Травление стали в домашних условиях лимонной кислотой

• 25 Ноября, 2018
• Снаряжение
• KaplyaDegtya

Почему-то считается, что воронение металла невозможно провести в домашних условиях, что такая операция производится лишь на производствах. На самом деле это мнение ошибочно и дома с помощью простых подручных средств можно не только защитить металл от ржавчины, но и придать ему красивый черный или синий цвет. Итак, рассмотрим способы выполнения работ по воронению на примере ножа.

Особенности домашней технологии

Вполне естественно, что использование в домашних условиях промышленных методов воронения ножа невыгодно ни с экономической, ни с технической точки зрения. На производстве воронение стали достигается путем изменения структуры верхних слоев металла при помощи химикатов. Дома использование такого метода нецелесообразно, есть гораздо более простые, но достаточно эффективные способы воронения ножа в домашних условиях.

Чего можно достичь воронением?

В результате проведенной работы на поверхности появится пленка из окиси железа. Размеры ее толщины полностью зависят от используемой технологии. Она может составлять 1-10 микрометров. Используя метод воронения металла, вы можете решить следующие задачи:

• защитить покрытие от коррозии, т. к. на воронёных поверхностях не появляется ржавчина;
• придать изделию более презентабельный вид.

Можно получить требуемое покрытие множеством способов. Но самыми популярными из них являются щелочное, термическое или кислотное воронение. Для самостоятельной работы идеально подходит щелочная обработка. Для этого понадобится вода, цифровые весы, нитрат натрия и гидроксид натрия. Также потребуется защитная маска и перчатки для личной безопасности.

Для работы используйте только нержавеющую посуду. Воронение стали проводится при соблюдении определенного температурного режима. Раствор поддерживают в кипящем состоянии, из-за чего с ним нужно работать предельно аккуратно.

Для создания прочного покрытия стали в домашних условиях процесс длится не менее 1,5 часов. Перед тем как приступить к чернению, поверхность необходимо обезжирить растворителем. Цвет защитной пленки определяется временем прогрева, в результате чего он будет постоянно меняться. Чтобы избежать сильного перепада оттенков, поверхность полностью погружают в раствор.

Важно! После завершения обработки металлические изделия нужно обязательно тщательно промывать в мыльном растворе.

Способы воронения

Существует три способа воронения стали:

• Холодное – когда изделие, подвергающееся воронению не испытывает на себе термического воздействия.
• Горячее – в процессе воронения изделие подвергается какой-либо термической обработке.
• Обработка окислителем – наиболее сложный для домашнего использования способ, так как необходимо не только использование химикатов, но и нагрев до высоких температур.

Теперь давайте рассмотрим подробней, какие же приемы по воронению ножа можно использовать в домашних условиях. Перед применением любого из способов необходимо обезжирить сталь спиртом и протереть насухо фланелью.

Правила и техника безопасности

Какой бы из этих способов не был избран, в любом случае выполнить предстоит ряд процедур в следующей последовательности:

• Зачистка поверхности, на которой будет проходить воронение стали.
• Шлифовка поверхности до идеального состояния.
• Обезжиривание (обязательно), после этого этапа работать следует только в резиновых перчатках.
• Применение средств для воронения металла в домашних условиях.
• Финишная обработка поверхности металла.

Совершенно очевидно, что воронение стали в домашних условиях относится к категории весьма опасных работ и по этой причине соблюдение определенных правил жизненно важно. Первое, что следует понимать, это то, что растворы содержат активные и агрессивные химические вещества, поэтому жидкость для воронения стали, должна храниться в специально выделенной для этой цели посуде, впрочем, и весь процесс следует проводить также в специально подготовленной для этих целей посуде.

Очень важно помнить, что многие составы для воронения содержат в себе кислоты и по этой причине посуда должна быть стеклянная, фарфоровая или фаянсовая, а металлические емкости желательно не применять.

Во-вторых, в процессе подготовки воронения стволов присутствуют работы по механической очистке металла, а это значит, что человек, выполняющий данную работу, должен иметь средства защиты от механических повреждений кожи и глаз.

Также подобные действия предполагают проведение работ в хорошо вентилируемом помещении, поскольку дышать пылью и химреактивами не полезно ни для кого. Для очистки и шлифовки поверхностей рекомендуемыми средствами являются пемза, наждачная бумага и мелкозернистый песок.

Приступая к работе, следует четко осознавать порядок и последовательность своих действий, в противном случае изделие может быть испорчено. Также следует помнить, что воронение металла — это работа с весьма опасными и агрессивными химическими реагентами, попадание на кожу которых может вызвать серьезные химические ожоги.

Лимонная кислота

Такое воронение защитит металл от коррозии и придаст ему красивый черный цвет. Способ воронения стали с помощью лимонной кислоты используется достаточно давно, но подходит лишь для высокоуглеродистых металлов. Кроме того, следует знать, что воронение ножа в лимонной кислоте лучше проводить тогда, когда нож выполняет чисто декоративные функции, так как такой способ чернения металла не стойкий и при заточке все покрытие очень быстро сойдет.

Для того, чтобы провести чернение ножа с помощью лимонной кислоты, понадобится:

• лимонная кислота – 1 пакетик;
• вода, нагретая до 90 – 95 градусов;
• машинное масло;
• нож.

В стеклянную или нержавеющую посуду налейте горячую воду и растворите в ней лимонную кислоту в пропорциях 1/10, то есть на 1 часть лимонной кислоты 10 частей воды. Поместите в воду нож и оставьте его минут на 50. Периодически двигайте нож, так как образующиеся на его поверхности пузырьки будут препятствовать доступу воздуха и мешать процессу воронения. По истечении 50 минут сталь должна стать черного цвета, это означает, что процесс воронения подошел к концу. Осталось ополоснуть нож в чистой воде, смазать его машинным маслом и протереть насухо.

Такой способ воронения хотя и защищает металл от ржавчины, но носит, скорее, декоративный характер в силу того, что при малейшем воздействии, покрытие сходит и процедуру воронения ножа нужно будет проводить заново.

Кислотное воронение

Зачищенные наждачной бумагой детали обезжиривают трифосфатом натрия или керосином. Для этого изделие окунают в емкость с жидкостью на четверть часа. По прошествии времени деталь вынимается и выкладывается для просушки. Одновременно подготавливают раствор для воронения.

Готовится он легко: дубильная и виннокаменная кислоты (по 2 гр.) добавляют в 1 литр воды. Смесь доводят до +150ºС и опускают в нее железные части. Через четверть часа изделия ополаскивают кипящей водой.

Можно и холодной проточной водой смывать раствор, но специалисты рекомендуют именно кипяток – так лучше идет очистка. Далее деталь погружают в емкость с машинным маслом на 1 час. Затем деталь изымают, вытирают и просушивают.

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.

Основные правила обработки

По своей сути воронение – это химическая обработка металлической поверхности, которая позволяет не только снять чернение, но и наложить защитный слой. Такая работа считается опасной, поэтому выполняться должна с соблюдением определенных правил. Так как используемый для оксидирования раствор в своем составе имеет химически активные вещества с кислотой, для него обязательно нужно использовать специальную емкость, которая должна быть:

• фарфоровой;
• стеклянной;
• фаянсовой.

Металлические емкости категорически запрещены.

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

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

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

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

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

Обработка с помощью химического оксидирования

Довольно часто проводят химическое оксидирование металла. Такой способ довольно эффективен, а при соблюдении технологии можно добиться в конечном счете высокого результата. В основе оксидирования лежит способность металла окисляться.
Предварительный этап заключается в том, что проводят механическую обработку поверхности заготовки и обезжиривают ее. Затем приступают к приготовлению раствора. Очень важно сделать это правильно. Для этого берется фарфоровая емкость определенных размеров. В нее наливают 100 мл обыкновенной воды и добавляют немного азотнокислого натрия и 100 г технической соды. Раствор тщательно перемешивают таким образом, чтобы все компоненты в нем растворились. Образовавшуюся смесь нагревают до температуры 140 градусов и погружают в нее заготовку на полчаса.

После этого деталь извлекают из раствора, хорошенько промывают дистиллированной водой, высушивают и обильно смазывают машинным маслом с помощью мягкой кисточки таким образом, чтобы слой получился однородным. Металлическая поверхность, обработанная таким образом, приобретает черный цвет с синим оттенком. Если оксидирование было выполнено правильно, с соблюдением всех правил, то металл в результате становится гладким и его не надо будет после этого еще раз полировать.

Применение ржавого лака

Существует способ воронения металлической поверхности, называемый «ржавый металл». С помощью него поверхность становится ровной и гладкой при небольших финансовых затратах. Суть его заключается в следующем: обрабатываемое изделие помещают в коррозионно-активную химическую среду. В результате на металлической поверхности образуется черная и рыжая окись железа.
Чтобы удалить рыжий налет, применяют щетку с жесткой металлической щетиной, черная окись при этом остается. Такой способ обработки является довольно длительным, но очень эффективным. Сначала выполняют механическую обработку металла, обезжиривают его и помещают в специальный раствор.

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

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

Другие способы воронения

Довольно часто для оксидирования металла используется специальный карандаш. Перед тем как приступить к работе с этим химическим карандашом, поверхность металла следует обработать механическим способом, после чего обезжиривают. На поверхности металла не должно остаться никаких следов жира и грязи. При этом обязательно нужно использовать специальные защитные средства.
Кроме того, оксидирование часто выполняется при помощи окрашивания поверхности металла раствором, носящего название «клевер». Такой способ довольно эффективен, если металлическая поверхность имеет незначительную коррозию. В этом случае выполняется окрашивание по максимуму, причем несколько раз.

Если металл испорчен очень сильно, то воронить лучше всего раствором селитры. Для его приготовления необходимо использовать нержавеющую посуду. Берется 1 л воды и небольшое количество натриевой селитры и едкого каустика. Полученная смесь обладает довольно едким резким запахом, поэтому для работы необходимо использовать респиратор. В результате такого воронения металлическая поверхность приобретает красноватый оттенок, имеющего синеватый отлив.

Уксусная кислота

Воронение ножа в уксусе практически ничем не отличается от двух предыдущих способов. Нож также необходимо поместить в уксус и периодически встряхивать и переворачивать его, чтобы не допустить оседания на поверхности изделия пузырьков.

Кроме того, если ручка ножа пластмассовая либо пластиковая, то ее необходимо защитить от воздействия уксуса, например, покрыв ее парафином.

Воронение ножа можно проводить и в нагретом уксусе, тогда этот способ будет больше схож не с чернением, а с травлением металла.

Нож можно не опускать в уксус полностью, а заворачивать лезвие в ворсистую ткань, хорошо пропитанную уксусом, но этот способ более трудоемкий, так как ткань необходимо периодически смачивать.

Покрытие получается достаточно красивым, не совсем черного, а скорее, темно-серого цвета. Такое воронение ножа не особо прочно, поэтому лучше всего применять его для декоративных ножей и других металлических предметов интерьера.

Также следует сказать, что чернить при помощи уксуса можно не любой металл, а только углеводородный. Поэтому первые часы внимательно следите за тем, как ведет себя сталь. Если заметите, что на поверхности появляются белые вкрапления, то этот способ воронения, к сожалению, не подходит для данного металла, в последствии вкрапления не исчезнут, а станут лишь более контрастными.

Ортофосфорная кислота от ржавчины — особенности применения

Самый опасный враг металла – коррозия, которая возникает в результате взаимодействия кислорода и углекислого газа с водой. Один из способов борьбы против ржавчины – обработка металлической поверхности ортофосфорной (фосфорной) кислотой.

Что такое ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота представляет собой продукт неорганического водорастворимого типа. Производится в виде 85% водного раствора. Вещество внешне напоминает сироп и не имеет цвета.

Фосфорная кислота не только удаляет рыхлые окислы, но и образует сероватую защитную пленку маслянистой консистенции. Механизм защиты состоит в образовании фосфатированной поверхности после того, как кислота разъест оксид железа.

Фосфорная кислота имеет самое разнообразное применение. Однако если говорить о защите поверхностей от коррозийных процессов, сфера применения кислоты также широка: от обработки технологического оборудования до защиты деталей автомобилей. Ортофосфорная кислота входит в состав грунтовок по металлу, а также преобразователей ржавчины. Причем в последнем случае кислота выступает в качестве базового элемента.

Достоинства ортофосфорной кислоты:

1. Удаляет налет ржавчины на поверхности металла, а также на эмалевых и фаянсовых изделиях.
2. Удаление ржавчины происходит деликатно, без повреждения поверхности (к примеру, кислота не повреждает эмаль).
3. На поверхности металла возникает защитная пленка, предотвращающая развитие коррозийных процессов и механических повреждений.
4. Помимо защитных функций, известны очищающие качества фосфорной кислоты – она применяется для удаления налета и грязи со всевозможной сантехники.

Техника безопасности при работе с кислотой

Фосфорная кислота причисляется к классу опасных химических веществ. В результате соприкосновения данного вещества с кожей возможны болезненные ожоги. Также вещество выделяет вредные пары, которые опасны для дыхательных путей.

Исходя из сказанного выше, транспортировка, хранение и работа с данным материалом требует соблюдения определенных норм безопасности. Работать с фосфорной кислотой можно лишь в защитной одежде, перчатках и респираторе.

В случае нежелательного контакта вещества с кожей необходимо выполнить следующие действия:

1. Прежде всего, нужно снять одежду, на которую попала вредная жидкость.
2. Далее следует промыть пораженную область кожи значительным количеством воды. Лучше всего, если это будет проточная вода. Примерная продолжительность промывания – 15-20 минут.
3. Ни в коем случае нельзя растирать жидкость по коже. Вещество нужно не вытирать салфетками или полотенцем, а именно смывать.
4. Иногда разовое промывание не помогает. В таком случае нужно продлить процедуру еще на 15-20 минут. То же самое рекомендуется делать в случае, когда жжение спустя какое-то время повторяется.
5. До приезда врача рекомендуется наложить на пораженный участок свободную (не стягивающую) повязку из марли.
6. Если болевой синдром слишком беспокоит, можно выпить обезболивающий препарат (например, анальгин).

Итак, все работы с ортофосфорной кислотой необходимо осуществлять с предельной аккуратностью и внимательностью. Если же инцидент все же произошел, то после оказания первичной помощи пострадавшему нужно безотлагательно обратиться к врачу.

Удаление ржавчины

Исходя из степени коррозийного процесса и размера очищаемого изделия, выбирается метод удаления ржавчины:

• травление с погружением в раствор;
• однократная или многократная обработка детали фосфорной кислотой (валиком или из распылителя);
• обработка металла с предварительной очисткой механическим способом.

Ржавый лак

Воронение ножа ржавым лаком имеет как свои достоинства, так и недостатки. Основным достоинством такого способа является то, что можно воронить ножи, на которых имеется оловянный припой, так как все предыдущие методы для этих целей не подходят – олово либо растворится, либо не поменяет своего цвета. Кроме того, при помощи ржавого лака можно проводить точечное воронение ножа, то есть воронить только определенные участки клинка или рукояти. Слой покрытия довольно толстый, по сравнению с предыдущими методами, а сама сталь после такого воронения матовая.

Недостатками же воронения ножа таким способ является то, что ножи, особенно промышленные, чаще всего изготавливают из различных сплавов, а ржавый лак очень чувствителен к примесям, то есть каждый металл в сплаве будет окрашиваться в свой цвет и на поверхности изделия появятся красно-коричневые и бурые пятна. Если при нанесении лака вы заметили такой эффект, необходимо как можно быстрее, еще до промасливания поверхности, удалить лак, иначе потом уже эти пятна не выведутся и нож будет испорчен.

К другим существенным недостаткам относится то, что этот способ воронения ножа чувствителен к различным нюансам процесса: качеству обезжиривания, температуре сушки, времени воронения. Кроме того, процесс воронения довольно длительный и требует вашего непосредственного присутствия, так как лак необходимо наносить несколько раз и каждый раз после сушки вываривать его на пару, после чего промывать под проточной водой. Все эти процедуры необходимо повторять до тех пор, пока вы не будете удовлетворены конечным результатом. После чего необходимо поместить нож в кипящее масло минут на 5, а затем дождаться полного его остывания и лишь после этого приступить к процессу шлифовки мягкой фланелевой тряпочкой.

Холодное воронение: особенности, преимущества, недостатки

Довольно часто на вопрос как заворонить сталь в домашних условиях, дается какой-либо вариант именно из холодного способа воронения. Как правило этот метод используется в тех случаях, когда деталь не испытывает на себе сильных механических воздействий. Из названия понятно, что такой процесс воронения стволов в домашних условиях происходит без термического воздействия. На практике применяются различные растворы.

При помощи раствора и кисточки

Существует несколько промышленных вариантов готовых смесей для нанесения их на поверхность металла кисточкой. Это средство для воронения «Ворон 3» отечественного производства, а также широко известное средство для воронения импортная смесь «парижский оксид».

Преимущества видны невооруженным глазом. Это простота процесса, а также то, что жидкость для воронения стали не надо готовить самостоятельно, да и требования по безопасности и условиям проведения процесса минимальны.

Но у этого способа есть и минусы. Весьма сложно проникнуть кисточкой во все «щели» детали при ее сложной конфигурации. Для «гладкости» изделия нужна будет дополнительная полировка. Ну и самое плохое в таком воронении стволов, то, что даже небольшое механическое повреждение будет оставлять след и обработку придется повторять.

Метод погружения

Второй вариант предусматривает погружение для воронения металла детали в раствор. Главным плюсом такого способа является то, что жидкость проникает во «все щели» детали и покрывает ее равномерным защитным слоем. Во-вторых, жидкость не разбрызгивается, как в первом случае при нанесении кисточкой.

Рецепты для холодного нанесения защитной пленки можно взять такие:

1. Хлорид железа (FeCl3) – 75 грамм; етанол (этиловый спирт, медицинский спирт C2H5OH) – 30 грамм; сульфат меди (медный купорос, CuSO4 (безводный белого цвета) или же CuSO4*5H2O(синий)), азотная кислота (HNO3) – по 20 грамм.
2. Хлорид железа (FeCl3) – 170 грамм; азотная кислота(HNO3) – 13,5 грамм; соляная кислота (HCl) и сульфат меди медный купорос, CuSO4 (безводный белого цвета) или же CuSO4*5H2O(синий)) – по 4 грамма.

Такой метод не подходит для тех, кто пытается узнать, как заворонить нож, поскольку такое покрытие не устойчиво к механическому воздействию и быстро сотрется. Довольно часто проблему как воронить ружье рекомендуют решать при помощи воронения ржавым лаком, как одним из наиболее эффективных и минимальных по затратам способом. Суть метода заключается в обработке детали очень активной коррозионной средой – «ржавым лаком». Эту смесь стоит сначала приготовить.

Рекомендуется делать все под вытяжкой или же на улице с подветренной стороны, чтобы не надышаться очень вредными газами, образующимися в ходе цепи реакций. Вначале в стеклянную (обязательно) посуду помещают 12 грамм соляной кислоты (HCl), а также азотную кислоту (HNO3) в количестве 20 грамм (внимание, смотрим не по объему, а по весу, у кислот различная плотность). В эту емкость со смесью кислот добавляют 30 грамм железной окалины (ржавчины) и 5 грамм железных опилок.

Реакции надо дать пройти. После этого к полученным продуктам реакции прибавляем по 50 грамм дистиллированной воды и этилового спирта (медицинский спирт C2H5OH).

Раствор надо оставить на 12 часов и после этого надо отделить получившийся раствор от окалины и солей выпавших в осадок. Теперь для воронения в домашних условиях этим методом следует поместить деталь в раствор и выждать до того момента пока деталь не станет черной. После этого деталь надо промыть водой и щеткой снять красные следы от воздействия раствора. В результате получаем очень неплохой результат химического воронения.

Как и в первом случае (щеточкой), так и во втором (применяя растворы), после проведения всех процедур вороненные детали надо хорошенько вымыть с использованием моющих средств. К сожалению, такой метод не подходит для тех, кто пытается узнать, как заворонить нож, поскольку такое покрытие не устойчиво и быстро сотрется.

Горячий способ воронения

Помимо вышеперечисленных, в домашних условиях используют и способы воронения ножа при помощи прокаливания. Перед тем, как заворонить нож таким способом, его необходимо обмазать льняным маслом, животным жиром или воском. После чего нож нужно хорошо прокалить на огне. Некоторые делают это в обычной кухонной сковороде, но следует учитывать, что посуда после этого будет испорчена.

Перед применением такого способа, можно предварительно погрузить нож в раствор медного купороса и нашатырного спирта: 100 граммов купороса и 10 граммов нашатырного спирта разводят в одном литре чистой дистиллированной или отстоянной воды. Погружение и каление ножа необходимо производить несколько раз до тех пор, пока вы не получите необходимый цвет металла.

Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания стали.

Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания металлов.

Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания стали.

Процесс окрашивания или оксидирования металлов и сплавов заключается в следующем:

• Перед оксидированием деталь шлифуется или полируется. (механически и/или химически)
• Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов,
• Затем деталь декапируют = обезжиривают и активируют в одном из перечисленных в данном разделе растворов.
• Оксидирование (окрашивание). Описано в табличках ниже.

• чистая азотная кислота 1,4 г/см 3 = 0,71 см 3 /г
• чистая серная кислота 1,84 г/см 3 = 0,54 см 3 /г
• чистая соляная кислота 1,19 г/см 3 = 0,84 см 3 /г
• чистая ортофосфорная кислота 1,7 г/см 3 = 0,59 х см 3 /г
• чистая уксусная кислота 1,05 г/см 3 =0,95 см 3 /г

Составы растворов для декапирования

Составы растворов для чернения = воронения (“окрашивания” в черный цвет) стали:

Сперва для интереса приведем рецепт воронения стали, известный уже в древности. Панкуха, конечно, но просто: нагреваем стальную деталь до 220-325°С и смазываем ее конпляным маслом.

Химическое воронение

Воронение ножа таким способом можно проводить лишь при условиях хорошей вытяжки и вентиляции, так как в противном случае оно может быть опасным для здоровья!

1. В нагретую до 140 – 160 градусов смесь селитры и каустической соды (30 граммов селитры и 100 граммов соды) поместите нож и держите его там не менее получаса. При этом способе воронения получается красивый глубокий черный, отдающий в синеву, цвет.
2. В щелочном растворе разведите в большой концентрации гидроксид калия либо натрия и поместите в этот раствор нож. Такой способ даст синеватую пленку на поверхности ножа.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:

1. кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
2. покрытие маслом с последующей термической обработкой;
3. нанесение на поверхность готового средства с помощью кисточки.

Проведение работ при химическом воронении связано с химическими операциями травления и чистки, а также с механической шлифовкой и протиркой поверхности.

Для того чтобы применять воронение в домашних условиях с помощью химических реагентов, нужно создать определенные условия:

• обеспечить рабочее помещение вентиляцией или вытяжкой;
• приготовить емкость из нейтрального материала, не разрушающуюся под действием химреактивов. Лучше всего подойдет сосуд из термостойкого стекла, фаянса или фарфора. Если требуется длительное кипячение раствора, то можно использовать емкость из нержавеющей стали;
• емкость должна иметь достаточный объем для того, чтобы деталь полностью была покрыта составом;
• запастись средствами защиты: перчатками, защитной маской или очками, фартуками.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед выполнением работ поверхность металлического изделия подвергают обработке: снятию старого окисного слоя путем ошкуривания и обезжиривания растворителем.

Стойкое вороненое покрытие в основном образуется в кипящем растворе на протяжении всего цикла окрашивания. Для получения прочной пленки процесс должен длиться от 30 минут до полутора часов, поэтому кипящий раствор периодически доливают, чтобы обеспечить полное покрытие детали.

После окончания процесса деталь тщательно моют с использованием моющих средств, а затем смазывают маслом.

Для домашних работ используют в основном щелочной способ окисления. Рассмотрим некоторые варианты химического оксидирования металлов в щелочной среде.

Способ №1:

1. В емкость (фарфоровую), соответствующего размера заливается вода и в ней растворяется натриевая селитра (нитрат натрия) и каустическая сода (гидроксид натрия) в соотношении: на 100 мл 30 г натрия и 100 г соды.
2. Смесь нагревается до 140 – 160оС, и в нее помещается обрабатываемая деталь, которая находится там не менее 30 минут.

При правильно проведенном процессе получится глубокое черное покрытие, иногда с синеватым оттенком.

Способ №2:

Синеватый оттенок пленки можно получить, используя кипящий насыщенный щелочной раствор, в котором растворен гидроксид калия или натрия в большой концентрации. В 1 литре воды растворяется не менее 700 грамм химического вещества.

Эти рецепты приведены в качестве примера. Существует множество других химических составов с использованием нитритов и нитратов.

Оксидирование в кислотной среде проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного раствора, состоящего из:

• азотнокислого кальция – 30 ч,
• ортофосфорной кислоты – 1 ч,
• диоксида марганца – 1 ч.

Проводят оксидирование, выдерживая заготовку в растворе не меньше 30-45 минут при 100оС.

Средства для воронения металлов

К простым способам покрытия, которые можно использовать дома, относятся технологии поверхностного нанесения масла, селитры и готового средства «Клевер».

Эти средства для воронения доступны в использовании и позволяют проводить работы дома без особой подготовки.

Рассмотрим способы создания пленки с помощью каждого из них.

Покрытие маслом

Технология создания защитной пленки с помощью масла является наиболее распространенной для применения дома.

Осуществляется она так:

• ошкуренное и обезжиренное изделие покрывается машинным или подсолнечным маслом;
• затем его помещают в духовку и нагревают до 350 – 400оС;
• после остывания поверхность детали приобретает коричневый или черный цвет;
• остатки масла с детали нужно удалить тряпкой;
• для получения более насыщенного цвета процесс следует повторить несколько раз.

Использовать можно разное масло, например, оружейное, льняное или оливковое. Наносить его можно кисточкой или путем окунания детали в масляный состав.

Если требуется провести чернение на каком-либо участке детали, то для этого лучше использовать обжиг с помощью паяльной лампы. В процессе такого обжига хорошо просматривается цветовое изменение поверхности заготовки. При достижении насыщенного коричнево — черного цвета термообработку можно прекратить.

Использование селитры

Хороший результат химического воронения дает классический раствор с использованием селитры в дополнении к приведенным ранее. В результате вываривания детали в растворе натриевой селитры при температуре 130 – 150оС получается прочное оксидное покрытие блестящего черно-синего оттенка.

Рецепт состава с селитрой:

• Вода дистиллированная – 1 литр;
• Натриевая селитра (NaNO3) – 500 г;
• Едкий каустик (NaOH) – 500 г.

В продаже имеются готовые комплекты с селитрой для оксидирования.

Посмотреть процесс воронения в селитре можно в видеоролике:

Поверхность при такой обработке выглядит гладкой и не требует дополнительного полирования.

Обработка поверхности средством «Клевер»

Проводить обработку металлической поверхности можно готовым средством «Клевер». Оно имеет гелеобразную консистенцию и продается в небольших емкостях по 50 мл.

Используют его при небольших коррозионных повреждениях металла. Чтобы получить максимальное окрашивание изделия, обрабатывать «Клевером» нужно два — три раза. Перед его нанесением деталь нужно ошкурить и обезжирить.

Средство наносят кисточкой и выдерживают 2 минуты. При появлении беловато — желтого налета его нужно смыть теплой водой, а поверхность протереть насухо тканью.

Преимуществом этого средства является простота использования, поэтому его часто применяют для покрытия оружия. На стали, содержащие больше 3% Cr, оно не оказывает действия.

Холодное воронение в домашних условиях

Использование средства «Клевер» не требует дополнительного подогрева заготовки, поэтому способ такой обработки относят к холодному. Кроме него для холодного воронения в домашних условиях используют другие средства, которые также наносят на обработанную поверхность с помощью кисточки.

Например, используют отечественный препарат «Ворон-3М».

При нанесении его на металлическую поверхность образуется плотная черная пленка. Поэтому такое покрытие называют чернением металла.

Популярно также импортное средство «парижский оксид», в состав которого входит селен.

Препарат включает три флакона. Один состав предназначен для предварительной обработки поверхности, второй – действующий состав, а третий обеспечивает защиту образованного покрытия.

Раствор наносится на изделие также с помощью кисточки, после получения окраса остатки смываются с поверхности теплой водой.

Холодная обработка применяется для деталей небольших размеров. Особенно с помощью такого способа хорошо проводить воронение ружья, так как к нему нельзя применять способ горячего кипячения в химических растворах.

Воронение стали в домашних условиях

Вопрос, как сделать воронение стали в домашних условиях, интересует многих.

Читать также: Регулировка глубины пропила циркулярной пилы

Большая часть деталей, которые подвергают воронению, относится к изделиям из стали. Поэтому, описанные выше способы обработки поверхности металла путем оксидирования и покрытия масляной пленкой в основном применяют для стальных сплавов.

Многие марки стали подвержены образованию ржавчины. Покрытие для стальных изделий, прежде всего, служит защитой от коррозии и одновременно придает им привлекательный вид. Степень защиты и цвет окраски оксидной пленки зависит от толщины слоя и используемых реагентов. Толщина может меняться от 1 до 10 мкм.

При воронении стальных изделий химическим способом к выбору компонентов раствора при использовании нагрева до высоких температур следует подходить с осторожностью. Например, существует запрет на такую обработку закаленных деталей, а также сталей, которые подвергать нагреву до высоких температур нельзя. Это может привести к ухудшению их технологических свойств.

Именно по этой причине при необходимости высокой термообработки рекомендуют применять растворы щелочного характера. Они более щадящие.

Оксидирование в кислотных составах проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного состава, состоящего из:

• азотнокислого кальция – 30 ч,
• ортофосфорной кислоты – 1 ч,
• диоксида марганца – 1 ч,
• проводят окисление при температуре 100оС, выдерживая деталь в растворе не меньше 30-45 минут.

Чернение металла

При нагревании стальных заготовок в кислотной или щелочной среде на поверхности может образоваться пленка разного оттенка. Воронение включает все цвета, свойственные побежалости. Они меняются по мере увеличения толщины пленки от желтого, бурого, фиолетового, далее в серый, синий и черный цвет.

Поэтому, воронение не тождественно чернению. Получить нужный оттенок поверхности можно, используя разные режимы термообработки стальных заготовок и используя различные химические компоненты раствора.

Например, можно добиться нужного оттенка при использовании азотнокислой меди, которая является солью, в количестве 70 г и 30 г спиртового денатурата. Соль подогревают до расплавления и добавляют денатурат. Смесь наносят на стальную деталь и нагревают горелкой. Останавливают процесс нагрева после достижения нужного оттенка.

Чернение стальных заготовок можно осуществить с помощью масла. Достаточно обмазать изделие маслом, воском или жиром животного происхождения и хорошенько его прокалить на огне. В итоге на поверхности появится стойкое черное покрытие.

Для окраски металлических изделий все чаще используют воронение стали. Оно обеспечивает надежную защиту поверхности от ржавчины и декоративность отделки. При химическом варианте окрашивания на поверхности появляется защитная оболочка. В процессе работы применяют масла и кислоты. В зависимости от вида используемого материала и степени нагрева соединения металла приобретают естественный оттенок.

Многие считают, что этот вариант обработки применяется только в заводских условиях. Но его можно организовать и самостоятельно, если соблюдать последовательность действий и использовать подходящие средства.