Как зачернить нержавейку

Как зачернить нержавейку в домашних условиях?

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:

кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
покрытие маслом с последующей термической обработкой;
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:

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.
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.

P.S. Существует множество рецептов, применяя которые можно добиться насыщенного черного покрытия на металле.

(34,33

Воронение нержавеющей стали в домашних условиях – Справочник металлиста

Как зачернить нержавейку

Представленная в данной статье информация будет полезна для материаловедов, технологов и инженеров, задействованных в области обработки и изучения свойств металлов.

Получение декоративных покрытий все чаще находит применение в различных отраслях машиностроения, автомобилестроения, в производстве предметов быта.

Рассмотрим один из самых затребованных способов создания пленки — оксидирование нержавеющей стали.

Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали

По определению под этим термином понимают создание пленки из оксидов на поверхности нержавеющей стали вследствие реакций окислительно-восстановительного характера.

Помимо защитной функции, декоративной отделки, применение этого процесса задействовано при необходимости создания диэлектрических слоев и изменения поверхностных физических процессов происходящих в среде высоких магнитных и электрических полей.

В зависимости от того каким способом было получено оксидирование различают:

Термический процесс
Химическое воздействие
Электрохимический процесс
Плазменное оксидирование

Рассмотрим эти процессы более подробно.

Термический процесс

Термический процесс оксидирования заключается в обработке металла при определенных температурах в среде кислорода или водяного пара. Низколегированные стали и железо при таком воздействии получают пленку, называемую воронением. Температура для воронения составляет 300-350 градусов Цельсия. Для высоколегированных и высоко хромистых сталей этот показатель вырастает до 700 градусов.

Интересная информация: воронение нержавеющей стали в домашних условиях вполне под силу каждому. Для этого существует несколько способов. Любому способу должны предшествовать шлифовка металла и его обезжиривание. Окунаем деталь или изделие в масло. Оно может быть оливковым, машинным, а лучше всего оружейным.

Убедившись в равномерности нанесения и попадания масла в труднодоступные места, вынимаем заготовку и даем стечь маслу. После этого начинаем нагрев паяльной лампой. Чем ниже скорость нагрева, тем выше вероятность полного удаления легких фракций, получения равномерного слоя воронения. После преодоления порога в 400 градусов на поверхности появляется характерный черный окрас.

По окончании необходимо произвести полировку мягкими войлоками и пастой.

Химическое оксидирование

Химическое оксидирование – получение защитной пленки при взаимодействии металла и расплавов, чаще растворов, оксидирующих веществ. К преимуществам такого метода относятся:

относительная простота
отсутствие высокотемпературных источников
простота оборудования
низкие трудозатраты

Единственным и самым существенным недостатком данного способа заключается в низких защитных характеристиках такой пленки и низкая стойкость при механических воздействиях. Преимущественное использование химического оксидирования заключается в нанесении подкрасочного слоя, а также для консервации механизмов и деталей в условии хранения в производственных цехах и отапливаемых складах.

Необходимость в использовании большого количества воды, ее последующая очистка, высокая стоимость воды и очищающих реагентов приводит к постепенному вытеснению с производств, в условиях ужесточения природоохранных норм. Холодное химическое оксидирование нержавеющих сталей стало доступным благодаря появлению в продаже двухкомпонентных химических реагентов.

Обратите внимание: Чем выше концентрация активных химических элементов тем быстрее скорость протекания реакции, но глубина проникновения меньше. Соответственно толщина пленки будет меньше.

Электрохимическое оксидирование

Электрохимическое оксидирование нержавеющих сталей способ, который нашел широкое распространение в промышленности. Заключается он в том, что детали подвешиваются на специальные держатели.

На этом приспособлении они опускаются в раствор с щелочью, после чего ванна, в котором он находится, присоединяется к отрицательному катоду. Детали подсоединяются к положительному аноду.

При пропускании постоянного тока, согласно курсу физики, происходят процессы электролиза, сопровождающиеся повышением температуры. Скорость нанесения и толщина появляющейся пленки зависит от множества факторов. Основные влияющие факторы:

Плотность протекающего тока.
Электропроводность раствора, в который помещены детали
Температура электролита
Геометрия и конфигурация детали

Интересный факт: в конце предыдущего десятилетия один из гигантов японского автопроизводителя использовал гальваническое чернение нержавеющей стали кузова своих авто. Исследования показали, что в районе перегибов крыши в стойки оксидированный слой имел недостаточную толщину.

Долгие изыскания по изменению места крепления электродов к кузову, изменение плотности тока, времени воздействия не приводили к ожидаемому результату.

Лишь поменяв электропроводность щелочного раствора, внеся специальные добавки, слой стал равномерным и достаточным для уровня качества предприятия.

Сложная геометрия, острые углы, изогнутые формы в контурах детали приводят к различию потенциалов, возникающих на поверхности нержавеющей стали и соответственно приводят к разности толщин пленки. Для таких деталей целесообразно использование предыдущего метода оксидирования.

Плазменное оксидирование

Оксидирование плазмой происходит при условиях подобных к гальваническому чернению. При определенном достижении критического значения поляризации происходит плазменный микроразряд на поверхность анодируемой детали.

В отличие от электрохимического азотирования в формировании образовавшейся пленки участвует не только раствор щелочи, но и материал катода.

Характерной особенностью представленного метода можно назвать глубокое проникновение в слой нержавеющего металла и возможность получения равномерного покрытия на объектах сложной геометрической конфигурации.

Интересный факт: в месте пробоя искры при плазменном оксидировании температура составляет порядка 10000К., а давление сопоставимо с величиной 102МПа. После прекращения действия искры происходит резкое охлаждение поверхности, которые приводят к появлению новых физических свойств и исследованию их как элементов нанотехнологий.

Покрытия, которые образуются при применении такого метода, характеризуются повышенной адгезией к основе и свойствам, приближенным к керамике.

Учитывая цену оборудования и недостаточность исследований в этой области, его трудоемкость и необходимость высокой квалификации персонала не позволяют широко применять этот процесс в промышленности, ограничиваясь дорогостоящими отраслями и штучными изделиями.

Для алюминия, титана и сплава магния плазменное оксидирование находит ниши и распространение в промышленности.

Обратите внимание: терминология этого процесса не устоялась по сегодняшний день. Поэтому встретив в литературе оксидирование в режиме искрения, анодное осаждение, режим максимального напряжения, плазменно-электролитическое оксидирование надо понимать, что это один и тот же процесс – плазменное оксидирование.

Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью

Все описанные выше способы идеально подходят для черных сплавов и мало легированных сталей. Требуется особый подход, комплекс мероприятий для чернения нержавеющей стали, как условно инертного сплава. Разрозненные данные в литературе о прямом чернении нержавеющей стали противоречивы и на практике не всегда срабатывают.

В производственных масштабах принято решать этот вопрос двухэтапным подходом. Первый этап анодирование нержавеющей стали другим, более склонным к оксидированию металлом. В основном это никель, реже медь. Второй этап оксидирование полученной поверхности.

Как зачернить нержавейку в домашних условиях

Как зачернить нержавейку

Рассмотрим один из самых затребованных способов создания пленки — оксидирование нержавеющей стали.

Как зачернить нержавейку – Металлы, оборудование, инструкции

Как зачернить нержавейку

Такой вид металла, как нержавеющая сталь, используется для производства большого количества окружающих нас предметов. Зачастую последние находятся без окраски, так как не нуждаются в защите от влаги, и при этом могут эффектно блестеть своей металлической поверхностью.

Так что окраска здесь в основном объясняется индивидуальными дизайнерскими задачами.

Поэтому, если вы, скажем, хотите покрасить гофрированную нержавейку в черный цвет, это значит, что данная расцветка необходима в рамках построения интерьера, и она более предпочтительна, чем естественный цвет металла.

Сложности окрашивания нержавейки

Столкнувшись с необходимостью красить нержавеющую сталь, многие понимают всю сложность процесса – при стандартном подходе краска просто не ложится на эту гладкую поверхность, так как материалу не хватает адгезии. Впрочем, это еще не означает, что красить этот металл невозможно.

Необходимо лишь правильно выбрать краску и должным образом подойти к процессы подготовки поверхности. При этом для многих будет открытием то, что и медь, и нержавеющая сталь, и алюминий, и оцинкованный металл также подвержены коррозии, пусть и в значительно меньшем объеме.

Следовательно – их также необходимо защищать, и в некоторых случаях красить крайне желательно.

Готовим нержавейку к работе

Качество конечного результата напрямую зависит от этого этапа, так что его следует провести максимально ответственно. Процесс состоит из нескольких этапов:

Изучаем поверхность. Окрашиваемую поверхность необходимо тщательно изучить на предмет неровностей или дефектов. Если они не сильно велики, то от идеи выравнивания лучше отказаться. Все дело в том, что идеально ровная и натертая до блеска стальная поверхность крайне плохо сцепляется с краской, и качество ее окрашивания будет посредственным;
Придаем поверхности шероховатость. Если то же дерево перед окрашиванием полируется, то со сталью все иначе – мы должны сделать ее матовой и немного шероховатой на ощупь. Самым простым способом сделать это станет применение проволочной щетки, но такая обработка подходит лишь для сравнительно небольших поверхностей. Если площадь велика, то процесс лучше автоматизировать при помощи шлифовальной насадки с абразивным диском, имеющим среднюю зернистость. Особенно этот этап важен при обработке поверхности отшлифованной до блеска;
Очистка от грязи и пыли. После процесса придания поверхности шероховатого внешнего вида, последнюю необходимо очистить от пыли. Идеально для этого подойдет простая ткань, смоченная в воде. Старайтесь пройти всю поверхность, так как на ней не должно оставаться плохо закрепленных фрагментов. По той же причине работы нельзя делать в пыльном помещении;
Обезжиривание. Жировые пятна, которые могут быть даже невидимыми для вас, сильно снижают адгезию краски с поверхностью. Поэтому последнюю необходимо обработать специальными составами на кислотной или щелочной основе. Популярным способом является применение аммиачного состава. При этом нельзя забывать о защите дыхательных путей при помощи респиратора и проветривании помещения. Наконец, можно использовать четырехпроцентный раствор простой соды, имеющейся в каждом доме.

Важно! Работать над окраской необходимо только после того, как поверхность полностью высушится.

Окрашивание порошковым составом

Этот способ на сегодняшний день является наиболее эффективным, но в быту применить его затруднительно.

Краска термостойкая в порошковом виде наносится на поверхность при помощи пульверизатора, после чего окрашенная деталь помещается в камеру, температура в которой достигает 200 градусов по Цельсию.

В результате на поверхности появляется очень прочная пленка, которая не только устойчива к внешним воздействиям, но и может быть выполнена в различных дизайнерских вариациях – начиная от глянцевого или матового и заканчивая имитацией различных поверхностей.

Важно! По этой же самой причине мы не будем разбирать явно трудноосуществимый в домашних условиях способ покраски путем создания оксидной пленки.

Окрашивание жидкими красками

Так как именно этот способ лучше всего подходит для самостоятельного использования, остановимся на нем подробнее. В качестве краски для этого процесса лучше всего подойдет автомобильная. При этом лучше всего добавить в нее отвердители, которые должны максимально ускорить процесс схватывания.

В качестве альтернативы можно пройтись по ассортименту современных производителей лакокрасочных изделий, выбрав те виды, которые пригодны для окрашивания стальных поверхностей. При этом зачастую такие лакокрасочные материалы продаются вместе с грунтовочным составом, который поможет повысить схватываемость покрытия с поверхностью.

Советы по окраске

Работы необходимо проводить при положительной температуре от 5 до 35 градусов при влажности воздуха, не превышающей 80 процентов;
Красить необходимо исключительно пульверизатором. Стандартные инструменты, вроде валика и кисти для этого процесса не подойдут. Красить поверхность при помощи данного инструмента необходимо по прямой линии. При этом каждая новая линия должна частично перекрывать раннее нанесенную. Старайтесь работать быстро, дабы краска застывала более-менее одновременно. Держите пульверизатор под углом в 90 градусов к поверхности на расстоянии примерно в 0,2 метра;
Перед тем, как поместить краску в пульверизатор, раствор необходимо хорошо размешать для достижения полной однородности;
Красить поверхность необходимо минимум в два слоя. В некоторых случаях краску наносят трижды. При этом проводить работы над наложением следующего слоя необходимо только тогда, когда предыдущий высохнет;
После окрашивания поверхности ее можно покрыть лаком для защиты от внешних воздействий. Для этих действий можно использовать прозрачный лак, предназначенный для яхт.

Чем еще можно покрыть нержавеющую сталь

На стальную поверхность также можно наносить высококачественную масляную краску, подходящее для металлических изделий восковое покрытие и даже лак для ногтей. Естественно, последним можно лишь делать надписи и иным образом декорировать поверхность, а не красить ее полноценно.

Также можно использовать патину. Данные химические материалы создаются с целью изменения окраса или поверхности металла. При этом некоторые из этих продуктов наносятся холодными, а некоторые – горячими. После нанесения поверхность часто покрывают воском.

Заключение

Современная химическая промышленность постепенно справляется с задачей создать материалы для легкой окраски нержавейки. Однако процесс все еще весьма непрост и полон нюансов, поэтому многие советуют все же не наносить ничего на поверхность, а оставить материал в естественном состоянии.

Источник: https://bricknews.ru/article/4160