изделие в растворе, чтобы исчезали пузырьки на его поверхности.
3. Изделие достать, протереть тряпкой, аккуратно смазать машинным маслом.

Методика проста, безопасна, а потому легко выполняется в квартире или доме.