Гвозди, инструменты, крепежные детали, оружие или макет железной дороги - воронение (чернение, оксидирование) стали сделает ее более привлекательной и защитит от ржавчины.

Настоящее воронение стали подразумевает преобразование металла в промышленных условиях с получением на его поверхности защитного слоя оксида железа с определенными свойствами (преимущественно образуются оксид железа (III) и оксид железа (II). Наряду с этим применяют и ряд других методов, называемых воронением, но, по сути, подразумевающих нанесение на металл различных покрытий с образованием на его поверхности искусственной пленки. Строго говоря, подобные методы нельзя сравнить по качеству с настоящим оксидированием, но все же некоторые из них успешно применяются на практике.

Холодная обработка: кисточка или ванна?

В арсенале умельцев есть немало растворов» вызывающих на поверхности металла образование темного осадка. При определенных химических реакциях содержащиеся в растворе вещества образуют на поверхности металла черную пленку. Наиболее известным веществом для холодного воронения является «парижский оксид». С улучшенной рецептурой он предлагается в торговой сети как Klever Schnellbmenierung (российский аналог - «Ворон 3»). Содержащее селен вещество наносится кистью на обрабатываемую поверхность, после чего тщательно смывается. Метод довольно экономичный и не требует особых затрат.

Быстрое воронение может применяться для деталей, не подвергающихся высокой механической нагрузке. Тогда как высококачественные стали с содержанием хрома свыше 3% таким способом обрабатывать не рекомендуется. К тому же чернение будет равномерным только при предельно тщательной обработке» после которой требуется полирование специальной пастой.

Гораздо результативнее производить быстрое воронение путем погружения. Эффект от такой процедуры сохраняется более длительное время. Кроме того» операцию можно неоднократно повторить. Для очистки от красящего состава используется моющее средство. После чего обрабатываемую деталь нужно насухо вытереть смоченной спиртом тряпкой. Если теперь на изделие кисточкой нанести дистиллированную воду, то она не будет скатываться каплями, а образует равномерную пленку, свидетельствующую об отсутствии на поверхности жира.

Горячая обработка: масло и огонь

Древний кустарный метод воронения, при котором деталь сначала промасливается, а затем обжигается паяльной лампой, имеет ряд преимуществ. Процесс не сопровождается выделением вредных веществ, дешев и эффективен. И хотя масляный обжиг тоже в полном смысле не является подлинным воронением, образовавшееся покрытие держится на поверхности гораздо дольше, чем при холодной обработке. Желающим выполнить термическое воронение следует слегка нагреть поверхность изделия и нанести на нее очень тонкий слой льняного масла.

Модно использовать также оливковое или специальное оружейное (к примеру, Ballistol). Преимущество последнего заключается в слабощелочных свойствах, не оказывающих разрушительного воздействия на металл. Для этих целей пригодны буроугольное и нефтяное масла, а также различные парафины. При медленном разогреве до 200-400 С легкие фракции улетучиваются, и на поверхности образуется плотная масляная пленка. Дальнейший постепенный нагрев приводит к образованию сначала коричневой, а затем черной окраски, которую уже невозможно удалить. Принципиально важно при данной технологии не применять слишком много масла, чтобы избежать появления пятен.

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.

Воздействие окислителями

На сталь можно воздействовать и расплавленными окислителями. Обычно для этого используют нитраты и нитриты, которые можно нагревать до расплавления (нитрит калия плавится при температуре 395 °С, а азотнокислый натрий - при температуре около 270 С). В расплавы этих солей опускают подлежащие воронению предметы, и они приобретают черную окраску. Однако горячие расплавы нитритов могут вызвать воспламенение органических веществ, а при некоторых обстоятельствах и угрожать взрывом.

Тем не менее данный метод довольно широко практикуется и пригоден для обработки чугуна, стали и даже меди, которая при этом окрашивается в насыщенный красный цвет. Однако его нельзя применять для обработки термочувствительных или закаленных изделий.

Вместо этих довольно опасных веществ можно использовать горячие солевые или щелочные растворы, рабочая температура которых существенно ниже.

Рецепты холодного воронения

1.1000 мл дистиллированной воды, 30 г этанола, 20 г 69% азотной кислоты, 75 г хлорида железа (III), 20 г сульфата меди (II)
2. сульфат железа (II): 30 г, хлорид железа (III): 15 г, сульфат меди (II): 15 г, этанол: 50 г, долить воды до 1000 мл
3.1000 мл воды, 50 г изопропилового спирта, 75 г 30% соляной кислоты, 75 г 69% азотной кислоты, 150 г хлорида железа (III), 30 г сульфата меди (II)
4.1000 мл воды, 13,5 г 69% азотной кислоты, 4 г 30% соляной кислоты, 4 г сульфата меди (II), 170 г хлорида железа (III)

Составы наносят на поверхность и оставляют по возможности дольше для более длительного воздействия в условиях повышенных температуры и влажности. Слой ржавчины затем обрабатывают водяным паром и удаляют щеткой. реакция повторяется до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат. Нередко приходится наносить средство свыше 10 и даже до 20 раз. Для того чтобы освежить старое воронение, сделав его более темным, достаточно 8% раствора азотнокислого серебра.

Рецепты солевых и щелочных растворов

1. 400 г едкого натра, 10 г нитрата калия, 10 г азотистокислого натрия, 600 мл воды
2. 800 г едкого натра, 100 г гидрофосфата динатрия, 50 г азотистокислого натрия, Ю00 мл воды.

Время воздействия данных составов должно превышать 30 минут. Работать следует очень аккуратно и осторожно. Если недостаточно тщательно удалить остатки щелочи, на поверхности изделия может образоваться налет. Поэтому по завершении обработки изделие требуется основательно промыть, высушить и слегка смазать маслом.

Воронение в домашних условиях видео

По материалам издания "Современный ремонт и строительство"

Нередко для придания металлическим изделиям наиболее привлекательного вида, нередко используются различные виды краски. Однако такие покрытия имеют ряд недостатков.
В частности, отличаются недолговечностью, низкой устойчивостью к температурным перепадам и различным воздействиям внешней агрессивной среды.

Между тем, испокон веков для решения подобных проблем, а также для обеспечения защиты металлических изделий от потускнения, использовался метод чернения. История данного вида обработки металлов насчитывает не один десяток веков.

Считается, что на Руси эта технология вошла в обиход благодаря хазарам, которые умели чернить оружие, придавая ему благородный вид. В наши дни чернение по-прежнему востребовано в различных сферах промышленного производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах – кузнечном изготовлении всевозможных изделий, чеканке, оружейном деле.

Суть чернения металла сводится к тому, чтобы получить на его поверхности достаточно прочное и долговечное покрытие, устойчивое к механическому, физическому и химическому воздействию. Оно обладает довольно неплохими защитными функциями, так как препятствует контакту металла с влагой. Поэтому ржавчина на черненых изделиях образуется гораздо дольше, что позволяет увеличить срок их службы.

Кроме этого, металлы, покрытые чернью, имеют благородный матовый отлив, который со временем не тускнеет. Правда, следует отметить, что при длительной эксплуатации таких изделий чернь все же стирается. Особенно хорошо это заметно на стволах огнестрельного оружия, которое периодически нуждается в чернении для защиты металла и восстановления эстетических качеств изделий.

Существует множество различных способов чернения металлов, которые с успехом используются как в промышленном производстве, так и в быту. Самым старинным из них по праву считается оксидирование, которое представляет собой обработку металлических поверхностей жидкими растворами сульфатов, благодаря чего образуется тонкая оксидная пленка черного цвета.

Эта технология сегодня по-прежнему широко применяется в промышленном производстве, однако в бытовых условиях требует соблюдения определенных правил безопасности, так как в оксидирующие составы нередко входят агрессивные химические вещества, такие, как соляная кислота.

Помимо оксидирования, в промышленных условиях сегодня успешно применяется метод гальванического чернения, благодаря которому с помощью электролита на металлические поверхности наносится тонкий и прочный слой, выполняющий одновременно защитные и декоративные функции.

К наиболее древним способам чернения металлов относится их обжиг в масле. Для этих целей металлические изделия сперва накаляют докрасна, потому опускают в масляной раствор и снова прогревают на открытом огне до того момента, пока масло полностью не выгорит.

Если несколько раз повторить подобную процедуру, то изделия приобретают благородный черный цвет. Правда, данная технология в наши дни, как правило, используется лишь в бытовых и декоративных целях, так как получаемая подобным образом чернь имеет довольно слабые защитные функции.

Более современные технологии позволяют выполнять чернение металлов в промышленных условиях термическим способом, когда изделия обрабатываются парами расплавленных солей, смеси спирта и аммиака, а также масляного лака.

Что касается ювелирного производства, что в наши дни чернение серебра может выполняться не только химическим и гальваническим путем. Наиболее простым и доступным вариантом является механическое чернение с использованием графитовой смеси, которая втирается в рельефную поверхность ювелирных изделий, подчеркивая красоту и оригинальность их рисунка.

Воронение стали – процесс, в основном, промышленных масштабов. Он подразумевает нанесение на металлическое покрытие защитного слоя – оксида железа, обладающее определенными свойствами. Однако воронение металла в домашних условиях также имеет место быть. Его, конечно, не сравнить с процессом настоящего оксидирования, все же этот метод довольно успешно используется на практике.

• холодный;
• горячий;
• воздействия окислителями.

Разберем каждый из них по-отдельности:

Обработка холодным способом:

Если металлические детали не подвергаются при использовании высоким механическим нагрузкам, их можно воронить холодным способом.

Среди растворов, имеющихся в домашнем арсенале мастеров, есть такие, после которых на поверхностях металлов остаются темные осадки. Использование этих растворов при определенных химических реакциях может вызывать возникновение черных пленок. Одним из подобных, наиболее используемых, растворов является “парижский оксид”. При нанесении вещества с помощью кисточки, на поверхности металла образуется черная пленка, после чего изделие должно быть тщательно вымыто. Этот процесс совсем незатратный и недлительный.

Если необходим гораздо более длительный эффект от обработки, нужно производить процесс воронения путем полного погружения. После процедуры деталь тщательно моется с помощью любого моющего средства, затем вытирается тряпкой, смоченной в спирте. Проверить воронение можно с помощью обычной воды: на поверхность наносится кисточкой вода, образуя при этом не капельки, а равномерную пленку.

Обработка горячим способом:

При использовании этого метода, металлическую деталь сначала промасливают, затем обжигают с помощью паяльной лампы. Масло используется льняное, оливковое или специально оружейное. Способ является безвредным, малозатратным и достаточно результативным, а также эффект сохраняется дольше, чем при обработке холодным способом.

В процессе обработки, разогрев производится медленно, начиная с 200 – 400 градусов. На поверхности сначала образуется коричневый, а затем и необходимый черных слой. Очень важно употребление не слишком большого количества масла, так как излишки могут вызвать появление пятен.

Металлические детали опускают в расплавы солей до образования черной окраски. Вместо этих довольно опасных веществ, возможно использование также горячих солевых и щелочных растворов.

Метод широко применяется для чернения чугунных, стальных, а также медных изделий. Последние после воронения приобретают насыщенный красный цвет. Однако термочувствительные и закаленные изделия обрабатывать данным способом не следует.

После обработки металлических поверхностей всеми описанными выше способами, их необходимо тщательно вымыть с помощью моющих средств, высушить, после чего не забыть смазать маслом.

You need to enable JavaScript to vote

Дополните статью вашими комментариями , фото и видео .

Многие ошибочно думают, что воронение металлов в домашних условиях выполнить невозможно, это осуществляется только на производствах. Однако на сегодняшний день имеются различные способы, с помощью которых оксидирование достаточно эффективно проводится в домашних условиях. Такой вид обработки необходим не только для того, чтобы сделать металл довольно привлекательным, но и значительно повысить защитные свойства, направленные против коррозии. Воронение металла в домашних условиях отличается достаточно простыми способами обработки, при которых применяют подручные средства.

Такой способ борьбы со ржавым металлом предусматривает нанесение разнообразных покрытий на обрабатываемую поверхность, в результате чего образуется тонкая защитная пленка . В домашних условиях это осуществляется с помощью ортофосфорной или лимонной кислоты, а также лаком или маслом, из которых готовят раствор. Промышленная технология предусматривает проведение более качественной обработки, однако в бытовых условиях некоторые способы могут показать довольно высокий результат.

Сталь имеет свойство ржаветь, коррозия способна возникать даже при малейшем контакте с водой, если после этого поверхность не вытереть промасленной ветошью. Даже повышенная влажность воздуха способна покрыть металл ржавчиной. Для защиты его покрывают специальной антикоррозийной краской, однако такой способ не подходит для резьбовых соединений и подвижных деталей. Поэтому для защиты от коррозии используют воронение, которое многие называют чернением или оксидированием.

Воронение своими руками выполняют при помощи нанесения на поверхность металла специального состава, который образует на его поверхности тонкую защитную пленку. Приобрести состав можно в любом специализированном магазине, выбор его достаточно широк. Наиболее качественный результат показывает воронение в селитре.

Независимо от того, какая технология будет применена для борьбы со ржавым металлом, весь процесс условно делится на несколько этапов:

• сначала осуществляют шлифовку и зачистку металлической поверхности;
• затем ее обезжиривают, используя для этого специальный раствор;
• далее очень аккуратно наносят приобретенное средство для оксидирования;
• в заключение выполняют финишную обработку поверхности.

Не стоит забывать, что могут возникнуть определенные тонкости и нюансы в зависимости от выбранного способа воронения и технических характеристик детали. Однако общие правила обработки всегда остаются неизменными. Также необходимо помнить, что после того, как поверхность будет обезжирена, к ней ни в коем случае нельзя прикасаться, поэтому работу обычно выполняют в резиновых перчатках.

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.

Заключение

Обработка металла при помощи воронения обязательно должна осуществляться с соблюдением всех необходимых условий и правил по технике безопасности. Эффективность результата полностью зависит от того, какой способ был использован, и качества применяемых компонентов. Оксидирование помогает надолго защитить металл от воздействия коррозии.

Воронение стали - химический процесс, применяемый для получения на поверхности стальной детали тонкой окислов железа Fe3O4. Название получил из-за характерного цвета детали после обработки (иссиня-черный, воронова крыла), также имеет названия "чернение" или "синение" в общем случае, независимо от цвета - "оксидирование". Получаемая в результате пленка пассивирует поверхность и защищает деталь от атмосферной коррозии и воздействия других агрессивных сред.

Перед тем как произвести воронение стали, деталь предварительно подготавливают, очищают от ржавчины механическим способом, полируют, обезжиривают и протравливают в кислотном растворе. Обезжиривать можно растворителем или спиртом. Протравка нужна, чтобы убрать с поверхности все лишние окислы, оставить голый металл.

Самый простой способ - воронение стали маслом. Есть разные методики, но смысл простой: на деталь наносится тонкий слой масла, после чего её необходимо нагреть до 300-350°С. Масло, обгорая, оставляет на поверхности оксидную пленку. С первого раза равномерного покрытия не получается, поэтому процесс повторяют до достижения желаемого результата. Важно добиться равномерного нагрева, иначе пленка пойдет пятнами, и не перегревать деталь, так как её может деформировать или отпустить. Многие совершают ошибку и опускают разогретую деталь в масло, это неправильно. Нужно именно наоборот: сначала мазать, потом греть. Масло используют любое, от подсолнечного до трансмиссионного или машинного. Такое воронение стали имеет низкую прочность покрытия. Оно годится только в декоративно-защитных целях.

Воронение стали с использованием хлористого и азотной кислоты

Для этого на литр воды нужно растворить 15 г железа, 30 г купороса и 10 г кислоты. На опущенном в раствор изделии будет образовываться ржавый налет, его необходимо периодически снимать щеткой и продолжать макать до получения необходимого цвета оксидной пленки. Сейчас практически в любом городе есть магазин, продающий химические реактивы, поэтому достать их относительно несложно.

Воронение стали с использованием хромпика (двухромовокислого калия). Для этого на литр воды разводят 200 грамм хромпика и погружают в раствор деталь на 20-30 минут. После извлечения из раствора ее необходимо высушить при высокой температуре (в духовке или над углями). Процесс повторять до получения равномерного иссиня-черного цвета. После чего деталь протереть промасленной ветошью. Хромпик - реактив весьма распространенный, он применяется в кожевенной промышленности.

Для воронения оружейных стволов смешивают при нагреве 1 весовую часть треххлористой сурьмы с 3 частями оливкового масла. Затем смесь наносят на деталь и оставляют на сутки. Процесс повторяют 10-12 раз, после чего ствол промывают, сушат и полируют. Цвет получается зеленовато-коричневый.

Как видно из вышеописанного, воронение стали в домашних условиях - вполне осуществимый и несложный процесс. Применять его можно для любых изделий из стали в случаях, когда другие способы например, окраска, неприменимы.