В поисках защиты стальных изделий нашел такой способ, как воронение. Несмотря на то, что основы технологии известны давно, на практике применял их первый раз – эксперимент с кухонными ножами прошел удачно – теперь они выглядят по-особому стильно, и к тому же надежно защищены от ржавчины. В этом обзоре расскажу, как происходит воронение металла в домашних условиях, что это за процедура и для чего нужна, какие условия и требования к нему предъявляются, какие варианты доступны, как правильно выбрать метод и как выглядит инструкция к ним.
Воронение металла – что это такое, зачем нужно
Намеренное создание на стальной поверхности защитной оксидной пленки называется воронением. Название происходит от характерной окраски покрытия – напоминающего по цвету крыло ворона. Процедура выполняется в особых условиях под действием специальных веществ или нагрева до заданной температуры.
При этом в зависимости от используемой методики толщина поверхностного слоя колеблется в широких пределах от 1 до 15 микрон. Естественно, стойкость, насыщенность оттенка и защитные свойства будут соответствующими.
В естественных условиях металлы, а особенно сталь подвергаются ржавлению. Это ведет не только к ухудшению внешнего вида изделия, но и утрате его практических свойств – прочности, долговечности, назначения в конструкции и проч.
С целью защиты и придания лучших эстетических свойств и применяется чернение. При этом в каждом случае имеются свои следующие особенности:
- Защита.
Процедура особенно актуальна для предметов, имеющих какую-либо ценность или значимость и при этом подвергающаяся агрессивному воздействию – прежде всего воды и термоперепадам. Например, чаще всего, это элементы декора, оружие, части конструкций или механизмов автомобиля.
Покрытая слоем оксида железа поверхность уже не подвергается коррозии. Ржаветь на открытом воздухе такие изделия уже не будут, по крайней мере, пока защитный слой не истончится.
- Внешний вид.
Воронение стали в домашних условиях в черный цвет применяется также с целью придания изделию особого стиля. Так как далеко не всегда можно использовать покраску или гальванику. Наиболее часто чернению подвергаются такие вещи, как:
- Элементы художественной ковки.
- Охотничьи ножи и ружья.
- Предметы, подвергающиеся коррозии, нагреву или открытому пламени.
При грамотном воронении на поверхности стального изделия образуется слой оксида железа толщиной 15 мкм, образующий характерный черный оттенок. Разрушить такое покрытие достаточно трудно.
Требования и условия
Прежде чем начать подбирать приемлемый способ воронения, рекомендую ознакомиться с рядом обязательных правил проведения подобных работ:
- Подготовить рабочее место. Лучше всего для этой цели подойдет просторный стол или верстак. При этом помещение должно вентилироваться или проветриваться естественным путем.
- Использовать средства индивидуальной защиты – перчатки, спецодежду, очки, маску.
- Приобрести емкости подходящие по габаритам и объему. Материал тары должен выдерживать нагрев и воздействие агрессивных веществ. Лучше всего подходит термостойкое стекло, фарфор или керамика.
- Подготовить необходимые для работы инструменты и препараты, и перед началом использования изучить их свойства, особенности взаимодействия с обрабатываемыми материалами в рамках выбранной методики.
Отмечу также, что высота емкостей, в которых будет непосредственно выполняться обработка, должна быть такой, чтобы изделие полностью погружалось в него. Например, воронение ножа в домашних условиях можно провести в любой неглубокой посудине – так как он плоский и имеет небольшую толщину.
Выбор технологии
Для того чтобы правильно подобрать методику надежного воронения, требуется учесть особенности самого стального изделия. Для разного рода распространенных случаев есть такие рекомендации:
- Небольшие участки повреждений (трещины, сколы, потертости) на ранее нанесенном покрытии – подходит щелочной способ.
- Если изделие после обработки не будет подвергаться интенсивной нагрузке, а, например, будет использоваться в качестве декора – достаточно будет химическим методов.
- Если предметы предполагается эксплуатировать, в том числе в экстремальных условиях (ножи, топоры, ружья), то лучше применить максимально надежную технологию – термическую обработку с погружением в масло.
- Не последнее значение имеет бюджет мероприятия – так как если изделие обладает высокохудожественной ценностью, то при наличии средств лучше дело доверить мастеру.
Самый доступный и дешевый метод воронения – бытовой химический. В ход идут различные народные средства, например, лимонная кислота, заварка или кока-кола. Однако высококачественного результата от него ожидать не стоит.
Доступные варианты
Есть 3 технологии воронения стали:
- Щелочной.
Метод основан на образовании оксидной пленки на поверхности металла в растворе щелочных окислителей – таких, как например, едкий натр и натриевая селитра. Чтобы приготовить рабочий раствор, понадобится смешать следующие компоненты:
- 100 мл чистой воды.
- 120 г едкого натра.
- 30 г натриевой селитры.
Суть метода сводится к тому, что емкость с раствором устанавливается на плитку, доводится до кипения (температура порядка 130-150℃), и далее в нее помещается обрабатываемый предмет. При этом он должен находиться в подвешенном состоянии.
После выдержки в течение 20-30 мин. в горячей жидкости изделие вынимается, промывается и протирается тканью. Отмечу, что выполнять такую процедуру лучше под вытяжкой или на хорошем сквозняке. Так как образуемые при кипении смеси пары далеко не полезны для организма.
- Кислотный.
Этот способ предполагает погружение стального изделия в кислотную среду. Суть процесса сводится к следующим действиям:
- Берется 1 литр чистой воды.
- В ней растворяется по 2 г виннокаменной и дубильной кислоты.
- После закипания (это около 150℃) в раствор помещается предмет.
- По истечении 15-20 мин. изделие вынимается и помещается в емкость с холодной водой, затем прополаскивается и обдается кипятком.
- Затем предмет на 60 мин. помещается в масло.
- В завершении изделие изымается, протирается и высушивается.
В качестве альтернативы могу предложить использовать более простой метод – с помощью химсредства «Ржавый лак» или «Клевер». Вещество просто наносится на предварительно подготовленный участок, и затем по истечении 2-х минут смывается горячей водой. В завершении обработанное место протирается насухо.
При необходимости достижения более глубокого оттенка процедура повторяется 2-3 раза.
Средства быстрого воронения применяются для устранения потертостей часто эксплуатируемых изделий из стали, например, оружия. Однако для стальных сплавов с содержанием хрома свыше 3 % они не эффективны.
- Термический.
Это один из первых методов, примененных когда-либо человеком для защитного чернения металла. Суть его сводится к нагреву – до тех пор, пока поверхность не станет черной.
Видео-обзор 3-х доступных способов воронения стали:
Сегодня доступны несколько вариантов термического воронения:
- Нагревом до температуры 200-400℃. Поверхность окисляется под действием содержащегося в атмосфере пара и кислорода.
- Разогревом детали до 880℃, и затем опусканием ее в аммиачно-спиртовую смесь.
- Нагреванием до 400-600℃ и погружением в смесь расплавленных солей.
Естественно, быстро и безопасно сделать воронение металла в домашних условиях можно с помощью 1-го метода. При этом для закрепления результата деталь после разогрева следует окунуть в льняное или оливковое масло.
Инструкция
У себя дома чернение ножей я проводил следующим способом:
- Сначала промыл и очистил ножи от загрязнений.
- Затем обезжирил их поверхности с помощью растворителя.
- После этого поочередно прокалил клинки на газовой конфорке до почернения, и пока они не нагрелись до 300℃.
- Далее положил их острием в металлическую банку, заполненную маслом – так, чтобы лезвия полностью погружались.
- Через 20 минут достал, протер и промыл.
Если вы хотите добиться более стойкого результата, наберитесь терпения, и последовательно повторите процедуру еще 3-4 раза.
Видео-пример воронения болтов лимонной кислотой и нагревом с маслом:
Коротко о главном
При воронении на поверхности металла создается тонкая оксидная пленка. Благодаря ей изделию придается стильный вид, и при этом улучшается защита от коррозии.
Чтобы заворонить предмет, требуется выполнить ряд условий – подготовить место, инструменты, материалы, препараты, емкости, спецодежду и защитные средства. При выборе технологии следует учитывать площадь обрабатываемого участка, назначение изделия, характер эксплуатации и бюджет мероприятия.
В домашних условиях доступны 3 варианта технологии:
- Щелочной.
- Кислотный.
- Термический.
В каждом случае есть свои особенности применяемых средств и алгоритма действий. Выполнять воронение следует строго в соответствии с инструкцией и соблюдением техники безопасности.
Напишите в комментариях, какой вариант воронения вы бы выбрали, и почему?
