Как изменить цвет стали

Популярные способы воронения стали в домашних условиях

Для окраски металлических изделий все чаще используют воронение стали. Оно обеспечивает надежную защиту поверхности от ржавчины и декоративность отделки. При химическом варианте окрашивания на поверхности появляется защитная оболочка. В процессе работы применяют масла и кислоты. В зависимости от вида используемого материала и степени нагрева соединения металла приобретают естественный оттенок.

Многие считают, что этот вариант обработки применяется только в заводских условиях. Но его можно организовать и самостоятельно, если соблюдать последовательность действий и использовать подходящие средства.

Чего можно достичь воронением?

В результате проведенной работы на поверхности появится пленка из окиси железа. Размеры ее толщины полностью зависят от используемой технологии. Она может составлять 1-10 микрометров. Используя метод воронения металла, вы можете решить следующие задачи:

• защитить покрытие от коррозии, т. к. на воронёных поверхностях не появляется ржавчина;
• придать изделию более презентабельный вид.

Покрасил Металл Электричеством! Цветное Анодирование!

Можно получить требуемое покрытие множеством способов. Но самыми популярными из них являются щелочное, термическое или кислотное воронение. Для самостоятельной работы идеально подходит щелочная обработка. Для этого понадобится вода, цифровые весы, нитрат натрия и гидроксид натрия. Также потребуется защитная маска и перчатки для личной безопасности.

Для работы используйте только нержавеющую посуду. Воронение стали проводится при соблюдении определенного температурного режима. Раствор поддерживают в кипящем состоянии, из-за чего с ним нужно работать предельно аккуратно.

Для создания прочного покрытия стали в домашних условиях процесс длится не менее 1,5 часов. Перед тем как приступить к чернению, поверхность необходимо обезжирить растворителем. Цвет защитной пленки определяется временем прогрева, в результате чего он будет постоянно меняться. Чтобы избежать сильного перепада оттенков, поверхность полностью погружают в раствор.

Важно! После завершения обработки металлические изделия нужно обязательно тщательно промывать в мыльном растворе.

Популярные способы воронения

Технология воронения включает несколько способов, основными из которых являются следующие:

• Щелочной способ. В данном случае придется работать с окислителями с соблюдением температурного режима 130-150 градусов. Благодаря щелочному оксидированию осуществляется окисление железа. Но с этим методом не стоит работать в доме или квартире, так как в процессе работы выделяется неприятный запах.
• Кислотный способ. В данном случае работа выполняется в кислых растворах с использованием химического или электрохимического способа. Важно помещать предмет в раствор на установленное время и действовать в соответствии с инструкцией.
• Термический способ. Такое воронение считается самым старым и простым из существующих. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.

Существуют и другие способы получения вороненого железа. Вы можете выбрать наиболее подходящий из них и сделать всю работу самостоятельно. Главное в точности соблюдать последовательность действий и использовать правильные составы для воронения.

Щелочной

Для воронения металла этим способом необходимо выполнить четкую последовательность действий. В первую очередь придется обезжирить поверхность при помощи растворителя. Затем сделайте следующее:

1. Возьмите посуду и залейте в нее 100 мл воды.
2. В ней необходимо растворить 120 грамм каустической соды и 30 грамм азотнокислого натрия, размешивая их до однородной массы.
3. Нагрейте состав до температуры 130-150 градусов.
4. В кипящую смесь поместите деталь таким образом, чтобы она не контактировала со стенками.
5. Деталь почернеет через 20 минут, после чего ее промывают в дистиллированной воде.

Когда изделие полностью высохнет, его необходимо смазать машинным маслом и насухо протереть. В результате покрытие становится гладким и износостойким. Вам не придется дополнительно полировать изделие. Данные правила позволяют придать поверхности нужный эффект, не прибегая к сложной технологии. Не забудьте использовать защитную маску и плотные перчатки.

Работы важно проводить только в нержавеющей емкости, которая имеет достаточные размеры. Это может стать проблемой, если планируется воронить нож большого размера. Чтобы избежать перепадов цвета, вся поверхность изделия должна находиться в растворе.

Кислотный

Данный вариант выполняется в кислых растворах. При этом используют электрохимическую или химическую технологию обработки. Важно очистить ржавчину. Для этого подойдет обычная наждачная бумага. Для увеличения скорости очистки в запущенных случаях можно использовать болгарку, оснащенную металлической щеткой.

Затем воспользуйтесь очищающим составом, в качестве которого используют трифосфат натрия, этиловый спирт с керосином или простой керосин. Деталь необходимо погрузить в раствор на 15 минут. В завершении изделие следует промыть в проточной воде, хорошо протереть и высушить.

Пока высыхает деталь, необходимо подготовить раствор для кислотного воронения. Смешайте следующие ингредиенты:

• 1 литр воды;
• 2 грамма дубильной кислоты;
• 2 грамма виннокаменной кислоты.

На следующем этапе осуществляется непосредственное воронение ножа. Нагрейте смесь до 150 градусов. Поместите предмет в емкость на 15 минут. Следите, чтобы металлическая поверхность находилась в растворе полностью. Затем промойте ее в проточной воде и окуните ее в кипящую воду.

Это позволяет полностью очистить поверхность от раствора.

На завершающей стадии осуществляют процесс воронения стали в масле. При этом изделие погружают в машинное масло на 60 минут, после чего им можно пользоваться по назначению.

Важно! При использовании данного метода возможно и холодное воронение. Для этого используют такое средство, как ржавый лак.

Термический

Здесь все очень просто. Такое воронение считается самым старым. Эта технология заключается в необходимости нагревать сталь на открытом воздухе. Процедура продолжается, пока верхний слой металла не вступит в химическую реакцию с кислородом. Чем сильнее нагрев, тем более темной станет деталь.

Применение ржавого лака

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство. В результате проявляется рыжая или черная окись железа.

Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Чтобы избавиться от налета рыжего цвета, воспользуйтесь щеткой с достаточно жесткой щетиной из металла. В результате остается только черная окись.

Для начала металл подвергают механической обработке и обезжиривают. Затем изделие укладывают в специальный состав. Средство для воронения готовят в фарфоровой емкости. При этом важно работать в перчатках, чтобы защитить кожу. Состав делается с использованием соляной кислоты.

Ее в небольшом количестве вливают в емкость. Она смешивается с металлическими опилками, азотной кислотой и железной ржавчиной.

Смесь хорошо размешивают, пока не прекратится химическая реакция, которая сопровождается выделением газа. В смесь в равных пропорциях добавляют воду и обычную водку. В завершении ее оставляют на определенное время, пока она не отстоится. Затем ее сливают, чтобы убрать окалины и соли, выпавшие в осадок.

Когда смесь будет готова, в нее укладывают обрабатываемое металлическое изделие. Его держат до того момента, пока не приобретет черный цвет. После этого его промывают под сильным напором проточной воды.

На видео: воронение ржавым лаком.

Использование машинного масла

Воронение ножа можно выполнить в домашних условиях с маслом. Вам потребуется следующее:

• 500 мл машинного масла;
• оборудование для удержания детали, такое как специальные крючки, плоскогубцы или пассатижи;
• металлическая емкость для воронения в масле;
• ветошь или бумажные салфетки;
• газовая горелка, строительный фен или газовая плита.

Как сделать процедуру, если у вас есть строительный фен? Для этого деталь выкладывают на негорючую поверхность, такую, как кирпич. Затем фен устанавливают в режим сильного разогрева. Деталь максимально сильно нагревают. Затем при помощи клещей или плоскогубцев ее укладывают в ванночку, полностью покрывая поверхность маслом.

Это обеспечит ровный цвет по завершении процедуры. Затем деталь укладывают на бумажную салфетку для впитывания масла.

При обработке металла данным способом можно воспользоваться льняным маслом. Процедура прекращается, как только получится нужный цвет. Процесс необходимо повторить 3 или 4 раза. По завершении каждого цикла изделие становится все темнее.

Если вы решаете, как вам воронить стальное изделие, этот способ не сделает ее черной. А поверхность не получится слишком прочной. Данное средство для воронения подойдет, если необходимо защитить стальное изделие от ржавчины.

Рекомендации

Вы думаете, как заворонить металлические предметы самостоятельно? Для этого можно использовать один из подходящих для вас способов. Используя профессиональные советы, вы получите идеальный цвет металла, а сам процесс пройдет безопасным для вас способом.

Холодное воронение предполагает использование ванночки или специальной емкости. Но она не может быть выполнена из любого материала. Оптимальна ванночка из древесины или оцинкованная емкость.

Хорошо, если тара будет дополнительно оборудована подвесками-крючками для размещения в растворе детали. Данные элементы могут выполняться в виде изогнутых стоек или монтироваться на стенке. Все определяется высотой бортиков емкости и размерами заготовки.

Для воронения стали емкость необходимо как следует обезжирить. Лучшим образом для этого подойдет растворитель, выполненный на органической основе. Это может быть ацетон, перхлорэтилен или бензин Б-70. Основа остается инертной по отношению к этим составам. Но для каждого вида металла необходимо подбирать оптимальный раствор.

Только с его помощью можно получить оптимальный цвет и максимально улучшить характеристики изделия.

Даже если вы проводите холодное воронение, работы следует выполнять на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Это связано с вредными испарениями и резким химическим запахом.

Если вам не удается хорошо зачистить поверхность щеткой или абразивом, используйте травление. Для каждого вида металла существует свое средство. Если у вас изделие из черного металла, жидкость для воронения включает 100 грамм азотной, 50 грамм серной и 150 грамм соляной кислот на 1 литр дистиллированной воды. Поверхность обрабатывают не менее 2,5 часов. Для придания гладкой поверхности применяют химическую полировку.

Таким образом, воронение стального предмета можно выполнить самостоятельно. Для этого важно подобрать наиболее подходящий способ обработки и придерживаться четкой последовательности действий. В результате вы получите устойчивую к коррозии поверхность подходящего оттенка.

Источник

Окрашивание металлов

Применяя несложную химическую, электрохимическую и/или термическую обработку, можно получить на поверхности металлов практически любой цвет. В этой статье мы рассмотрим химическое окрашивание нескольких широко употребимых металлов и сплавов.

* Статья, предположительно, из старого журнала «Юный техник». Мы внесли небольшие коррективы. За работоспособность всех рецептов ручаться не можем.

Прежде чем приступать к практике, хорошо продумайте и соблюдайте меры предосторожности. Многие химикаты представляют опасность при неправильном обращении . Держите их в закрытых емкостях, вдали от огня и пищевых продуктов.
Серу храните отдельно от других химикатов – ее пары горючи и взрывоопасны.
Химическую обработку металла лучше производить в вытяжном шкафу или летом на открытом воздухе.
Обязательно надевайте защитные очки и перчатки. Очень опасно попадание щелочи в глаза!
Для составления растворов и для самого процесса применяйте фарфоровую, стеклянную или пластмассовую посуду. Удобны пластмассовые кюветы и ванночки, применяемые в фотоделе, и контейнеры для пищевых продуктов.
При смешивании кислот с водой или другими жидкостями кислоту нужно вливать небольшими порциями в воду, но не наоборот! Если кислота попадёт на кожу, сразу промойте это место струей воды из-под крана, а затем смочите раствором питьевой соды.

Каким бы способом ни окрашивали металл, его предварительно чистят, шлифуют, обезжиривают и отбеливают. Жир удаляйте тряпкой, смоченной бензином или спиртом, небольшие загрязнений достаточно жидкого средства для мытья посуды. «Отбеливание», то есть очистка металло от окислов, производится в 10%-ном растворе какой-либо кислоты. Светлеет металл очень быстро, за минуту. Отбеленный металл промойте чистой водой. Сушите металл на воздухе или в опилках лиственных деревьев.

Теперь о самом процессе окрашивания. Небольшое изделие погружайте в раствор целиком, а более крупное патинируйте кистью или тампоном, укрепленным на деревянной рукоятке. Многие растворы непрозрачны, поэтому опущенное в них изделие нужно время от времени вынимать и осматривать. Добившись нужного цвета, промойте в чистой воде и высушите.

Справочная таблица примерных цветов , получаемых на поверхности металлов при различных способах обработки.

На поверхности стали:
1 – гипосульфитом с уксуснокислым свинцом (синий);
2 – хлористым железом с железным купоросом и азотной кислотой (черно-коричневый);
3 – двухромовокислым калием (черно-синий);
4 – закаливанием с охлаждением в масле (черный).

На поверхности меди:
5 – серной печенью (черный);
6 – серной печенью с хлористым натрием (серый);
7, 8 – медным купоросом с хлористым цинком (красно-коричневый).

На поверхности латуни:
9 – гипосульфитом с кислотами (черный и коричневый);
10 – хлор-окисью меди с нашатырем (оливковый, коричневый, черный);
11 – сернистым калием (оранжево-красный);
12 – серной печенью (черный и серый).

На поверхности алюминия:
13 – пигментами (любой цвет).
Для стойкого цвета необходимо электрохимическое оксидирование.
Чистый алюминий и сплавы ведут себя по-разному;
14 – копчением (черный);
15–натуральной олифой с прокаливанием (коричневый);
16 – скипидаром с прокаливанием (оливковый).

Некоторые пленки держатся на металле довольно слабо, на других появляется белесый налет. Для закрепления пленки и удаления налета изделие после сушки протирают натуральной олифой, машинным или растительным маслом. Чтобы зрительно усилить рельеф патинированной чеканной работы, протрите ее влажной тряпкой с мелким абразивным порошком.

Или отшлифуйте выступающие части рельефа пастой ГОИ, нанесенной на войлок или фетр, смоченный бензином. Выпуклые части чеканки (или любого рельефного изображения на металле) высветляются, на самых высоких точках обнажается естественный цвет металла. Протирать нужно очень осторожно, добиваясь плавного перехода от самого светлого участка к самому темному. Промытую и высушенную чеканку протрите маслом или покройте тонким слоем прозрачного лака.

Чтобы заранее представлять, какой примерно цвет получится на металле при обработке различными растворами, заготовьте справочную таблицу. Вырежьте из листовой стали, меди, латуни и алюминия одинаковые прямоугольники. Обработайте их в окрашивающих растворах, сделайте свою таблицу с реальными образцами.

* В этой статье слово «патина» употребляется в широком смысле: любая химически окрашенная пленка на любом металле.

Коричневый и черный цвета. Составьте раствор из 1 литра воды и 60 г гипосульфита (натрий серноватистокислый, тиосульфат натрия). Раньше гипосульфит был известен как нейтральный фиксаж для фотобумаги и пленки. Добавьте в раствор примерно 5 г кислоты (азотной, серной или соляной). Сразу же произойдет бурная реакция с выделением сернистого газа.

Раствор приобретет мутный молочный цвет. Опустите в него латунное изделие и через несколько секунд выньте и осмотрите. Патина образуется очень быстро. Если достигнут желаемый цвет, промойте изделие и высушите. Патинирующей силой раствор обладает примерно около 20 мин, затем он становится непригодным.

В осадок выпадает мелкодисперсная сера. Водный раствор гипосульфита можно хранить долго, но только если в него не добавлена кислота.

Нельзя передерживать металл в растворе. Неопытные мастера, желая добиться более интенсивного черного цвета, держат изделие в растворе до тех пор, пока не образуется густой черный налет. Такая патина держится очень слабо и легко смывается струей воды. Добиваться абсолютно черного цвета не стоит еще и потому, что под густой пленкой теряется естественный блеск металла. Какой бы цвет ни имела патина, металл все-таки должен слегка просвечивать из-под нее.

Если вместо крепких кислот в раствор гипосульфита добавить примерно одну столовую ложку уксуса, произойдет та же реакция с выделением сернистого газа, но она будет проходить значительно медленнее. Чтобы получить почти черный цвет, латунь придется держать в растворе не менее получаса.

Промытые водой пластинки после сушки протрите маслом.

Оливковый, коричневый и черный цвета. Составьте раствор из четырех частей нашатырного спирта, пяти частей воды и двух частей хлорокиси меди. Хлор-окись меди и пары нашатырного спирта ядовиты, поэтому соблюдайте правила безопасности, о которых мы говорили. Размешайте раствор стеклянной палочкой. Он приобретет густой темно-синий цвет.
Латунный предмет, опущенный в него, быстро становится оливковым, затем темно-коричневым и черным. Вынув предмет из раствора на нужной стадии, промойте его водой и протрите сухой тряпкой. Патина получается настолько прочной, что стирается только абразивными материалами. Протирать маслом ее не следует – пленка и без того имеет красивый металлический блеск.

Оранжево-красный цвет. В литре воды растворите 5 г сернистого калия (сульфита калия). Опущенный в раствор латунный предмет через несколько минут покроется оранжево-красным налетом. После промывки протрите металл маслом.

Серый и черный цвета. Прочная и красивая патина образуется на поверхности латуни и меди, обработанной в водном растворе серной печени.

Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало старинное название «печень» – от слова «печь», «спекать».)

Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя, оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 мин прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой. При составлении раствора в один литр воды засыпьте 10–20 г порошка серной печени.

Патина, полученная на металле в растворе серной печени, прочная и красивая.

Черный и серый цвета. Медь, как и латунь, хорошо патинируется в водном растворе серной печени, приобретая густой черный цвет. Но не всегда бывает нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкий серый оттенок. В литр воды насыпьте 2–3 г серной печени и 2–3 г поваренной соли.

После появления серого цвета протрите изделие и высушите.

Красно-коричневый цвет. Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.

Синий цвет. Окрасить сталь в синий цвет легко в водном растворе гипосульфита и уксуснокислого свинца. На один литр воды нужно взять 150 г гипосульфита и 40–50 г уксуснокислого свинца. Погруженная в раствор сталь довольно медленно окрашивается в приглушенный синий цвет. Но если раствор нагреть до кипения, окрашивание ускорится.

После промывки и просушки протрите металл маслом.

Воронение стали. Из множества известных рецептов воронения стали предлагаем вам наиболее простые, но дающие красивые и прочные покрытия. В литре воды последовательно разведите 15 г хлористого железа, 30 г железного купороса и 10 г азотной кислоты. Когда вы опустите в раствор изделие, на металле появится ржавый налет. Снимите его щеткой и снова опустите изделие в раствор.

Через некоторое время на металле снова появится ржавый налет, который тоже надо удалить. Если процесс воронения идет правильно, то коричневый цвет на поверхности стали станет гуще. А чтобы получить густой черно-коричневый, почти черный цвет, этот процесс нужно повторить несколько раз. После промывки и сушки протрите сталь маслом.

Цвета побежалости на стали, возникающие при различной температуре нагрева.

Воронение и черно-синий цвет. Чаще всего под воронением понимают получение стали черного цвета с легким синеватым отливом, как вороново крыло. Чтобы получить такой цвет, разведите в литре воды 100 г двухромовокис-лого калия, в быту больше известного как хромпик. Опустив изделие в раствор, подержите его там минут двадцать.

Вынув из раствора, высушите при высокой температуре, например, над электроплиткой или над раскаленными углями. Металл приобретет серо-бурый цвет. Эту же операцию проделайте несколько раз, пока не будет достигнут глубокий черный цвет с синеватым отливом. Металл необходимо протереть маслом.

Кристаллы и цвета побежалости на вольфраме.
Фото из Википедии.

Цвета побежалости. Кроме химического, есть другой довольно простой способ декорировения стали – термический. Этим же способом можно получить различные цвета на большинстве металлов и сплавов. Если нагревать металл в муфельной печи или газовой горелкой, на нем быстро начнут последовательно сменяться цвета побежалости – от соломенно-желтого до сине-черного.

Металл резко прекращают нагревать в тот момент, когда на нем будет получен нужный цвет. Нагревая работу газовой горелкой или паяльной лампой, перемещая пламя, можно добиться различной окраски отдельных участков, плавного перехода одного цвета в другой.

Воронение с закаливанием. Раскалите металлический предмет докрасна и опустите в машинное масло. Он сразу же приобретет глубокий черный цвет. Так можно декорировать небольшие предметы. Соблюдайте технику безопасности!

Образцы комбинированной окраски: термическая + серная печень.
С сайта hollygage.com/pages/techniques_liverofsulfur.html
Там есть много тонкостей по работе с полимерной глиной, приятный дизайн украшений и такая экзотика, как как титан в самодельных украшениях.

Окрашивать металлические изделия обычными красками — пустая забава, ничего хорошего из этого не получится. Но если вы хорошо знаете химию. В химический стакан налейте 200— 300 мл воды и бросьте туда 60 г медного купороса. Когда раствор станет ярко-голубым, добавьте в стакан 90 г сахара-рафинада. Помешивайте раствор до полного растворения сахара.

В другом стакане в таком же количестве воды растворите 45 г едкого натра. Сюда теперь, осторожно помешивая, понемногу подливайте раствор медного купороса с сахаром. Затем долейте воды, чтобы иметь 1 л электролита. Проверьте, при 16°С удельный вес рабочей жидкости должен быть 1,1 г/см 3

Вот теперь можно приступать к окрашиванию изделий с помощью химии. Слейте полученный электролит в фарфоровый или керамический сосуд и подвесьте в него хорошо отполированное и обезжиренное изделие — железное, алюминиевое или медное Оно будет у вас служить катодом. Анодом сделайте медную пластинку. Соедините ее с аккумулятором или сухим гальваническим элементом (напряжение — не более 1 в, плотность тока 0,01—0,02 а/дм 2 ). Следите за температурой электролита — она должна быть в пределах 30—40° С.

Через 2 минуты с момента начала процесса изделие примет коричневый цвет, еще через минуту оно станет фиолетовым; если подержать его в ванне 5 минут, фиолетовый цвет перейдет в синий. Когда часы покажут 6,3 мин., вы увидите голубой цвет на изделии, держите дальше — появится лимонное окрашивание.

К 12 минутам изделие примет желтый цвет, который перейдет в оранжевый, а затем в красно-лиловый, далее в зелено-синий, зеленый и, наконец, в розово-красный. Это случится на 21-й минуте. Если плотность тока будет 0,02 а/дм 2 , смена цветов произойдет скорее. Как видите, возможности электролитического окрашивания очень большие.

Готовую деталь промойте водой и просушите, а затем можно покрыть ее бесцветным лаком.

Метод электролитического окрашивания широко применяется в промышленности, он прост, удобен, дешев.

Источник