Чернение металла в домашних условиях лимонной кислотой

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.

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.

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.

Чернение (воронение) стали не только защищает ее от ржавчины, но делает ее вид более презентабельным. Можно зачернить оружие и другие металлические изделия в домашних условиях с помощью холодного воронения или раствора лимонной кислоты, мы рассмотрим как заворонить металл маслом своими руками.

Как воронить металл? Вы можете выполнить воронение самостоятельно, используя подручные материалы. При этом вам понадобятся:

• Ацетон.
• Чистая ветошь.
• Машинное масло.
• Плоскогубцы.
• Горелка.
• Плотные перчатки, костюм сварщика и защитные очки.
• Огнетушитель (на всякий пожарный случай).
• Металлическая или стеклянная емкость (которую вам не жалко испортить).
• Открытое пространство, достаточное для проведения работ.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Работы необходимо проводить на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся материалов. При работе возможен разлив и возгорание.

Шаг 1: Подготавливаем материалы

С помощью ацетона и чистой ветоши, удалите грязь и ржавчину с металла. Для придания потертости, воспользуйтесь стальной губкой. Вы должны выполнять эту работу в перчатках, а если их нет, то после окончания операции, тщательно вымойте руки с мылом.

Шаг 2: Окунаем, нагреваем, окунаем, нагреваем…

Процесс чернения должен быть понятен вам из фотографий.

1. Подготовьте рабочее место: разложите ветошь, инструмент.
2. Наденьте средства защиты, подготовьте огнетушитель.
3. Налейте машинное масло в емкость. Масла должно быть столько, чтобы детали могли полностью в него погружаться.
4. Подожгите горелку и отрегулируйте спокойное горение пламени.
5. Полностью погрузите деталь в жидкость, а затем достаньте ее плоскогубцами.
6. Обжигайте, медленно перемещая ее над пламенем, чтобы масло равномерно выгорало с ее поверхности. Масло на детали воспламенится, но по прошествии времени сгорит и потухнет. Будьте внимательны! Во время обжига, масло будет капать на горелку и рядом с ней и может воспламениться!
7. Когда жидкость выгорит, и стальная деталь раскалится до красна, окуните ее снова в емкость с маслом.
8. Вновь извлеките деталь с помощью плоскогубцев. Каждый раз, доставая ее, берите плоскогубцами за разные края, иначе, если все время держать деталь за одно и то же место, то там останется светлое, не черненное пятно.
9. Чтобы достичь желаемого результата, повторите данный процесс от двух до трех раз для каждой детали.
10. Выложите готовые детали на ветошь и дайте им остыть.
11. Затем протрите их чистой сухой тряпкой.

Все готово! Можете использовать вороненый металл по назначению!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Существует ошибочное мнение, что невозможно выполнить [воронение металлов в домашних условиях], и эта техническая операция, в любом случае, должна выполняться только на производствах.

В настоящее время есть сразу несколько различных способов, при помощи которых можно эффективно справиться с ржавым металлом в домашних условиях.

Данный вид обработки необходим для того, чтобы не только сделать металл более привлекательным.

При помощи него значительно повышаются защитные свойства против коррозии.

Воронение стали своими руками в домашних условиях отличается более простыми способами обработки металла, при которых используются подручные средства.

По своей сути данный способ борьбы с ржавым металлом подразумевает нанесение на обрабатываемую поверхность самых разных покрытий, которые образуют на нем тонкую защитную пленку.

В домашних условиях сделать это можно при помощи лимонной или ортофосфорной кислоты, а также воспользовавшись лаком или маслом, из которых готовится определенный раствор.

Конечно, промышленная технология позволяет проводить более качественную обработку, однако некоторые методы борьбы с ржавым металлом в домашних условиях показывают достаточно высокий результат.

Особенности воронения металлов

В промышленных условиях чернение верхнего слоя металла снимают, путем изменения его структурного состава.

Кроме этого, особым способом накладывается защитное покрытие, обеспечивающее качественную защиту от коррозии.

Использовать в домашних условиях промышленные методы борьбы с ржавым металлом не только невозможно, но и экономически невыгодно.

Самостоятельно горячее или холодное покрытие выполняется путем нанесения на поверхность металла некоторых специальных составов, которые не только снимают его чернение, но и образуют тонкую защитную пленку.

Средство для воронения можно приобрести в любом специализированном магазине, причем, в достаточно широком ассортименте.

Так, достаточно качественного результата позволяет добиться воронение в селитре, кроме этого, эффективно снять чернение с металла позволяет специальный карандаш для воронения.

В некоторых случаях можно воспользоваться ортофосфорной или лимонной кислотой, а также приготовить раствор для обработки нержавеющей стали на масле.

Вне зависимости от того, какая технология — ортофосфорной, лимонной кислотой или маслом, выбрана для борьбы с ржавым металлом, весь процесс можно условно разделить на несколько отдельных этапов.

В первую очередь, выполняется тщательная шлифовка и зачистка металлической поверхности. После этого проводится обезжиривание, для чего используется специальный раствор.

Далее следует аккуратно нанести выбранное средство для воронения. На завершающем этапе выполняется финишная обработка металлической поверхности.

Следует отметить, в зависимости от детали, ее технических характеристик, а также выбранного способа для воронения, могут возникать определенные нюансы и тонкости, однако общий алгоритм действий всегда остается неизменным.

Также следует запомнить, что после проведения обезжиривания обрабатываемой поверхности, к ней нельзя прикасаться, а это значит, что всю работу лучше всего выполнять в резиновых перчатках.

Основные правила обработки

Воронение по свой сути является химической обработкой металлических поверхностей, при которой не только снимается чернение, но и накладывается защитный слой.

Данные работы относятся к категории опасных, а поэтому должны выполняться с соблюдением определенных правил и в специальных условиях.

Так как раствор, который используется для воронения, имеет в своем составе химически активные вещества с кислотой, в обязательном порядке для него следует использовать специальные емкости.

Кроме этого, такая обработка металлических поверхностей подразумевает и механическую работу, а значит, необходимо иметь под рукой и соответствующие средства для защиты глаз и кожных покровов.

Также следует выполнять обработку металла в помещении, которое оборудовано системой вентиляции или имеет мощную вытяжку.

На видео, которое размещено выше, можно увидеть, как должна проводиться такая обработка металлических поверхностей.

При работе с кислотой и другими химическими реагентами следует использовать только те емкости, которые выполнены из фаянса, а также фарфора или стекла.

Не рекомендуется для этих целей брать емкости, изготовленные из металла.

Непосредственно перед началом воронения следует провести равномерную и качественную очистку поверхности, а также полностью убрать с нее следи от грязи и жира.

В качестве материала для обработки в этом случае можно использовать наждачную бумагу, порошкообразную пемзу, а также песок мелкозернистого типа.

Рекомендуется перед началом всех работ хорошо изучить свойства используемых реагентов, а также порядок действий.

Следует помнить, жидкость в своем составе содержит самые разные химически элементы, которые при неправильном использовании могут нанести вред изделию.

Также надо следить, чтобы используемый раствор не попадал на кожные покровы или в глаза, так как в этом случае можно получить серьезную травму или ожог.

Обработка при помощи химического оксидирования

Наиболее часто обработку поверхности металла проводят при помощи химического оксидирования.

Данный способ достаточно эффективен и, при соблюдении технологии, позволяет добиться высокого качества конечного результата.

В основе данного способа воронения металла лежит способность металла к окислению.

На предварительном этапе необходимо выполнить механическую обработку поверхности заготовки, а также полностью ее обезжирить.

После этого следует правильно приготовить соответствующий раствор.

Для этих целей следует взять определенных размеров емкость, которая обязательно должна быть изготовлена из фарфора.

Далее в нее наливается сто миллилитров обыкновенной водопроводной воды, после чего добавляется небольшое количество азотнокислого натрия и около ста граммов технической соды.

После этого раствор следует тщательно перемешать и проследить, чтобы в нем растворились все компоненты.

Полученную смесь следует нагреть до температуры порядка ста сорока градусов по Цельсию, и погрузить в нее заготовку примерно на тридцать минут.

После того как заданное время истечет, деталь извлекается из раствора и тщательно промывается дистиллированной водой.

Далее следует ее тщательно высушить и при помощи мягкой кисточки обильно смазать машинным маслом, добившись однородности слоя.

Обработанная таким образом поверхность металла приобретет ярко выраженный черный отлив с синим оттенком.

Если воронение было выполнено правильно и в соответствии с технологией, то металл станет гладким и не требующим последующей полировки.

На видео, которое размещено в разделе, можно увидеть, как в домашних условиях выполняется обработка металлической поверхности с использованием химического раствора.

Использование ржавого лака

Многие используют для воронения металла способ, который получил название «воронение ржавым металлом». При помощи него можно добиться ровной и гладкой поверхности при минимальных финансовых затратах.

Суть его заключается в помещении обрабатываемого изделия в коррозионно-активную химическую среду.

В результате такого воронения на металлической поверхности появляется рыжая и черная окиси железа.

Для удаления рыжего налета используется щетка с жесткой металлической щетиной, при этом черная окись остается. Следует отметить, что данный метод обработки достаточно длительный, но эффективный.

В любом случае, для начала выполняется механическая обработка металла и его обезжиривание, и только после этого изделие помещается в специальный раствор.

Жидкость для воронения ржавым лаком готовится в специальных фарфоровых емкостях, при этом необходимо обязательно использовать средства для защиты кожных покровов.

Раствор в этом случае готовится на основе соляной кислоты.

Ее необходимо в небольшом количестве влить в приготовленную емкость и смешать с железной ржавчиной, металлическими опилками и азотной кислотой.

Далее раствор тщательно перемешивается до полного прекращения химической реакции, которая сопровождается выделением газа.

После этого в смесь необходимо добавить в равных количествах воду и обыкновенную водку.

Раствор должен определенное время отстояться, после чего его необходимо слить, чтобы убрать окалины и выпавшие в осадок соли.

Далее необходимо на определенное время в смесь поместить обрабатываемый металл и дождаться того момента, пока он не приобретет черный цвет, после чего его обильно промывают под водой.

Другие способы воронения

Очень часто для обработки металла используется специальный карандаш для воронения.

Перед тем как применить карандаш для воронения, поверхность металла обрабатывают механическим способом, после чего тщательно обезжиривают.

Такое воронение стали при соблюдении всех технологических требований достаточно эффективное и позволяет получить гладкую и ровную поверхность. Также очень часто избавляются от коррозии лаком.

Как и во всех остальных случаях, перед тем, как обработать поверхность лаком, ее обрабатывают путем механического воздействия.

Далее проводится обезжиривание металла, на поверхности которого не должно остаться следов грязи и жира. Обработка лаком достаточно эффективная и не требует серьезных финансовых затрат.

При работе с лаком или карандашом необходимо использовать специальные защитные средства, чтобы используемое средство не контактировало с кожными покровами.

Также выполнить обработку можно путем окрашивания металлической поверхности раствором, который носит название «Клевер».

Данный способ окрашивания Клевером достаточно эффективен при незначительной коррозии металлической поверхности.

В этом случае необходимо выполнить максимально тщательное окрашивание обрабатываемой поверхности Клевером, причем несколько раз.

Продается состав Клевер в особых тюбиках небольших размеров. Цена на Клевер также варьируется в различных местах.

Клевер по консистенции представляет собой гель. Основное преимущество пользования Клевером — простота применения.

Деталь достаточно ошкурить, затем обезжирить бензином, а потом нанести Клевер. Через несколько минут, когда гель впитается — остатки смыть водой.

Воронить сильно испорченный металл лучше всего раствором селитры.

Для приготовления раствора селитры следует использовать только нержавеющую посуду, при этом кожные покровы должны быть обязательно защищены от попадания смеси.

В результате воронения селитрой металлическая поверхность приобретает приятный красноватый оттенок, который дополняется немного синеватым отливом.

Готовится раствор селитры для воронения из одного литра воды и небольшого количества натриевой селитры, а также едкого каустика.

Данная смесь имеет достаточно едкий резкий запах, а поэтому при работе с ним лучше использовать респиратор.

Обработка алюминиевой поверхности

Способ воронения алюминия носит название — анодирование и позволяет придать изделию эстетичный внешний вид и полностью удалить следы от коррозии.

В настоящее время из алюминия изготавливают много самых разных деталей, в том числе и тех, которые повержены коррозии и требуют проведения очистки путем воронения.

Для обработки алюминия, как правило, не подходят различные кислоты, так как в этом случае деталь может деформироваться и повредиться.

В некоторых случаях для алюминия можно использовать активные кислоты, но только в небольших количествах, обильно разбавленных водой.

Поверхность алюминия можно воронить лаком, но только определенным способом.

Достаточно эффективен в воронении алюминия раствор, приготовленный на основе небольшого количества серной кислоты, обильно разбавленной в воде.

Средство необходимо поместить в специальную посуду, после чего поместить в него свинцовую пластину, подсоединенную к аккумулятору на двенадцать вольт.

После того как в растворе будут образовываться пузырьки, в него помещается деталь из алюминия на определенное время. После этого деталь из алюминия достается из раствора и опускается в пигментную краску синего цвета.

Далее необходимо алюминиевую заготовку обернуть тряпкой и дождаться полного высыхания.

Данный способ воронения алюминия считается народным, однако имеет высокую эффективность и позволяет хорошо защитить металл от коррозии при дальнейшей эксплуатации.

Обработка какого-либо металла путем воронения должна выполняться в строгом соответствии с выбранной технологией и с соблюдением правил по технике безопасности.

Конечный результат во многом зависит от способа приготовления раствора и качества используемых компонентов.

Некоторые способы воронения металла в домашних условиях можно увидеть на видео, которое размещено выше.