Воронение своими руками. Воронение металлов в домашних условиях

Благородный черный цвет или дымчатая синева – визитная карточка одного из довольно популярных способов окраски металлов под названием Воронение (или чернение метала) Помимо придания более приемлемого эстетического вида, воронение поверхности металлического изделия гарантирует высокую степень защиты от негативного влияния внешних факторов, по сути это некое защитное покрытие. В процессе используется различные кислоты и масла. В зависимости от выбранных компонентов смеси, а также от степени нагрева, будет зависеть оттенок, который приобретет металл.

Многие ошибочно считают, что воронение является исключительно заводским вариантом обработки и воспроизвести его у себя в гараже не получится. Но, воронение металла в домашних условиях все же возможно. Соблюдая определенную последовательность действий с применением необходимых компонентов такой процесс можно организовать самостоятельно. Вам не потребуется сложное оборудование, ведь чернение стали можно произвести и куда более простыми способами.
Такое воронение конечно же не сравнить с заводским оксидированием, но все же такая обработка довольно успешно используется на практике и пользуется популярностью у мастеров.

Особенности воронения металлов

В условиях крупного промышленного производства, воронение изделий происходит за счет изменения структурного состава верхнего слоя метала. Наложенное подобным образом покрытие на многие годы обеспечивает надежную защиту от коррозии.
В домашних условиях повторить методы, которые используют в промышленности практически невозможно, да это и не выгодно с экономической точки зрения. Как горячее, так и холодное воронение производится нанесением на поверхность изделия специального химического раствора, который и образует тонкую оксидную пленку.
Средство для воронения в домашних условиях, можно изготовить собственноручно закупив все необходимые компоненты, но можно и приобрести уже готовое в магазине кованых изделий. Так, например, неплохо справляется с задачей натриевая селитра, ортофосфорная кислота или обычное машинное масло. Пожалуй, самым популярным способом чернения метала в домашних условиях является химическое оксидирование. Конечный результат (то какой цвет приобретет металл) во многом зависит от выбора способа, качества всех компонентов и того насколько правильно был приготовлен раствор.

Основные правила обработки

По сути, воронение – это химическая обработка поверхности металла, поэтому такая процесс считается очень вредным и даже опасным для жизни. При выполнении воронения нужно соблюдать ряд правил, таких как:

Перед началом проведения работ, рекомендуется подробно изучить свойства всех используемых при воронении реагентов, а также составить четкий порядок действий;
Использование специальной емкости, это может быть стекло, фарфор или фаянс. Емкости из других материалов кислота попросту разъест;
Все работы должны проводиться в помещении которое имеет отличную вентиляцию (лучше всего на открытом воздухе);
В качестве материала для поверхностной обработки металла, можно использовать наждачку различной степени жесткости либо порошкообразную пемзу. Щетки по металлу могут оставить на поверхности изделия весьма заметные следы в виде царапин;
Наличие средств защиты глаз, дыхательных органов и кожного покрова;
Перед началом проведения работ, поверхность изделия нужно обезжирить, очистить от мусора и грязи.

Щелочной способ

В щелочной среде воронение проводится с добавлением окислителей при температуре от 130 до 150C. В основе данного способа – создание оксидной пленки путем окисления железа. В данном случае для кипячения раствора можно использовать посудину, изготовленную из нержавейки.
Для приготовления раствора, нужно в 100 мл обычной воды добавить немного азотистого натрия и 100 гр технической соды. Все компоненты тщательно перемешать, полученную смесь нужно разогреть до температуры 130-150C, а затем погрузить в нее заготовку примерно на 25-30 минут.

Обратите внимание!
Кипящий раствор щелочи источает очень крайне неприятный запах, который может вызвать головокружение и приступы рвоты. Желательно работать в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе.

Кислотное воронение

Кислотное воронение – это процесс придания металлу оксидной пленки путем погружения в кислотную среду. Выполняется как химическим, так и электролитическим способами. Данный способ позволяет сделать поверхность ровной и гладкой при этом не потратив большую сумму денег.
Для приготовления раствора, добавьте в 1 л воды 2 гр дубильной и виннокаменной кислоты, тщательно перемешайте. Готовить такую жидкость необходимо в фарфоровой либо керамической емкости. Заготовка опускается в раствор на 15-20 минут, после вымачивания тщательно промывается проточной водой, протирается и просушивается.
Данный метод применяется для стальных, медных и чугунных изделий. Но, закаленные, и термоустойчивые изделия чернить таким способом не стоит.

Применение ржавого лака

Ржавый лак – это состав который вызывает ускоренное ржавление металла, при этом на поверхности образуется магнитная окись железа. Если говорить о финансовой стороне вопроса, то расходы в данном случае будут минимальными.
Для того чтобы приготовить раствор необходимо на 2 л воды добавить 100 мл соляной кислоты, 140 мл азотной, 80 гр железной стружки (можно чугунной), 300 гр дробленой окалины железа. Обрабатываемая деталь полностью погружается в химическое средство, в результате чего на ее поверхности образуется черная либо рыжая окись железа. Подобное холодное воронение дает довольно эффективный и долгоиграющий результат.

Термическое воронение

Термическое воронение метала – сама старая и одновременно простейшая технология. Суть подобной обработки заключается в нагреве изделия (заготовки) до температуры, когда кислород, который содержится в воздухе содержащийся не начнет вступать в химическую реакцию с верхними слоями детали. Чем сильнее нагреется металл, тем в итоге более темный и насыщенный оттенок он приобретет, все из-за того, что процесс окисления при разной степени нагрева происходит на разной глубине.
Подобное воронение металла в домашних условиях сможет провести буквально каждый, ведь для этого не требуется вообще никаких специфических компонентов и дополнительных денежных затрат.

Процесс воронения ножа

Высокоуглеродистая сталь из которой сделаны хорошие ножи, может довольно сильно окислятся даже от вполне обычных бытовых задач, например, после нарезки овощей или фруктов, при попадании в воду и т.д. Наиболее безопасным и эффективным способом воронения ножа является технология на основе раствора селитры.

Обезжириваем нож, для этого достаточно тщательно протереть его поверхность обычным спиртом (или водкой). Как вариант, для обезжиривания можно использовать 30% щелочной раствор
Готовим раствор селитры. В емкость из нержавеющей стали наливаем 1 л воды, досыпаем немного натриевой селитры и каустика (соды), тщательно перемешиваем и довести до полного растворения. Данная смесь имеет сильный едкий запах, поэтому работать желательно на открытом воздухе, если же такой возможности нет, то не забывайте использовать средства защиты в виде очков и респиратора.
Готовый раствор поставить на паровую баню, это не даст ему закипеть поскольку температура кипения такой жидкости выше чем у обычной воды и составляет порядка 140C;
Помещаем нож в раствор и не снимая емкость с огня оставляем на 80-90 минут;
По завершению процесса достать нож из раствора, дать остыть, после чего тщательно промыть проточной водой.

Главным плюсом данного способа воронения ножей является простота и дешевизна. После процедуры поверхность металла приобретает приятный черный цвет иногда с синеватым отливом.

Другие способы воронения

Карандаш для воронения. Карандаш (маркер) для воронения, часто используют как для возобновления отдельных поврежденных участков изделия, так и для нанесения чернения всей поверхности. При правильном соблюдении технологии, данный тип покрытия дает стае гладким и ровным. Следующий этап – закрашивание карандашом очищенной поверхности. Химический реагент довольно глубоко проникает в сталь, достигается довольно стойкое черное воронение, которое способно продержаться достаточно долго. В завершение, протрите изделие фетровой тканью либо специальным наконечником, который уже имеется на карандаше (маркере).

Такое воронение дает довольно неравномерный цвет, поэтому подойдет не для улучшения внешнего вида, а для защиты поверхности от воздействия негативных внешних факторов. Ржаветь она уж точно не будет!

Воронение маслом. Данный способ обработки отлично подходит для чернения в домашних условиях. Для работы понадобится металлическая емкость необходимого размера, обычное машинное масло от 500 мл до 1 л и газовая горелка (любой другой нагревательный элемент достаточной мощности), бумажные салфетки, кирпичи либо друга негорючая поверхность. Так же, если вы не автомобилист и у вас под рукой не оказалось автомобильного масла, то с задачей неплохо справится оружейное, льняное и даже оливковое масло.

Сам процесс воронения в масле выглядит примерно следующим образом:

Деталь положить на кирпич;
Разогреть газовой горелкой до свечения (раскалить настолько сильно, насколько это позволяет нагреватель);
Разогретую заготовку полностью поместить в масло;
Достать и положить на бумажное полотенце для впитывания излишков масла;
Процедуру повторить 4-5 раз до придания металлу желаемого цвета.

Важно! Данный способ не сделает деталь черной как смола, кроме того, такое покрытие неустойчиво к механическим повреждениям и больше подойдет не для декоративных целей, а именно для предотвращения возникновения коррозии.

Метод синения

Синение стали – это разновидность воронения, при которой металлу придается более темный цвет не черный, серый либо бурый цвет, а насыщенный красивый синий. Для приготовления раствора понадобятся необходимо приготовить сразу два раствора. No1 – на 1 л воды добавить и перемешать 140 г гипосульфита. No2 – в 1 л воды растворить 35 г уксуснокислого свинца (в народе «свинцовый сахар»). Растворы смешиваются лишь перед началом чернения, нагреваются до температуры кипения, затем изделие опускается в кипящую жидкость и находится там до тех пор, пока не приобретет желаемый цвет. В конце, необходимо тщательно промыть деталь в холодной проточной воде, просушить, а затем протереть тканью, смоченной машинным либо касторовым маслом.

Чернение металла, должно проводиться в строгом соответствии с выбранной техникой и соблюдением всех необходимых правил техники безопасности.

Видео: Несколько роликов о воронении в домашних условиях своими руками

Пошаговая инструкция о том как и чем производить воронение металла

Воронение (чернение) металла, стали представляет собой покрытие поверхности специальным слоем. Оно придает изделию определенную окраску: черную, синюю или другую. При такой обработке появляется красивая тонировка. Однако метод широко используется благодаря своей практической пользе: покрытые особой пленкой предметы хорошо защищены от коррозии. Процесс давно получил распространение в промышленности. Некоторые применяют воронение в домашних условиях.

Способы воронения

Существует несколько способов подобной обработки . В промышленности воронение осуществляется с помощью изменения структурного состава поверхности. Нанесение - специальным способом. В домашних условиях применять подобные технологии очень дорого или попросту невозможно.

Однако есть способы, позволяющие чернить сталь дома. Для этого не требуется промышленного оборудования. Все необходимое можно найти в магазине. Эти методы представлены ниже.

Горячий метод

Горячий способ предполагает воздействие высокой температуры . Сначала металл просмаливают, затем обжигают, например, паяльной лампой.

Принцип максимально прост и использовался еще в древности. Для работы достаточно даже обычной кухонной плиты. Под воздействием температуры верхний слой взаимодействует с кислородом.

Нагревание нужно осуществлять медленно, постепенно доводя до 400 °C. Поверхность становится сначала коричневой, а потом - черной. Потребуется масло: оливковое или оружейное. Важно рассчитать его количество и не переусердствовать. В противном случае будут пятна.

Способ в домашних условиях применяется реже остальных из-за технологии. Хотя он имеет преимущества:

защитный эффект держится дольше, чем при холодном способе;
безвреден для здоровья;
требует малых затрат.

Перед беспламенным обжигом желательно обработать изделие специальным составом, в который входят:

сера;
консистентная смазка.

Соотношение компонентов один к двадцати соответственно. Наносится как можно более тонким слоем. В итоге защитная поверхность получается очень ровной.

Проверить качество воронения можно простым способом. Окунуть кисточку в обычную воду и провести по обработанной поверхности. Должна получиться пленка, но не капля.

Холодный способ

Другой способ обработки - холодное воронение. Часто используется, если изделия нельзя подвергать серьезным нагрузкам. Занимает немного времени и также не потребует много денег.

Суть заключается в покрытии поверхности особым раствором, например, парижским оксидом. Наносят, как правило, кисточкой. Для большего эффекта изделие погружают в раствор. После процедуры изделие:

Моют.
Протирают ветошью. Ее необходимо смочить спиртом.

Применение окислителей

Есть метод с использованием расплавленных окислителей:

нитратов;
нитритов.

Такое чернение металла в домашних условиях предполагает погружение в расплав. Изделие находится в нем, пока поверхность не приобретет характерный цвет . При работе стоит помнить, что перечисленные вещества опасны для здоровья. Их можно заменить следующими растворами:

горячими солевыми;
щелочными.

Некоторые особенности

Воронение стали в домашних условиях не представляет ничего сложного. Окислители применяются для обработки и других металлических изделий:

чугунных;
медных, которые приобретают интенсивный красный цвет.

Есть ряд особенностей, которые желательно запомнить:

Если изделия термочувствительные или закаленные, то их лучше не трогать. Воронение ухудшит характеристики.
Для завершения процесса нужно не забыть помыть изделие специальным средством. После сушки иногда требуется смазка маслом.
В магазинах нетрудно найти необходимые вещества, например, селитру, лимонную кислоту.
Снять чернение также возможно. Для этого понадобится специальный карандаш.

Важна подготовка:

Перед началом необходимо зачистить поверхность и отшлифовать ее.
Обезжирить особым раствором.
Нужно не забыть про резиновые перчатки для защиты рук. К обработанному изделию нельзя прикасаться.
Создать вентиляцию, вытяжку.
Подобрать сосуд с подходящими свойствами. Объем должен позволять утопить обрабатываемое изделие полностью. Подойдет материал, не боящийся применяемых веществ: стекло, фарфор, нержавейка, фаянс.

Что касается цвета, то для некоторых изделий он также может быть важен. Можно получить различную окраску: от желтой до черной, ее оттенки. Поэтому, строго говоря, чернение и воронение - не одно и то же.

Чтобы добиться нужного цвета, придется дополнительно уточнить компоненты растворов либо обратить внимание на режим термообработки. Например, один из способов заключается в следующем:

Берется азотнокислая медь (70 г) и спиртовой денатурат (30 г).
Соль нагревают, пока она не расплавится.
Добавляют денатурат.
Этой смесью покрывают изделие.
Нагревают до тех пор, пока не получится необходимый оттенок. Цвет будет меняться.

Секреты воронения

Рецептов воронения существует много. Каждый мастер предпочитает свой , у кого-то могут быть хитрости. В древности нередко рецепты вороненой стали держали в тайне. Сегодня можно найти различные рецепты на любой вкус.

Холодное воронение

Можно привести следующий пример холодного воронения дома:

Берется литр воды (дистиллированной), два вида кислоты: 30% соляная (4 г), 69% азотная (13,5 г). Добавляется также хлорид железа трехвалентный (170 г) и сульфат меди двухвалентный (4 г).
Смесью обрабатывают поверхность и оставляют на какое-то время. Чем дольше - тем лучше.
Ржавчину убирают с помощью водяного пара и щетки.
Все повторяется до тех пор, пока результат не окажется желаемым. Некоторые делают это до 10−20 раз.

Рецепт с окислителем

Для примера можно привести следующий рецепт щелочного раствора:

Понадобится каустическая сода (400 г), азотнокислый натрий (10 г), вода (600 мл).
Воздействовать смесь должна 30 минут или дольше.
Затем поверхность хорошо моется, сушится, немного смазывается маслом. Если щелочь не смыть до конца, будет налет.

Во время работы следует соблюдать осторожность. Горячие вещества и химикаты способны повредить здоровью или испортить имущество. Важно не забывать про правильный подбор емкости, подходящую одежду и элементарную технику безопасности.

Нанесение лакокрасочного покрытия на поверхность металлических изделий - способ сделать детали красивыми и защитить их от деформации или образования коррозийного слоя. Существуют не только специальные краски, но и способ воронения, который отличается применением окислов железа при проведении химической реакции. В итоге удаётся получить поверхность с уникальным видом и стойким сопротивлением к внешним факторам.

Особенности окрашивания металла

Огромное количество методов окрашивания расширило и цветовую базу. В зависимости от способа нанесения лакокрасочного покрытия и использованных масел, кислот и различной степени нагрева удаётся сделать любую окраску, даже лимонный цвет.

Все варианты нанесения краски разделяют на два типа:

механический;
химический.

При механическом нанесении краски применяют различные порошки, которые распыляют, разбрызгивают, вколачивают, применяя специальные инструменты. Этот вариант не отличается качеством, красотой или уникальностью, но ценится у автолюбителей за счёт низкой стоимости. Кроме того, механическое окрашивание легко сделать на любой СТО или даже своими руками, если есть необходимое оборудование.

Применение химического метода требует наличия опыта и знания последовательности всей процедуры. Первое, что необходимо сделать, это зачистить металлическую поверхность от старого лакокрасочного покрытия. Дальше восстанавливаются повреждённые участки грунтовки, которые предварительно очищаются от ржавчины. После того как металл приобретёт идеальную поверхность, её обезжиривают. Маленькие детали для удаления масла помещаются в растворители по типу бензина, этила или эфира. Обработанные части опускаются в кипяток и только потом подвергаются окрашиванию химическим методом.

Нанесения лакокрасочного покрытия недостаточно, если хочется чтобы металл приобрёл элегантный вид и блеск поверхности и таким оставался даже при частой эксплуатации. Подобная проблема решается путём оксидирования стали.

Эта процедура включает натирание поверхности такими смесями, как:

азотная кислота, смешанная со спиртом, водой и медным купоросом в виде опилок;
кислота чернильно-орешкового цвета, включающая железо и сурьму;
азотнокислое серебро с добавлением воды;
оливковое масло с хлористой сурьмой.

После нанесения одной из этих смесей на металлическую поверхность, она подвергается термической обработке. Результат по итогу работы будет зависеть в основном от того, насколько качественно была очищена от жира, пыли и грязи деталь.

Такой способ часто используют, чтобы защитить оружие , автомобильные части от царапин и сколов. Добиться защиты получается и другими менее действенными, но дешёвыми способами. Например, многие делают воронение металла маслом в домашних условиях, которое благодаря кристаллической структуре защитного слоя краски проникает и создаёт блеск и дополнительный слой защиты.

Если вся работа проводится самостоятельно, тогда важно помнить, что после высушивания окрашенный металл будет выглядеть темнее, чем в мокром состоянии. Поэтому с учётом таких особенностей нужно откорректировать цвет в приемлемую сторону.

Способы чернения своими руками

Существует большое количество способов чернения стальной поверхности. Самые популярные из них включают применение щелочных, кислотных растворов или термическую обработку. Каждый из этих методов требует наличия специального оборудования, но некоторые варианты воронения стального материала получится сделать и в домашних условиях.

Простой, дешёвый и безопасный способ относится к обработке металла с помощью щелочного материала. Для воронения щёлочью потребуется дополнительно найти и подготовить:

гидроксид натрия;
нитрат натрия;
воду;
цифровые весы;
защитную одежду.

В список защиты обязательно должны войти перчатки, сапоги и респиратор. В качестве остальной части защиты подойдёт старая одежда. Для некоторых составов необходима селитра или ортофосфорная кислота.

Для обработки металлических деталей необходима посуда из нержавейки, ведь в противном случае могут возникнуть химические реакции с щёлочью. Воронение проводится при определённой температуре, поэтому раствор предварительно засыпается в ёмкость и доводится до кипения. В таком состоянии щелочной раствор находится около часа, только потом в него опускается деталь. Если не получается сразу окунуть всю металлическую часть, то разрешается долить немного воды.

Нанесение защитного слоя с помощью щёлочи требует соблюдения всех правил, в том числе и подготовительных. Металл предварительно очищается от грязи и мусора, а потом обрабатывается растворителями, которые обезжиривают поверхность. Без этого пункта краска плохо схватится с поверхностью и быстро начнёт разрушаться.

Есть странные и одновременно удивительные способы чернения с помощью масла или яичного белка. Оба способа действенные и отлично подходят для проведения этой процедуры в домашних условиях. Воронение маслом, например, является бюджетным и интересным методом придания чёрного цвета стали. Для этого оливковое масло наносится на поверхность металла, который предварительно был немного отполирован с помощью мелкой наждачной бумаги. Дальше деталь нагревается на огне спиртовой лампой до момента изменения цвета. Остатки масла убирают простой тряпкой. Для придания блеска изделие дополнительно полируют и шлифуют.

Использование яичного белка - это не менее эффективный способ. Первым делом обрабатываемую сталь промывают в растворе соды и высушивают. Дальше поверхность покрывается тонким слоем взбитых белков и так деталь остаётся лежать два дня в тёмном месте. По истечении этого времени металл нагревается до раскалённого состояния и происходит реакция, которая окрашивает его в чёрный насыщенный цвет. Чем горячее будет нагрета деталь, тем быстрее и качественнее протекает процесс воронения, но перегибать нельзя. Используя этот метод на практике, легко найти золотую середину, которая не снизит качество, но повысит скорость работы.

Оксидирование различных сплавов

Воронение алюминиевых сплавов помогает защитить поверхность от распространения коррозии. Тонкий слой защиты стойко сопротивляется любым внешним факторам, которые воздействуют на окрашенную поверхность. Использование химических составов является наиболее востребованным методом для нанесения такого покрытия.

Химический метод представляет собой погружение в приготовленный заранее состав для воронения, который включает такие компоненты, как:

Бихромат натрия и хромовый ангидрит.
Гексационоферрат калия, хромовый ангидрид и фторид натрия.
Углекислый и хромовокислотный натрий.
Ангидрид хрома и фторосиликат натрия.

Все компоненты замешиваются при помощи жидкости и согласно инструкции наносятся на окрашиваемую алюминиевую поверхность, где и вступают в химическую реакцию самостоятельно или путём нагрева.

Процесс чернения металла в домашних условиях это ещё не всё, ведь после получения требуемого цвета алюминий необходимо обработать для закрепления результата. Первым делом, после извлечения деталей, вся жидкость должна стечь и только потом изделие опускают в азотную кислоту. Происходит фиксация оксидной плёнки, которая только усилит свои качества во время сушки при средней температуре. Точно сказать время оксидирования трудно, ведь чёрный цвет бывает разный, а он зависит от того, сколько времени деталь находится в химическом растворе. После проведения всех процедур, поверхность окрашивается специальными красителями для обработки воронёной поверхности.

Анодирование алюминиевых деталей

Этот способ приобрёл наибольшую популярность при обработке алюминиевой поверхности. Суть в том, чтобы покрыть всю площадь тонким слоем пассивной изоляции, используя простые компоненты и инструменты.

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в ёмкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдёт простой аккумулятор средней мощности.

Алюминиевые детали, перед тем как опустить в раствор электролита, следует обезжирить при помощи растворителей или простого стирального порошка. В ёмкости при воздействии тока появляется голубовато-серый налёт, если обезжиривание изделия прошло успешно. Дальше поверхность алюминия протирают раствором из марганцовки, который удаляет налёт и делает поверхность блестящей и гладкой. Для дальнейшего окрашивания подойдут анилиновые краски любого цвета.

Хоть процесс и считается самым лёгким из доступных методов, всё равно требуется опыт и практика. Поэтому первый раз лучше попрактиковаться на рабочей детали топора или других ненужных материалах.

Защитный слой, который появляется после воронения, способен сделать поверхность прочной и стойкой к любым механическим и химическим воздействиям, что особенно полезно для постоянно эксплуатируемого оборудования или машины. Химическое оксидирование стали в домашних условиях проводится без помощи специалистов, если следовать всем правилам пошаговой инструкции.

В помещении, где будет проходить окрашивание обязательно должна быть предусмотрена искусственная вентиляция, ведь через открытые окна или двери может залететь мелкий мусор, который осядет на поверхность металла как раз в процессе чернения. О попадании пыли на изделие важно помнить, если проводится полировка или шлифовка в непосредственной близости от высыхающей детали. Температура в помещении должна быть комнатной и постоянной независимо от времени года на улице.

Специалисты в сфере окрашивания уже давно изучили, как заворонить металл в домашних условиях, поэтому следует придерживаться установленной процедуры и изменять её только при несовместимости с материалом. Свои правила вводят в практику только после долгого изучения и многократного применения новой методики воронения.

Качество чернения стальной поверхности зависит от нескольких условий:

Участок окрашивания должен быть в нормальном состоянии. Невозможно получить идеальный эффект воронения, если металл ржавый, имеет явные деформации, дыры, переломы и т. д.
Любое химическое соединение вступает в контакт с очищенной поверхностью и поэтому любые частицы грязи обязательно необходимо удалить.
Качество зависит и от структуры металла.
При выполнении всех требований по механической и термической обработке.

Это основные условия, которые оказывают прямое влияние на соединение химической смеси со стальной или алюминиевой поверхностью.

Сложность окрашивания различных деталей в основном зависит от их размера и формы. Небольшие изделия, элементы оружия и части машины легко покрыть в домашних условиях вороным цветом, используя простую фаянсовую, стеклянную или фарфоровую ёмкость. Большие предметы окрасить будет проблематично без использования специального оборудования. Как минимум, может потребоваться небольшой кран или подвесная машина, равномерно опускающая металл в кипящую воду или раствор, через который пропускают ток.

Воронение металла это отличный способ защитить его от внешних повреждений и одновременно придать пикантный и уникальный вид. Особенно такой способ подходит для окрашивания деталей машины, оружия или публичных предметов. Сделать всё можно и своими руками, но важно не забывать о правилах процесса воронения и соблюдения безопасности.

Чтобы изделие без окрашивания могло служить в течение длительного времени, для защиты от коррозии используют воронение металла в домашних условиях. Подобный способ обработки создает на поверхности деталей тонкую оксидную пленку. Она не пропускает влагу (Н₂О) и газы (СО и О₂) к открытому металлу (в реальных условиях происходит химическая реакция по снижению содержания углерода с понижением твердости).

Оксидирование идет так, что железо проявляет двухвалентные свойства. На поверхности образуются окислы или формируется слой из нерастворимых солей. Только при наличии сильных кислот образовавшаяся пленка может быть растворена.

Причины коррозии металла на открытом воздухе

Совместное действие воды и кислорода происходит по схеме, где оба агрессивных вещества действуют на чистое железо: 4Fe + 6H₂O + 4O₂ = 4Fe(OH)₃.

В результате образуется гидроксид железа Fe(OH)₃, он имеет рыжий (оранжевый) цвет и обладает рыхлой структурой.

Углеродистая сталь при периодическом нагревании в окружающей среде теряет углерод, имеющееся в ней железо больше подвержено коррозии. Обезуглероживание стальных изделий идет по следующим химическим реакциям:

Fe₃C + CO₂ = 3Fe + 2CO;
Fe₃C + H₂O = 3Fe + H₂ + CO;
Fe₃C + 2H₂ = 3Fe + CH₄,

где Fe₃C – цементит, одна из важных составляющих стали. Именно это соединение определяет прочность и твердость стальных изделий.

В поверхностном слое содержится больше чистого железа. Оно подвержено действию воды и окружающих газов. Процесс идет по нарастающей. Рыхлая ржавчина быстро распространяется внутри деталей.

Для предотвращения коррозии и обезуглероживания изделия покрывают красками или грунтовками. Химическое воздействие сокращается в сотни раз. Но не всегда можно использовать жидкие или порошковые краски. Целая группа стальных деталей эксплуатируется без окрашивания:

Холодное и огнестрельное оружие.
Изделия, полученные в результате холодной ковки.
Претензионные пары, работающие с газами и жидкостями.

Для них нужно использовать иной способ защиты.

Что дает воронение стали?

Некоторые неискушенные мастера часто не знают, что такое воронение металла. Подобным способом обработки пользуются довольно редко, полагая, что – это довольно сложная процедура. На самом деле любой изготовитель может добиться положительных результатов своими руками при минимальных затратах материалов и труда.

При химическом или термическом воронении на поверхности стали образуется окисная пленка толщиной от 1…3 до 10…15 мк. Толщина образовавшегося слоя во многом зависит от применяемой технологии. При выполнении данной операции достигаются основные цели:

у стального изделия возрастает коррозионная стойкость;
детали, прошедшие обработку, способны сохранять стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды.

Если имеется действие щелочей, кислот и специальной термической обработки, то поверхность покрывается окисью,

2Fe + O₂ = 2FeO.

Окисление, когда железо проявляет двухатомные свойства, образует черные пленки. В зависимости от их толщины меняется и окрас изделия. Если имеется достаточно толстая пленка (до 12…15 мк), то поверхность имеет черный цвет. Чтобы повредить подобное покрытие, нужно приложить довольно значительное усилие.

Как проводить оксидирование металлов в домашних условиях?

На практике воронение выполняется по различным схемам:

Термическая обработка деталей с последующим покрытием маслом.
Нагревание до температур кипения в химических растворах.
Окрашивание специальными составами, проникающими в поверхностный слой. Происходит диффузия покровного слоя с основой.

В домашних условиях можно реализовать любой из способов, только следует ознакомиться с особенностями технологии, а также подготовить нужное оборудование.

Выбор технологии для воронения деталей

Чтобы подобрать нужный способ воронения, желательно определиться по ряду определенных параметров и рекомендаций:

В случае восстановления поврежденного покрытия следует определить величину имеющихся повреждений. Если нужно реанимировать ограниченные участки, где имеются царапины или небольшие потертости, выбор останавливают на щелочном способе получения оксидной пленки на поверхности металла.
При значительном повреждении поверхности детали и наличии на ней коррозии придется полностью снимать имеющееся покрытие.
У каждого изделия имеется определенная ценность. Исходя из этого, стоит прикинуть, как долго предполагается последующая эксплуатация. Если предмет будет большую часть времени проводить на стене в качестве экспоната, возможны простейшие химические способы обработки.
Для изделий эксплуатируемых активно в походах, на открытом воздухе (ножи, предметы утвари или огнестрельное оружие) применяют термические способы с использованием масла.
При выполнении работы под заказ многое зависит от цены, которую может оплатить заказчик. Дешевые заказы выполняются простыми способами, дорогие предусматривают использование более дорогих приемов воронения. При выполнении работы для сторонних заказчиков вопрос: «Сколько стоит?» – будет весьма актуальным.
На стадии обучения придется за все платить самому. Любое профессиональное обучение затратно, но у самостоятельного познания основ профессии есть преимущество: знания приобретаются без дополнительной оплаты наставнику.

Остается только изучить основные способы нанесения оксидной пленки, а потом на реальном опыте отработать приемы, получить нужные навыки.

Подготовка к воронению в домашних условиях

При проведении работ по воронению с использованием химических препаратов придется использовать инструменты для очистки поверхности от загрязнений и разных видов жира. Можно производить работы вручную или использовать электроинструмент. Работу нужно выполнять на рабочем столе (верстаке или покрывать стол в квартире съемной столешницей). В самом помещении нужно иметь оснащение и определенные предметы защиты:

Нужна рабочая емкость для воронения. Она должна обеспечивать полное погружение детали в раствор.
Создать хорошую вытяжную вентиляцию и приток свежего воздуха. Над местом, где выполняются процессы желательно устанавливать зонд, тогда вредные пары не окажут влияния на человека.
При работе нужна емкость из материала, который нейтрален к щелочам и кислотам. В ней должна находиться вода или раствор, способный быстро нейтрализовать применяемые препараты. Емкость изготавливается из пластика, стекла, фарфора или фаянса.
Работу нужно выполнять в перчатках. Здесь понадобятся резиновые и другие типы перчаток, предотвращающие попадание растворов на руки. Они должны защитить и от возможного термического воздействия.
Защита органов дыхания достигается использованием респираторов. При использовании крепких кислот понадобятся фильтры из активированного угля.
Защита зрения достигается использованием защитных очков. Имеются специальные очки для работы с химическими реактивами, их продают в магазинах рабочей одежды.
Фартуки и куртки из брезента защитят тело от попадания капель растворов.

Щелочное воронение стали

Самым простым способом нанесения оксидной пленки на изделия является щелочное воронение. Принцип действия основан на использовании каустической соды и натриевой селитры (используется в качестве удобрения). Оба компонента имеют выраженную щелочную реакцию.

Для обработки детали массой около 900…1000 г нужно иметь:

100 г каустической соды (NaOH);
30 г натриевой селитры (азотнокислый натрий NaNO₃).

Растворяют компоненты в 100 мл воды. Если этого количества рабочего раствора недостаточно, то увеличивают количество жидкости, а также пропорционально – каустика и селитры.
Раствор нагревают до 135…145 ⁰С (растворы солей кипят при температуре выше, чем кипит чистая вода).
Деталь отмывают с мылом или слабой щелочью от возможных жирных пятен.
Помещают на 30…35 минут в рабочий раствор, поддерживают высокую температуру. В горячем состоянии скорость образования пленки на поверхности стального предмета будет высокой.
После завершения процедуры необходимо смыть остатки рабочего раствора.
Протереть изделие растительным или техническим маслом.
Потом тщательно протереть предмет ветошью, останется только тонкий слой масляной пленки, которая будет дополнительно защищать готовое изделие.

В результате поверхность металла получит черное с синеватым оттенком покрытие. Оно достаточно прочное, выдерживает небольшие механические воздействия.

Иная щелочная обработка возможна в растворах NaOH и КОН. Готовят раствор, в котором растворяется по 300…400 г каждого компонента. Минимальная концентрация щелочей 700 г на 1 л раствора.

Процедура обработку происходит по технологии, описанной выше. В этом случае получается пленка, у которой синевы несколько больше.

Внимание! Во время щелочной обработки следует поддерживать уровень жидкости таким, чтобы деталь всегда находилась полностью в растворе. Тогда все покрытие получится равномерным.

Кислотное воронение стальных заготовок

Перед началом кислотного покрытия очищают и отмывают заготовку. Можно обойтись чистым спиртом или раствором крепостью 40 % (обычной водкой). Некоторые используют уайт-спирит. Тампоном очищают поверхность от жирных пятен.

Рецепт № 1

Рабочий раствор для воронения:

2 г лимонной кислоты;
2 г щавелевой кислоты;
1 л воды.

Раствор нагревают до температуры 120…125 ⁰С.
Помещают в него изделие на 20 минут.
После завершения деталь вынимают и промывают слабощелочным раствором. Можно использовать губку, смоченную в шампуни.
Завершается обработка протиркой машинным маслом.

Изделие приобретает черный цвет с некоторым оттенком коричневого оттенка.

Рецепт № 2

Используются растительные дубильные вещества (танины). Их получают из ветвей дуба или ивы.

Приготовление концентрата:

ветви ивы или дуба (примерно 3 кг) варят в емкости объемом 10 л;
через 3 часа после варки образуется раствор черного цвета;
ветви вынимают из раствора;
выпаривают раствор до 3 л. Получается концентрированная дубильная кислота. Для воронения применяется только часть раствора. Остатки концентрата заливаются в стеклянную емкость и закрывают плотной крышкой (может храниться до 3…4 лет).

Воронение деталей:

Используется 20…30 г дубильного концентрата на 1 л рабочего раствора.
Для активации процесса проводят воронение лимонной кислотой, ее добавляют в состав рабочего раствора (2…3 г на 1 л воды).
В готовый раствор кладут деталь, которую требуется воронить.
Длительность процесса составляет 24..30 часов.
Деталь после обработки вынимается и промывается.
Машинным маслом протирается готовая деталь.
С детали убираются остатки масла с помощью ветоши.

Использование «Ржавого лака»

В продаже реализуется «Ржавый лак». Его используют для поверхностного покрытия деталей:

деталь протирается от остатков жира;
покрывается лаком;
растворителем на основе ацетона, например, № 646 смываются излишки лака с поверхности;
это один из самых быстрых способов воронения с использованием готовых растворов.

Видео: воронение в домашних условиях.

Термическое воронение деталей

В промышленных условиях предпочитают выполнять воронение термическим способом. Обычно эту операцию совмещают с низким отпуском, который снимает внутренние напряжения внутри стальных изделий:

Деталь в муфельной печи в течение 20…30 минут нагревают до температуры 180…220 ⁰С.
Вынутую деталь протирают машинным маслом с помощью тампона. Желательно провести обработку всех поверхностей.
При необходимости обработки повторяют.
Обычно достаточно двукратной термической обработки для получения качественной вороненой поверхности.

Информация: на оружейных заводах, производящих огнестрельное и холодное оружие, используют термическое воронение. Покрытие на многих изделиях сохраняется более 100 лет. Пример, винтовки Мосина 1891 г. выпуска и револьверы Наган, выпущенные в конце 1888 г.

К сожалению, металл, даже самый качественный, подвергается разрушению. А особенно в таких условиях, как стрельба на охоте. Тут не только воздействие самого выстрела и химических веществ, выделяемых при нем, но и влияние неблагоприятных погодных условий, в которых происходит охота. Плюс – погрешности в уходе за оружием. В результате – уже через сезон-два на стволах появляется ржавчина, а то и раковины на внутренней части. Вернуть первоначальный идеальный вид стволу можно только одним способом – тщательной очисткой и воронением. Как самостоятельно сделать воронение ствола оружия?

К сожалению, металл, даже самый качественный, подвергается разрушению. А особенно в таких условиях, как . Тут не только воздействие самого выстрела и химических веществ, выделяемых при нем, но и влияние неблагоприятных погодных условий, в которых происходит охота. Плюс – погрешности . В результате – уже через сезон-два на стволах появляется ржавчина, а то и раковины на внутренней части. Вернуть первоначальный идеальный вид стволу можно только одним способом – тщательной очисткой и воронением. Как самостоятельно сделать воронение ствола оружия?

Воронение металла – это процесс, когда на ствол искусственно наносят оксидную пленку, которая повышает защитные свойства металла. Эта несложная процедура не только в разы увеличит срок эксплуатации ружья, но и ощутимо улучшит .

Ржавый лак для воронения

Одним из самых эффективных домашних способов является кислотное оксидирование, либо как его еще называют «ржавый лак». Это специальный состав, который способствует усиленному окислению стали и образовывает магнитную окись железа.

Чтобы приготовить «ржавый лак», вам необходимо взять: техническую соляную кислоту (50 мл), углеродистую сталь либо стружку чугуна (30 г), концентрированную азотную кислоту (54 мл), металлическую окалину (20-30 г), а также дистиллированную воду (1 л).

«Ржавый лак» необходимо готовить только на открытом воздухе и только находясь на подветренной стороне.

В противном случае вы можете отравиться газами, которые выделяются во время приготовления. Необходимо взять стеклянную посуду, внутрь налить соляную кислоту (50 мл), добавить окалины и чугунную стружку (одна треть), затем долить в эту смесь азотную кислоту (одну треть). Делаем все очень акуратно, для защиты нужно респиратор, перчатки, очки, халат или передник.

Обработка “ржавым лаком”

Спустя некоторое время вы заметите, что приготовленная смесь начинает зеленеть и бурлить, при этом выделяется газ, имеющий бурый цвет, и тепло. Когда смесь немного успокоится и перестанет сильно бурлить, добавьте туда еще одну треть азотной кислоты и такое же количество окалины со стружкой. Произойдет сразу возобновление реакции, а потом снова немного поутихнет. Вот тогда бросаем оставшиеся кислоту и стружки.

У вас получится масса, имеющаяся рыжий цвет. Главное, оставьте ее в закрытой посуде примерно на 24 часа, путь настоится. Уже через сутки в массу вылейте дистиллированную воду и все. Ваш лак готов. Никаких особых условий хранения ему не нужно. В готовом виде такой лак абсолютно безопасный и может прослужить вам долгие годы.

После того, как вы сделали «ржавый лак», вам следует заняться подготовкой поверхности металла. Очень важно хорошенько отшлифовать, а затем отполировать ее. Для шлифовки используем грубую наждачную бумагу, после чего начинаем обрабатывать поверхность тонкими абразивами.

Сделав это, не забудьте об обезжиривании поверхности металла. Для улучшения этого процесса стоит учесть природу масел и жиров, которые вы хотите удалить. Чтобы правильно и хорошо обезжирить поверхность в раствор, добавляем эмульгаторы.

К таким веществам относится и «жидкое стекло», это самый обычный канцелярский клей.

Растворы для обезжиривания (на литр воды)

Вариант 1

10-15 г едкого натрия (каустическая вода);

50-70 г тринатрийфосфата;

30-40 г кальцинированной воды;

3-5 г жидкого стекла.

Вариант 2

Если стволы были спаяны с помощью оловянного припоя, то наилучшим вариантом станет такой состав:

100-150 г кальцинированной соды;

20-30 г жидкого стекла.

Вариант 3

Стволы тщательно вымыть с хозяйственным мылом, а затем обработать с помощью зубной щетки или кисточки крепким раствором поташа (углекислый калий), или же слабым раствором едкого натра, или, на крайний случай – обычной золы. Затем многократно прополоскать в нескольких водах, насухо протереть и еще минимум на полчаса на воздушную сушку.

Вариант 4

Очистить ствол от жиров и накипи можно еще таким простым способом – тщательно протирая мокрой тряпкой с просеянной древесной золой или мелом, обварив затем кипятком и хорошенько вытерев сухой чистой тряпкой.

Процесс воронения металла «ржавым лаком»

Либо любую другую его металлическую часть погрузить в концентрированный раствор, который состоит из азотнокислого натрия. Нагреваем практически до кипения. Если повторить два раза, то черная пленка получится толщиной в 1,5 микрон. Потом промываем и сушим. В конце опускаем в масло (температура около 120 градусов). Металл нагреваем, пока он не станет малинового цвета, и затем тщательно натираем головкой лука.

Независимо от выбранного способа воронения, температура раствора всегда должна быть как минимум 90 градусов, а детали в растворе необходимо держать 15-30 минут.

Чтобы проверить на какой стадии процесс, завершился он или нет, выньте ствол наружу. Присмотритесь, равномерно ли жидкость покрывает ствол. Процесс будет завершен, когда жидкость не будет собираться в капли.

После завершения данного процесса каждую деталь промываем проточной водой, обтираем и сушим феном. После чего начинаем наносить «ржавый лак». Это необходимо успеть сделать прежде, чем в результате соприкосновения с воздухом на металле образуется естественная окисная пленка.

Покрываются стволы два раза: используя кисть, наносим на поверхность ствола лак, убираем все излишки, при температуре от 40 до 60 градусов просушиваем, затем повторяем процедуру еще раз. Чтобы сделать качественное воронение – не прикасайтесь голыми руками к стволам. После того, как вы просушите поверхность, она должна стать темно-оранжевого цвета.

Затем идет процесс выварки. Вам необходимо приготовить раствор, который содержит чистую воду и азотную кислоту (на 1 л воды 1-1,5 мл кислоты).

Для начала прокипятите в емкости воду на протяжении нескольких минут, а затем туда погрузите стволы. Лучше всего подвешивать на крепких веревках из натуральных материалов, привязанных за деревянные палки так, чтобы они свободно висели в ванне, не касаясь ни стен, ни дна. Вываривать их необходимо около 15 минут в кипящем растворе. Стволы приобретут бархатисто-черный оттенок. Если вы не получили с первого раза безупречный черный цвет, не стоит огорчаться. В следующий раз этот недочет будет устранен.

Следующий этап – крацевание. Используя круглую металлическую щетку, которая крепится к дрели либо шлифовальной машинке, снимаете рыхлый налет, пока на поверхности металла не образуется блестящая черная пленка. Помните, для работы со щеткой вам понадобятся защитные очки.

«Ржавым лаком» покрывать стволы необходимо как минимум восемь раз, то есть провести 4 выварки и 4 крацевания.

После завершения последнего процесса крацевания делаем последнее – промасливание. Стволы, которые уже имеют равномерный графитовый цвет, на 5 минут погружают в посуду, куда было налито машинное масло либо натуральная олифа. В случае с машинным маслом его необходимо нагреть до 110 градусов.

Воронение стали с использованием конопляного либо машинного масла, льняной олифы

Как ни странно, заворонить металл можно довольно легко в домашних условиях с применением обычных масел – такой способ считается самым простым. Для этого алгоритм действий такой: обезжириваем металл, с помощью моющего средства отмываем его, это поможет сделать воронение более ровным. На газовой плите нагреваем металл, пока не появится коричневый цвет. И в тот же момент берем тряпочку, которую прежде смачиваем в масле (растительное либо машинное) и натираем поверхность. Нагреваем снова металл, для избавления от остатков масла. В результате у вас получается радикальный черный цвет. Таким же образом можно воронить , другие металлические части оружия.

В качестве жидкости для воронения также берут классические варианты – льняная олифа, конопляное либо льняное масло.

Особой разницы между ними нет. Льняная олифа получается в результате длительного нагрева-варки льняного масла. В таком масле содержится множество непредельных органических кислот. За счет этого на воздухе оно окисляется и полимеризуется. Для воронения брать синтетическую олифу не рекомендуется.

Также, как вариант – машинное масло. Подойдет любое масло: моторное М8 либо И20. Можно использовать станочную обработку И-20. Полусинтетические масла, а также синтетические могут дать не тот результат, каждое из них необходимо отдельно проверить. При использовании минерального масла или олифы оттенок воронения почти не отличается. Однако, эти покрытия имеют разные свойства.

Поверхность железа при нагревании пропитывается минеральным маслом, обугливается, коксуется, а с помощью олифы на поверхности ствола образовывается более плотное покрытие, оно лучше защищает от коррозии и лучше держится. Это благодаря тому, что за счет окисления воздухом олифа на поверхности стали «засыхает».

После того, как металл окунули в жидкость, ожидаем немного и вынимаем предмет наружу. Время выдержки зависит от толщины металла. Если было использовано минеральное масло, то вам необходимо тщательно стереть остатки масла с помощью тряпочки. Пока оно горячее – его легче оттереть. Если же вы брали олифу, то снимаем подтеки и оставляем ее засыхать. Горячая олифа намного быстрее высохнет.

Процесс воронения довольно длительный и трудоемкий, однако , которое прошло данную процедуру, на протяжении длительного времени отлично противостоит коррозии.

Можно также купить готовые составы для воронения, среди которых самым эффективным признан «Клевер» (Ballistol Klever-Schnellbrunierun) от немецкого производителя F.W. Klever GmbH.

Оксидирование стволов жидкими химическими реагентами

Этот способ достаточно сложный, практически промышленный, но, если есть возможность раздобыть реагенты, результат будет просто потрясающим! Состав: на 10 л воды – 13 г хлорной ртути, 5 г сернокислой меди, 300 г твердого хлорного железа, 8,5 г диэтилэфира, 170 г этилового спирта, 170 кг концентрированной азотной кислоты. Схема приготовления раствора такая: сначала растворяют в горячей воде (около 2 л) хлорную ртуть. Далее в полученный раствор добавляют остальные соли. Потом доливают до 10 л холодной водой, а затем вводят азотную кислоту, спирт и эфир. Поверхность металла должна быть хорошо обезжирена, иначе она получится пятнистой. Для таких работ обязательно нужно использовать средства личной защиты.

Старинный способ воронения стволов без оловянной пайки

Этот рецепт взят из книги « »Бутурлина С.А., 1936 год. Он отличается простотой и очень высокой эффективностью.

Для этого березовый или осиновый уголь (выпеченный в костер кокс) толкут в порошок, потом просеивают сквозь сито. Порошок этот насыпают в жестянку или иной металлический ящик (только клепанные, без пайки!) и нагревают на плите до тех пор, пока при помешивании в порошке не начнут перебегать искры. Тогда хорошо очищенные железные или стальные части ствола кладут в этот порошок. Лучше всего их нанизать на проволоку, чтобы удобнее было вынимать. Стволы должны быть совершенно погружены в порошок и покрыты им, но не касаться дна и стенок ящика.

Главная > Дорожно-транспортная техника