Химическое воронение стали в домашних условиях: составы, способы

Чего можно достичь воронением

В результате химической или термической обработки на поверхности стальной детали возникает слой окиси железа толщиной от 1 до 10 микрон. Толщина слоя определяется выбранной технологией обработки.

Воронение металла позволяет достичь две основные цели:

Повышение коррозионной стойкости изделия. Обработанные детали не ржавеют.
Улучшение внешнего вида. Особенно важно для тех деталей, которые по условиям эксплуатации не подлежат покраске.

Температурные режимы воронения

Обработка не влияет на другие свойства стали.

Воронение стали возможно не только в условиях производства, но и в домашних условиях. Существует много способов и составов, практически все они связаны с применением химически активных веществ, могущих причинить серьёзный вред здоровью. Для успешного и безопасного применения в домашних условиях этих веществ необходимо следовать правилам безопасности:

Использовать защитную маску и перчатки.
Обеспечить вентиляцию помещения, в котором проводят работы.
Применять посуду из нержавеющей стали.
Не превышать рекомендованную температуру обработки.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

Популярными способами воронения металла в домашних условиях являются:

Кипячение в самостоятельно приготовленных или приобретенных химических составах.
Покрытие стали специальным маслом и последующая термообработка.
Покрытие поверхности подготовленным составом при комнатной температуре.

Воронение стали в домашних условиях

Воронение железа химическим способом предусматривает также подготовительные операции травления и очистки, а также шлифовки и полировки.

Проводя синение стали, важно подобрать емкость для раствора таким образом, чтобы он полностью покрывал обрабатываемый объект.

Технология процесса

Часто можно услышать такое мнение, что качественное воронение доступно лишь в промышленных, заводских условиях. Это правда, но лишь частично. Да, в заводских условиях для оксидирования применяются реагенты с гораздо большим содержанием оксида железа, чем возможно использовать в домашних условиях. Попросту не получится довести вещество до необходимой температуры. Но и домашнее воронение почти ничем не уступает заводскому при условии использования высококачественных материалов и необходимого оборудования.

Для домашнего воронения используется обычно одна из трех методик:

Обработка поверхности окислителем. Ствол покрывается выбранным реагентом, например, селитрой, и реагируя с металлом, селитра придает ему черный цвет. Сложность этой технологии заключается в том, что перед нанесением селитру придется разогреть до температуры плавления, а это около 169,6°C и удается не всем.
Самый популярный метод – это горячее воронение. Он наиболее приближен к тому, какой применяют на заводах. Также плюсом способа является полное отсутствие вредных испарений. Действия очень просты – максимально разогреть деталь и погрузить ее в машинное или льняное масло.
Воронение холодным способом. Он применяется в тех случаях, когда сталь обладает недостаточно высокой прочностью и может получить повреждения в процессе нагревания. Процесс холодного оксидирования заключается в обработка детали различными реагентами, которые создают на поверхности металла защитную пленку. Самое важное – пользоваться защитными средствами для лица и рук, а также следить за временем погружения металла в окислитель.

Еще один негласный способ обработки оружия, который практикуют многие охотники – покрытие стволов «ржавым лаком». Подробнее о каждом методе расскажем чуть позже. А ознакомившись с каждым уже можно будет сделать выбор.

Воронение в селитре

Воронение в селитреТехника безопасности1. При воронении необходимо использовать хозяйственные перчатки, маску, и по возможности очки, работа будет проходить с химическими веществами, которые могут оставить ожоги.

2. Добавлять нужно строго реактивы в воду, а не наоборот.

3. Если часть концентрата выкипела и требуется добавить воды, то добавлять ее надо постепенно

4. Реактивы всегда вводятся постепенно.

5. Вся используемая посуда должна быть из нержавейки, абсолютно чистой и просушенной. Ни в коем случае не использовать алюминиевую посуду.

6. Помещение, где производится воронение, должно хорошо проветриваться. Необходимые инструменты, приспособления и материалы. 1. Набор для воронения в селитре 2. Средство для снятия старого воронения 3. Наждачная бумага начиная с 320, 600, 1000, 2000(80, 120, 240 если сильные раковины) 4. Чистая ветошь; 5. Оружейное масло Подготовка

Для снятия воронения используем средство для снятия воронения по вашему выбору, снимаем воронение согласно инструкции состава. После того, как старый слой сойдет, детали необходимо тщательно промыть в теплой, проточной воде и тут же высушить феном или продуть воздухом.

Если вы хотите удалить серийные номера, глубоко вбитые в металл, то это место нужно начать обрабатывать с 80 наждачной бумаги, постепенно переходя к 120, 320, 400 и т.д. При этом зачистить нужно до идеально ровного состояния, иначе после воронения цифры проявятся.

Если же удалять глубокие номера не нужно, то начинать надо сразу с 400 наждачной бумаги, затем 600, 800, 1000, 2000. Это позволит удалить даже самые мелкие царапины и отполировать поверхность, сделав ее блестящей. Для достижения наибольшего качества деталь надо натирать, не меняя направления.

Обрабатывать засечки на стволе и другие труднодоступные места можно при помощи пластиковой карты, для этого на ее ребро нужно поместить согнутый кусок наждачной бумаги.

Обезжиривание В вашем комплекте имеется: 1) Большой синий мешок 2) Прозрачный мешок весом около 200г 3) Прозрачный мешок самый маленький около 30-50г Возьмите из синего пакета две столовые ложки смеси (50г) и самый маленький прозрачный мешочек, разведите все это в 1 л воды, и доведите полученный раствор до кипения.

Затем положите в раствор обезжириваемые детали таким образом, чтобы плоскость их соприкосновения с дном посуды была минимальной и кипятите детали в течении 20-30 минут. Воронение

Пока происходит процесс обезжиривания, необходимо приготовить раствор для воронения. Для его приготовления, необходимо первым растворить оставшиеся содержимое синего пакета в 1 л холодной воды.

При приготовлении раствора возникает химическая реакция с выделением сильного, едкого запаха. Так же, необходимо избегать попадания раствора на кожу, т.к. в этом случае можно получить химический ожог. При попадании раствора на кожу, его необходимо сразу же смыть в проточной воде с мылом.

В полученном растворе необходимо растворить все содержимое оставшегося прозрачного пакета весом 200г. Все тщательно перемешать. При этом будет происходить реакция, с выделением тепла. После этого, емкость с раствором поставить на плиту и довести его до кипения.

После того, как процесс обезжиривания закончится, любыми предметами или инструментами, исключающими взаимодействие обезжиренных деталей с руками, достать детали из раствора для обезжиривания и тщательно промыть в теплой, проточной воде.

Не дожидаясь полного высыхания промытых деталей, их необходимо поместить в приготовленный и кипящий раствор для воронения, обязательно накрыть крышкой и оставить детали в процессе воронения на 30-40 минут. При хорошей температуре, детали начнут чернеть уже через пару минут, если реакции не происходит, увеличьте температуру По истечении 30 -40 минут, необходимо убавить температуру, если вы используете плиту. Необходимо добиться температуры не менее 125-140 градусов. Можно использовать градусник. Продолжаем варить, как правило через 80-90 минут варки детали приобретают глубокий черный цвет. Но заметите вы его после того как детали будут смазаны маслом. Спустя 90 минут раствор надо выключить, оставить остывать до 100 градусов. Детали доставать не нужно, иначе могут появится черные пятна из за перепада температур.

Воронить детали возможно только до того момента, пока раствор не начнет приобретать рыжеватый оттенок или пениться. В данном случае, раствор будет дальше не пригодным для воронения. Если температура будет выше положенного, то раствор может выйти из строя раньше 90 минут.

После остывания, не вынимая детали из посуды, ставим под проточную холодную воду, напор воды старайтесь не направлять на детали. Детали можно извлекать после полной промывки. Окунаем их в заранее приготовленный кипящий раствор с хозяйственным мылом на пять минут. Это делается для того чтобы выгнать остатки раствора со всех щелей.

В случае нарушения методологии варки покрытие деталей может приобрести либо матовую поверхность, либо ржавую. Если это произошло, попробуйте промыть детали бытовым, жидким, чистящим средством (например — фэри). Если поверхность всё еще остается матовой, ржавой, то можно попробовать отполировать поверхности мягкой тканью с пастой гои. Если вышеуказанные действия не помогли, то процесс воронения необходимо будет повторить заново сняв покрытие.

После промывки деталей в мыльном растворе их необходимо промыть водой, затем ацетоном, баллистолом или ВД.

Если все устраивает, то тщательно обрабатываем детали оружейным или машинным маслом. Промасленные детали неплохо будет немного прогреть газовой горелкой, это позволит маслу проникнуть глубже в микропоры, но перегревать не стоит.На этом воронение можно считать законченным.

Восстановление покрытий красного цвета.

В случае, когда Вам требуется восстановить покрытия фрезерованных деталей красного цвета, необходимо варить их в растворе примерно 30-40 минут, после чего они извлекаются из раствора как и все детали. Если варить дольше, то могут получиться черными.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед нанесением нового покрытия в домашних условиях необходимо удалить старое. Это делают, комбинируя механические и химические способы очистки.

Для получения стойкого и красивого покрытия деталь приходится кипятить от 30 до 90 минут, за это время часть раствора выкипает. Заготовка все время должна быть покрыта составом полностью, поэтому состав надо готовить с запасом и во время кипячения периодически доливать.

В конце процедуры химического воронения стали изделие следует вымыть в мыльном растворе, просушить и обильно смазать маслом.

Существует много вариантов химического воронения. В одних состав делается мастером самостоятельно, другие предполагают применение готовых средств фабричного производства, таких, как парижский оксид, Ворон3М, Клевер и другие.

Использование машинного масла

Необязательно готовить сложный состав для химического воронения стали в домашних условиях. Иногда достаточно обыкновенного масляного вещества, который заливается в автомобильный мотор. Процедура похожа на термический способ, но в обратном порядке. Сперва докрасна раскалите стальной элемент, затем поместите его в резервуар, полностью наполненный маслом (подойдет машинное или льняное). Саму деталь следует держать с помощью плоскогубцев или заранее подготовленных крючков. Выдерживать ее необходимо не менее 15 минут. После этого положите ее на бумажную салфетку, которая впитает жидкость. Затем аналогичные действия повторяют 4–5 раз до образования насыщенного цвета. Он скорее будет темно-серый, а не черный, но зато поверхность будет хорошо от ржавчины.

Средства для воронения металлов

Относительно несложные способы воронения, доступные для проведения своими руками, включают в себя поверхностное нанесение масла, селитры и покупного состава «Клевер»

Средство «Сапфир» для воронения

Покрытие маслом

Это один из самых популярных домашних способов. Технология разбивается на следующие операции:

Деталь ошкуривают и обезжиривают растворителем.
Покрывают маслом.
В муфельной печи нагревают до 350-400 °С. Допустимо использовать духовой шкаф.
Остывшая деталь приобретает черный или коричневый оттенок.
Для насыщения цвета процедуру повторяют.

Масло наносят кисточкой или окуная изделие в емкость с маслом. Применяют разные сорта масла, такие, как

оружейное;
оливковое;
льняное.

Применение селитры

Прекрасного результата добиваются домашние мастера и с применением селитряного раствора. Можно приобрести готовый раствор, а можно составить его самостоятельно:

вода-1000 мл;
натриевая селитра- 0,5 кг;
едкий каустик-0,5 кг.

После часового вываривания получается гладкая и не требующая дальнейшей обработки поверхность глубокого сине-черного цвета.

Средство «Клевер»

Гелеобразное средство можно купить в баночках по 50 мл и применяют к сплавам с содержание хрома не более 3 процентов

Средство «Клевер»

Оно предназначено для восстановления локальной коррозии. Для получения яркого оттенка средство придется наносить несколько раз. Предварительно изделие следует зачистить шкуркой и протереть обезжиривателем.

Клевер наносят кисточкой и оставляют на две минуты. Появляющийся налет бело-желтого цвета смывают водой и протирают деталь ветошью.

Горячее воронение в масле

Это самый распространенный способ домашнего воронения, так как он не предполагает использования дорогостоящих химических реагентов и опасных веществ. Единственной опасностью является вероятность случайного ожога, поэтому будьте максимально аккуратны и обезопасьте руки одеждой с плотными рукавами. Большинство охотников искренне считают, что это единственно правильная методика воронения и они по-своему правы. Ведь защитная пленка, полученная этим способом, во много раз прочнее и долговечнее покрытия, полученного при помощи холодного воронения.

Для начала необходимо раскалить деталь. Сделать это можно в дровяной печи или же в бочке. Обязательны плотные перчатки, одежда с толстыми рукавами и обязательно хорошие ухватистые щипцы. После этого надо погрузить деталь в емкость с машинным либо льняным маслом. Выдерживаем максимум 10 секунд и осторожно вынимаем. После этого наблюдаем за поверхностью – начавшие появляться темные пятна говорят о том, что металл готов к дальнейшей обработке.

Далее обжигаем ствол паяльной лампой. Для этого после извлечения его из масла нужно подвесить его за мушку и обработать паяльником. Запекаем поверхность равномерно до тех пор, пока металл полностью не станет из коричневого черным.

Дать стволу остыть при комнатной температуре, не охлаждать дополнительно, после чего протереть сухой тряпкой, чтобы впитались остатки масла.

Холодное воронение в домашних условиях

«Клевер» не требует термической обработки детали, поэтому такой способ считают холодным воронением. Холодное воронение можно проводить и другими средствами.

«Ворон-3М». Препарат образует на поверхности плотную пленку глубокого черного цвета.
«Парижский оксид». Импортный препарат на основе селена поставляется в трех емкостях: 1- для подготовки поверхности, 2- основной состав и 3 закрепитель, дающий покрытию дополнительную защиту.

Жидкость для холодного воронения наносят на детали кисточкой, а после окрашивания смывают теплым мыльным раствором. Метод популярен для обработки стволов и других деталей огнестрельного оружия, не подлежащий кипячению.

Воронение стали в домашних условиях

Если вы проводите воронение стали в домашних условиях, нужно разумно выбирать составляющие раствора для кипячения. Нагрев закаленных деталей может привести к потере им своих прочностных свойств.

Щелочные растворы менее пагубно воздействуют на сталь, и опытные мастера советуют остановить свой выбор на них. Обработку кислыми растворами предпочтительно проводить при пониженных температурах

Так, например, при применении кислотного состава для воронения стали из:

азотнокислого кальция – 94%;
ортофосфорной кислоты – 3%;
диоксида марганца – 3%.

обработку ведут от получаса до 45 минут при 100 °С

Подготовка

Не пренебрегайте тщательной подготовкой, так как именно она поможет обеспечить и вашу безопасность, и качество проведения процедуры.

Счищаем освинцованный налет с помощью медного или пластикового ершика.
Внутреннюю поверхность ствола тщательно обрабатываем ветошью, смоченной в керосине.
Промываем ствольный канал мыльным раствором (вода + любое неабразивное моющее средство).
Ставим ствол в тепло и дожидаемся его полного высыхания.
Наружную поверхность ствола шлифуем любым удобным способом до идеального состояния – это можно сделать наждачкой или мелким песком.
Обезжириваем, используя раствор лимонной кислоты или спирт.
После подготовительного цикла можно приступать непосредственно к самому воронению.

Средство для удаления воронения и ржавчины 40мл Ballistik 444 за 1 шт. Набор ершей в блистере, 3 ерша, 9к. Блистер9 338 за 1 шт. Средство для очистки и консерв. оружия пластик баллон 90 мл (2-014) RUNIS 54 за 1 шт. Ершик латунный к.20 65а/20 124 за 1 шт. Набор ершей в блистере, 3 ерша, 410 к. Военохот 299 за 1 шт. Оружейный обезжириватель 40мл. Калашников 260 за 1 шт. Ерш спиральный латунный к.16 Военохот 169 за 1 шт. Пена для чистки стволов Forrest 500 ml 503003 Milfoam за 1 шт. Очиститель и обезжириватель для оружия 200 мл WC356428 1 053 за 1 шт. Состав для удаления старого воронения и ржавчины Blue & Rust Remover. Масса 90мл. 16125 BIRCHWOOD CASEY 1 040 за 1 шт. Выбрать средство по уходу за любым видом оружия

Техника безопасности

Даже школьник поймет, что оксидирование в домашних условиях – процесс довольно опасный, особенно, если в нем задействованы агрессивные химические реагенты. Поэтому строго соблюдайте все правила хранения и использования химикатов.

Хранить реагенты допускается только в чистой посуде, в недоступном для посторонних месте.
Во время процесса воронения необходимо надевать защитную одежду, перчатки, очки и маску.
Работать с опасными веществами лучше всего на улице или в хорошо проветриваемой комнате.
Крайне важно соблюдать те пропорции и временные рамки, которые указаны в нашей статье.
При подозрении на отравление химическим веществом стоит немедленно обратиться к врачу.

Обратите внимание и на другое оборудование, которое будете использовать. Например, если нагревать реагент предполагается на газовой плите, то плита, как и баллон, и газовая труба, должны быть исправны. То же касается и шлифмашинки, и других инструментов.

Холодное воронение

Если вы знаете, что сталь ствола вашего оружия не проходила холодную закалку, значит, она может плохо перенести термическое воздействие. В этом случае лучше выбрать холодный способ воронения. Обычно предпочитают его владельцы малокалиберного и пневматического оружия. Суть холодного оксидирования заключается в поэтапной обработке стальной детали окислителями. Эти реагенты доступны в специализированных магазинах, где можно приобрести уже полностью готовые наборы. Наибольшей популярностью среди охотников пользуется смесь «Ворон-3» (отечественный продукт) и «Парижский оксид» (зарубежное производство).

Проводить процесс можно также двумя способами – наносить раствор на поверхность металла кистью или же использовать полное погружения. Рассмотрим подробнее каждый.

Кисточка и раствор

Этот способ отлично подходит тем, кто впервые проводит воронение в домашних условиях, так как все реагенты, необходимые для процедуры, обычно нетоксичны и стандартное требование безопасности – не допускайте попадания жидкости в глаза, как и у обычной бытовой химии.

Но у этого способа есть и недостаток – при обработке поверхности специальной кистью раствор не может попасть во все труднодоступные места. Слой тоже получается неровным вследствие такого способа нанесения, поэтому после обработки обязательно должна проводиться полировка. Самый неприятный момент – если при обработке поверхности на металле остался неровный след, а это бывает при использовании некачественных растворов, то придется делать все заново. Это уже существенные расходы, поэтому при воронении кистью следует быть предельно аккуратным и внимательным и не экономить на качестве реагентов.

Метод погружения

Такой способ оксидирования более предпочтителен, так как в этом случае жидкость проникает во все зазоры и обеспечивает куда более надежную защиту металла. Также при использовании кисти неизбежны брызги, которые в данном способе полностью исключены, поэтому воронение погружением еще и более безопасно. Недостаток, пожалуй, всего один – это высокая стоимость концентрата, необходимого для процедуры.

Для первого рецепта нам понадобятся следующие реагенты:

азотная кислота (HNO3) — 20 граммов;
хлорид железа (FeCl3) — 75 граммов;
медицинский спирт (C2H5OH) — 30 граммов.

Реагенты для второго рецепта:

хлорид железа (FeCl3) — 170 граммов;
азотная кислота (HNO3) — 13,5 граммов;
соляная кислота (HCl) — 4 грамма;
медный купорос (CuSO4) — 4 грамма.

Помните, что этот способ совершенно неподходящий для воронения клинков, так как покрытие холодным способом очень неустойчиво к механическим воздействиям и быстро сотрется. Охотник тоже рискует в первую же охоту заполучить царапины на пленке, покрывающей ствол, зацепившись им за ветку.

Чернение металла

В зависимости от кислотности среды, в которой обрабатывают заготовку, меняется цвет получившегося покрытия, от желтого до черного. Поэтому воронение и чернение металла – не одно и то же. Требуемый оттенок подбирают, варьируя интенсивность и длительность термообработки и процентное содержание компонентов раствора.

Чернение металла

Если взять смесь из 7 частей азотнокислой меди и 3 частей спиртового денатурата, нанести ее на изделие и прогреть его на огне то по мере нагрева покрытие начинает менять свой цвет. Когда получится нужный оттенок, нагрев прекращают.

Чернить сталь возможно также и обмазав его маслом и прокалив на открытом пламени. Получится стойкая пленка глубокого черного цвета. Существуют и другие составы для чернения.

Применение ржавого лака

Способ, использующий так называемый «ржавый лак», отличается своей экономичностью на фоне вполне приемлемого качества покрытия.

Изделие погружается в химически активную коррозионную жидкость на основе соляной кислоты, образующую на его поверхности рыжую и черную окиси.

Чтобы удалить ржавый налет, придется воспользоваться жесткой проволочной щеткой. Черная оксидная пленка останется на изделии.

Готовый ржавый лак

Метод отличается большой длительностью и трудоемкостью, но обеспечивает отличный эффект в домашних условиях.

Перед началом обработки, как и при применении всех остальных методов, следует тщательно зачистить объект шкуркой и обезжирить его растворителем.

Активная жидкость готовится в специальных фарфоровых сосудах, использование защитных перчаток, фартука, кислотостойкой обуви и плотной производственной одежды обязательно. Следует также применять респиратор и прозрачный лицевой щиток.

Малое количество соляной кислоты вливают в сосуд, добавляя соскобленную с железа ржавчину, опилки и азотную кислоту. Состав следует осторожно помешивать фарфоровой мешалкой, пока не прекратят появляться пузырьки.

Далее осторожно доливают воду и водку в равных долях. Раствору дают отстояться и сливают с осадка.

Результат использования ржавого лака

Деталь помещают в раствор на время, достаточное для приобретения глубокого черного цвета. В завершение процесса деталь следует промыть большим количеством воды.

Внимание! Раствор, использующийся при работе эти способом, является одним из самых сильных растворителей. Остерегайтесь даже самых маленьких брызг — они могут причинить очень серьезные травмы и повредить имущество.

Если брызги попали на одежду — ее следует немедленно снять. Если же, несмотря на все предосторожности, капли попали на кожу — пораженное место надо обильно промыть раствором соды и немедленно обратиться за медицинской помощью.