Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы воронения стали

Способы воронения стали

На металлических поверхностях при контакте с воздухом формируется плоское окисное пленочное покрытие, выполняющее функцию предохранения от разрушения вследствие электрохимического взаимодействия металлов с окружающей средой. Но в большей степени такие пленки не могут защитить от агрессивного действия коррозии, поэтому в металлургии активно используется искусственное окисное покрытие. Чаще всего воронению подвергают стволы оружия и сельскохозяйственные орудия.

Воронение стали представляет собой процесс возникновения на поверхности стального или чугунного изделия плёнки из окислов железа величиной до 10 мкм. Размер слоя влияет на оттенок готового экземпляра — радужные цвета чередуют друг друга в соответствии с увеличением толщины покрытия. На сегодня такая обработка используется главным образом в виде декоративной отделки и с целью устранения отсвечивания стальных поверхностей, но первоначальной целью данного процесса было снижение коррозии металлической подложки.

Способы воронения стали

Традиционно используют три способа воронения стали:

Щелочное воронение стали производится в растворах щелочи с катализаторами окисления при 130-150 °C, кислотное – в кислотных составах химико-физическим или электрохимическим методами. При тепловом типе окисление стали осуществляется под действием повышенных температур в одной из рабочих сред:

Щелочное воронение стали

• в атмосфере пароперегрева при 250-450 °C;
• в парообразном аммиачно-спиртовом растворе при 500-850 °C;
• в растопленных солях при 450-650 °C:
• в атмосфере при 300-450 °C с первоначальным нанесением на поверхность изделий небольшого слоя лака.

Структура полученной пленки имеет мелкокристаллическое, микропористое строение. Для наведения блеска и повышения защитных качеств окисного покрытия производят воронение стали в масле, насыщая ее техническими липофильными веществами.

Вороненная сталь

При химическом воронении в отличие от механической покраски, заключающейся в механичном нанесении на изделие лакокрасочного средства с непосредственным красителем, красящими пигментами являются вещества, которые образуются в ходе химических реакций непосредственного процесса оксидирования. При таком виде обработки в качестве красителей выступают сами металлы либо их химические окислы.

Чаще всего технология химического воронения стали представляет собой "мокрую" операцию, то есть такую, в которой принимают участие жидкостные растворы солей металла. Вороненая пленка, полученная таким образом, характеризуется значительной стойкостью и надежным соединением со стальной подложкой, поскольку сам металл подвергается на поверхности химико-молекулярным изменениям, вследствие которых он преобразуется в красочное покрытие. При воронении нержавеющей стали достигается предельно тесное и целостное сращивание материала подложки с красочной пленкой, которое не получается в процессе механической покраски.

Воронение нержавеющей стали

Состав для воронения стали может иметь разнообразные компоненты, текстуру и консистенцию. Наиболее популярные средства для этого – специальная вороненая жидкость, паста и карандаш. При работе с ними процесс оксидирования следует выполнять несколько раз, поскольку единоразовое воздействие придает изделию тускло-блеклый оттенок. С каждым повторным воронением цвет стали значительно темнеет и становится максимально приемлемым для разных типов продукции.

Особенности воронения стали

Главным условием успешного воронения является абсолютная чистота обрабатываемых поверхностей, причем очищение должно выполняться прямо перед самой химической обработкой, поскольку снаружи металл может снова измениться от контакта с воздухом. Равномерность данного процесса металлообработки достижима только в случае, когда сталь по всей поверхности полностью оголена и в каждой своей точке доступна действию соответствующих реактивов. Разнообразные технологии воронения стали основаны на двух видах формирования покрытия:

• с использованием обрабатывающего материала;

• с включением в процесс элементов поверхности изделий.

Живая цветовая палитра и эффектный внешний вид готового изделия образуется в результате особой конечной механической обработки. Микроскопические частицы металлической поверхности теряют из-за химического воздействия жидкости для воронения стали свою естественную структуру и особый порядок во взаиморасположении, в связи с чем они в комплексе перестают производить оптический эффект равномерной поверхности, придавая изделию матовость. Механическое натирание и крацевание вновь возвращает первоначальный порядок и взаимосвязь в размещении поверхностных элементов стали, повышая таким образом визуальный эффект от обработанной поверхности.

Читайте так же:
Тиски с двумя суппортами

Средство для воронения стали

В производственной практике стальные предметы воронят, изготавливая на них значительный слой черновой окалины. Достигается это путем прогревания изделия до красного каления в топке, для этого систематически направляют в печь разные по составу топочные газы. Другая технология заключается в длительной 10-часовой обработке сильно перегретым паром. Операции по воронению стальных поверхностей выполняются в специальных цехах при наличии специализированного оборудования.

Процесс холодного воронения стали имеет преимущества сравнительно с горячим методом:

• Процесс может применяться для обработки всех видов стальных, чугунных и порошково-металлических изделий.

• Раствор для этой операции – универсальный, в одной ванне могут оксидироваться разные металлы.

• Повышенные декоративные характеристики покрытия – продукция обретает интенсивный насыщенный черный оттенок.

• Повышенная экономичность технологии обусловлена отсутствием расходов на прогревание и поддержание рабочей среды в оптимальном температурном режиме. Операция осуществляется при цеховой температуре.

• Процесс рекомендован для контактирующих деталей, при этом покрытие не крошится, не трескается, не слоится.

Раствор для воронения стали

Есть ли составы, дающие не блестящее вороненое покрытие, а матовый, «бархатистый», мягкий черный цвет?

Интересует именно матовый эффект, не блестящий.

Я им воронил втулку на макарыче и там где она соприкасается с кабурой через три дня воронение стёрлось.

А что значит держать 10 минут.

А как это у Вас втулка с кобурой соприкасается?

Originally posted by Marquis:
смывать не через 3 минуты как там написано, а через 10-15

А как это у Вас втулка с кобурой соприкасается?

да. а я вообше не стирал.
а она с наползанием, поэтому приходится ей тереться об кабуру!

В сочетании с блестящей стальной светлой втулкой, при матовом воронении дульного среза ствола, создается полное впечатление, что ствол 9мм внутри.

Зануда2 Мне кажется, что все зависит от качества обработки поверхности которую надо заворонить. Вот на Маке вороню клевером рамку
(где рукоять обхватывается пальцами (поцарапал об пряжку до металла), так почти не отличается от заводского.

РАСТВОР ДЛЯ ХОЛОДНОГО ЧЕРНЕНИЯ СТАЛИ «ЭКОМЕТ-502».
ВВЕДЕНИЕ
Периодически на конференциях любителей оружия возникает вопрос о том, как восстановить черный цвет оружия. Рецепты, предлагаемые для охотничьего оружия, на наш взгляд имеют массу недостатков, как то наличие в рецептах сильных кислот и необходимости вести технологические процессы при температурах порядка 95 — 140o и выше, и обязательно в вытяжном шкафу. Предлагаемые импортные средства для холодного химического воронения из-за своей высокой стоимости и редкости тоже не могут решить эту проблему. Покопавшись в Интернете автор нашел, как ему кажется достаточно демократическое и дешевое средство для решения этой проблеммы — отечественный препарат для холодного чернения стали и чугуна «ЭКОМЕТ-502», который выпускается и реализовывается московским ЗАО «ЭКОМЕТ».
РАСТВОР ДЛЯ ХОЛОДНОГО ЧЕРНЕНИЯ СТАЛИ «ЭКОМЕТ-502»
ЗАО «ЭКОМЕТ» предлагает технологический процесс холодного чернения (черного оксидирования) стали и чугуна «ЭКОМЕТ-502». Технологический процесс предназначен для финишной обработки стальных или чугунных деталей. Особенности технологического процесса и получаемых покрытий:

использование холодных растворов (работают при цеховой температуре);
устойчивость покрытий к атмосферной коррозии;
черный цвет покрытия;
обязательное промасливание покрытий (окунанием или протиркой).
В технологическом процессе применяются следующие композиции:

Читайте так же:
Светодиодная лента под потолком

композиция «ЭКОМЕТ-502» (компоненты «А» и «Б») по ТУ 2499-018-32441906-99;
композиция «ЭКОМЕТ-503» по ТУ 2499-030-32441906-99.
Состав растворов: 1-й раствор (чернение) — композиция «ЭКОМЕТ-502», компонент «А» — 50 мл/л, композиция «ЭКОМЕТ-502» компонент «Б» — 50 мл/л; 2-й раствор (закрепление) — композиция «ЭКОМЕТ-503» — 100 г/л.
Режим нанесения покрытий: 1-й раствор — температура 18-25?С, время выдержки — 5-15 минут. 2-й раствор — температура 18-25?С, время выдержки 1-6 минут; сушка и промасливание в любом техническом масле.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬ
Адреса и телефоны научно-производственного предприятия «ЭКОМЕТ» (ЗАО «ЭКОМЕТ»)
Телефоны:
(095)955-45-54 офис
(095)136-88-39 группа технологов
(095)955-40-33 офис, тел/факс
(095)954-86-61 офис, тел/факс
(095)798-79-36 генеральный директор (прямой)
(095)508-18-22 главный инженер (прямой)
(095)136-88-51 группа оборудования
Адрес для переписки: 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, строение 5, ИЭЛ РАН, «ЭКОМЕТ».
Электронная почта (Е-mail):

Офис и лаборатория НПП «ЭКОМЕТ»
Офис НПП (ЗАО) «ЭКОМЕТ» находится по адресу: 119071, Москва, Ленинский проспект, д.31, строение 5, корп. 1, Институт электрохимии РАН им. А.Н.Фрумкина, 1-й этаж, оф.1.
Время работы офиса: с 930 до 1700.

Склад НПП (ЗАО) «ЭКОМЕТ» находится в ближнем Подмосковье по адресу: 140120, Московская обл., Раменский район, пос. Ильинский, ул. Пролетарская, д. 49, ОАО «Завод «Логика».
Время работы склада: с 9.00 до 16.30, перерыв на обед с 12.45 до 13.30.
Проезд на склад городским транспортом: до платформы «Быково» электричкой с Казанского вокзала или от платформ «Электрозаводская» (м. «Электрозаводская»), «Новая» (м. «Авиамоторная»), «Выхино» (м. «Выхино»). Выход вперед и налево (подземный переход). Далее — автобус ? 31 (отправление 9-04, 9-47, 10-30, 11-15, 12-25, 13-10, 13-38, 13-53, 14-00, 14-30, 15-15, 16-25) или маршрутное такси до остановки «Погонная фабрика». От остановки идти вперед, направо по ул. КИМ до первого поворота налево. Впереди по правой стороне находится проходная завода «Логика».

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

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.

пленка

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

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.
Читайте так же:
Телега для дачи своими руками

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

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

обезжирить деталь

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.

разные химические препараты

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.

рецепт технологии с маслом

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:

Читайте так же:
Насадки для гравера какие для чего используются

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.

флакон клевера

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».

российская разработка

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.

оксид из парижа

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.

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.

черные изделия

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.

Читайте так же:
Цементация стали в твердом карбюризаторе

чернение болтов

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.

Состав холодного воронения, оксидирования, чернения деталей из металла (1 л.)

Кислотный состав для чернения стали и чугуна. При погружении стальных изделий в рабочий раствор средства на поверхности формируется черное химическое соединение.

Перед чернением необходимо тщательно очистить поверхность от масел и оксидных пленок. От качества очистки поверхности напрямую зависит однородность и прочность слоя чернения. Для удаления масел рекомендуется проведение щелочного обезжиривания. Для удаления окалины, оксидной пленки, ржавчины рекомендуется проводить травление в кислотных растворах. В процессе травления не рекомендуется передерживать изделия в растворе в этом случае после чернения покрытие может мазаться.

Альтернативно проводится ошкуривание или пескоструйная обработка металла, при условии, что в процессе обработки на поверхности не остаются масляные загрязнения.

Нанесение покрытия чернения:

  1. Приготовить рабочий раствор с концентрацией 1,5%-3% (оптимально 2%).
  2. Используя пластиковые корзины, сетки, держатели, погрузить стальные изделия в рабочий раствор на 1-5 мин. (в среднем 3 мин.). Время экспозиции подбирается опытным путем, исходя из качества получаемого покрытия.
  3. Тщательно промыть изделие в проточной воде в течение 1-2 мин.

При увеличении времени, необходимого для формирования покрытия, более 5 минут добавить концентрат в рабочий раствор. В процессе работы определить опытным путем количество концентрата, в среднем требуемое для подпитки раствора, и в дальнейшем добавлять концентрат небольшими порциями, не дожидаясь истощения раствора.

В процессе работы в рабочем растворе выпадает хлопьевидный осадок его необходимо отфильтровывать, поддерживая рабочий раствор прозрачным.

Для улучшения внешнего вида покрытия и придания ему антикоррозионных свойств обработать изделие гидрофобизатором, или нанести прозрачный пленкообразующий состав, или протереть изделие масляной тряпкой.

Помещения, в которых используется средство, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией для недопущения накопления испарений в воздухе рабочей зоны.

При работе использовать защитные очки, резиновые перчатки, прорезиненный фартук. Не допускать попадания средства в глаза, на кожу, внутрь организма. В условиях, при которых возможно попадание в органы дыхания аэрозоля или пара средства использовать респиратор. При попадании средства в глаза промыть большим количеством воды и немедленно обратиться к врачу. При попадании на кожу немедленно промыть большим количеством воды. При попадании в органы дыхания вывести пострадавшего на свежий воздух, обратиться к врачу. При попадании внутрь дать выпить воды, вызвать рвоту, обратиться к врачу.

Не смешивать средство с другими составами.

Средство коррозионно воздействует на металлы. Не использовать для хранения и транспортировки средства и рабочих растворов металлические емкости, трубы и т.п. Рабочие емкости и иной инвентарь, соприкасающийся с рабочими растворами, должны быть изготовлены из пластика.

Раствор НЕ подходит для применения со сталью с содержанием хрома более 3%; для алюминия и сплавов на его основе; медью; латунью.

Избыточное время воздействия средства на поверхность не рекомендуется.

Опасно при проглатывании, попадании в глаза или легкие. При использовании надевать средства защиты глаз, дыхательных путей и рук.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector