Чернение клинка в домашних условиях. Воронение металла, стали в домашних условиях

Для того, чтобы защитить железо от коррозии, сегодня активно используют воронение, как заводское, так и кустарное, которое делится на разные виды, в том числе чернение углеродистой и низколегированной стали в домашних условиях.

1 Что вам дает воронение металла?

Большинству марок стали свойственно ржаветь, очаги коррозии возникают при малейшем контакте с водой, если поверхность после этого не вытирается промасленной ветошью. Даже при повышенной влажности воздуха сталь может очень быстро покрыться ржавчиной. По большей части металл покрывают , путем напыления или нанося кистью. Но это не подходит для резьбовых соединений, а также для подвижных деталей. Поэтому нередко для защиты от коррозии применяют воронение, которое также называют чернением либо синением стали и, если обратиться к техническим терминам, оксидированием.

Иными словами, создаются условия для того, чтобы на поверхности металла образовалась пленка окиси железа, толщина которой может варьироваться от 1 до 10 микрометров, в зависимости от способа обработки. Воронение по типу воздействия на металл делится на термическое, кислотное и щелочное, то есть в последних двух вариантах металл погружается в соответствующий раствор . При нагреве на поверхности стали сменяются так называемые цвета побежалости, приблизительно то же происходит и при гальванической обработке в кислотной либо щелочной ванне. Нужно просто выбрать нужный цвет окисления и на нем остановить воздействие на поверхность стали.

Смена цветов побежалости связана с увеличением толщины слоя окислившегося металла. Самая тонкая пленка образуется на стадии возникновения желтого цвета, по мере того, как толщина ее будет расти, друг друга сменят бурый, вишневый, фиолетовый, а затем синий и серый цвета. Но последний вовсе не означает, что вы приблизились к тому, что называют чернением. Ведь воронение охватывает практически все цвета побежалости, начиная с бурого.

2 Синение стали – рецепты разной степени сложности

При длительном нагреве, после того, как накал металла минует белую стадию, а затем желтую, бурую и фиолетовую, поверхность стали окрасится в красивый светло-синий цвет, постепенно сменяющийся темным. Именно на термообработке основан самый простой метод синения, и именно с него мы начнем перечень существующих способов оксидирования. Для получения качественного воронения в домашних условиях вам понадобится горн, желательно с автоматическим поддувом, в крайнем случае можно использовать обычную металлическую бочку, заполненную наполовину рубленым хворостом.

Металлический ящик под размер детали наполняем мелким березовым углем и помещаем в хорошо разогретый горн или в бочку с горящими щепками. Когда уголь нагреется и начнет тлеть, укладываем в него обтертую уксусом и высушенную стальную деталь, после чего следим за этапами ее каления. В самом начале появления синевы вытаскиваем заготовку и слегка остужаем на воздухе, одновременно очищая мягким углем. Затем снова помещаем в ящик. Повторив эти манипуляции несколько раз, и в конце доведя каление до явственной синевы, вы получите прочную окисную пленку.

Другой способ – с применением специального раствора и без термообработки. Для него вам нужно раздобыть всего 2 реактива: по 2,5 грамма гексацианоферрата калия, в народе именуемого красной кровяной солью и являющийся мощным окислителем, а также полуторахлорное железо. Оба ингредиента прекрасно растворяются, поэтому смело заливаем каждый в отдельной емкости 0,5 литра воды, после чего объединяем получившиеся жидкости в единую смесь. Именно в нее и помещаем стальную деталь, которой нужно придать антикоррозийную устойчивость. Когда поверхность металла достигнет нужного окраса – извлекаем деталь из ванны и обсушиваем.

Существуют и более сложные методы синения, но мы обратимся к тем, что попроще. Оксидирование можно осуществлять не только растворами, но и расплавами различных веществ. В частности темно-синий цвет стальному изделию можно придать, погрузив его в расплавленную серу, в которую предварительно, после перехода в жидкое состояние, замешивается небольшое количество сажи. Второй вариант – расплав селитры, получаемый при ее нагреве до температуры свыше 320 градусов. Если выдержать в такой ванне стальное изделие, оно покроется равномерной темно-синей пленкой.

3 Воронение стали в буром спектре

В некоторых случаях вполне достаточно добиться образования на поверхности стальной детали окисной пленки коричневого цвета, оттенки которого могут быть различными, в зависимости от примененных веществ. Самый простой рецепт основан на все том же ингредиенте, который рассматривался нами ранее, а именно – нам нужно полуторахлорное железо в количестве 100 грамм, а также килограмм оливкового масла. Смешиваем данные компоненты и получаем пасту, которой следует равномерно покрыть стальное изделие. Затем, через несколько часов, поверхность шлифуется металлической щеткой-крацовкой. Цикл повторяется несколько раз.

Еще один вариант отчасти похож на предыдущий. Но для процесса оксидирования в домашних условиях, помимо оливкового масла в количестве 0,5 килограмма, вам понадобится столько же треххлористой сурьмы. Второй ингредиент, по сути, тоже относится к маслам, поэтому, смешав составляющие, вы получите своеобразную мазь. Покрываем ею стальное изделие и оставляем на сутки. По истечении указанного срока протираем поверхность металла шерстяным лоскутком и снова на сутки наносим мазь. Заключительным этапом снова станет протирка шерстью и полировка вощеной щеткой.

Можно еще больше упростить состав, с помощью которого на сталь наносится бурая антикоррозийная пленка. Для этого достаточно сделать раствор для погружения в него металлического изделия на определенное время. Вам необходимо запастись только полуторахлорным железом, которое добавляется в количестве 150 граммов в литр воды или же отмеряется 0,2 килограмма и смешивается с литром 90-процентного спирта. В такую ванну стальное изделие достаточно обмакнуть несколько раз, при погружении следя за изменением цвета поверхности.

4 Рецепты оксидирования стали в благородные серый и черный цвета

Сталь, которая приобретает различные оттенки серого в результате воронения, смотрится красиво, при этом получается достаточно прочная пленка окисленного металла, защищающая от возникновения ржавчины. Получить окрас в данном спектре можно простым способом, который, впрочем, доступен только для небольших изделий. Вам понадобится 70 грамм азотнокислой меди и 30 грамм денатурата, первый реактив относится к солям, второй является спиртом.

Раствор лучше делать с подогревом соли до ее расплавления с добавлением денатурата после снятия с огня емкости (желательно, чтобы это была химическая фарфоровая чашечка). Составом обмазываем стальное изделие и нагреваем над огнем, положив на лист жести. Следующий сложный рецепт подходит для оксидирования металла в серый цвет. Данный процесс, при значительной продолжительности, может перейти в холодное чернение обычной и , которое проще всего осуществлять в домашних условиях.

Компоненты нужны следующие: 24-процентная соляная кислота – 120 грамм, 90-процентный спирт и вода – по 100 грамм, сулемы – 40 грамм и в 2 раза меньше хлористого висмута с хлорной медью. Смешиваем кислоту и воду, добавляем спирт и делим получившуюся жидкость на 3 равные части. Последние 3 компонента, относящиеся к солям, высыпаем по отдельности в каждую часть раствора и потом смешиваем все в одной емкости. В получившуюся ванну погружают на полчаса стальное изделие, после чего извлекают и кипятят в чистой воде. При необходимости процесс повторить.

Внимание, для собственной безопасности вливайте кислоту в воду, но никак не наоборот, во избежание возникновения бурной реакции, сопровождающейся выплескиванием реагента.

И, наконец, рецепт непосредственно для чернения. По сути, отличного результата можно добиться, лишь обмазав стальное изделие льняным маслом, воском либо животным жиром и хорошо прокалив в огне. В результате обжига на поверхности металла образуется устойчивая черная пленка. Однако, гораздо эффективнее использовать предварительное погружение стали в ванну со следующим раствором: на литр воды кладется 100 грамм медного купороса и добавляется 10 грамм нашатыря. Обмазав очищенный и обезжиренный металл данным составом, и прокалив в огне, вы получите сначала черно-бурую пленку, а после повторного окунания и каления – черную.

Такой обработкой металла можно решить две задачи. Во-первых, этим материалу придается привлекательный вид, он словно бы «омолаживается». Это самое распространенное понимание сути процесса, но довольно узкое. Во-вторых, и это главное, повышается уровень его . Считается, что воронение возможно только в условиях производства. Однако это не совсем верно.

В чем отличие

Результат промышленной обработки – изменение химического и структурного состава «верхнего» слоя металла. Получаемый оксид железа и играет роль защитного покрытия всей заготовки. Такая методика в домашних условиях если и осуществима, то крайне нерентабельна, так как потребует не только специальных знаний, но и значительных материальных вложений.

При самостоятельном воронении технология состоит в том, что на деталь наносится специальный слой, который и защищает металл, и изменяет его оттенок. Способов, как и используемых «препаратов», достаточно. Но если рассмотреть их в целом, то можно выделить несколько основных методик.

Все приведенные ниже вещества – только пример. У них есть много аналогов как российского, так и зарубежного производства. Не каждый продавец разбирается в технологии воронения. Но если назвать что-то конкретное, то даже если такого средства в продаже нет, менеджер легко подберет ему замену.

Независимо от выбранного способа воронения, весь процесс подразделяется на несколько этапов, которые можно кратко описать так:

зачистка (+ шлифовка);
обезжиривание;
нанесение средства для воронения;
финишная обработка.

Нюансы для разных способов и деталей могут быть свои, но общий алгоритм действий неизменен.

Нужно учесть, что после обезжиривания к заготовке пальцами прикасаться нельзя. Поэтому необходимо работать в чистых прорезиненных перчатках.

Воронение «холодное»

Из названия понятно, что металл в процессе работы термическому воздействию не подвергается. Для обработки применяются специальные растворы. Все отличие только в способе, которым ими покрывается деталь.

Кисточкой

Средства, нанесенные на поверхность, образуют плотную пленку. Такой способ называют еще «чернением». Можно использовать отечественный состав «Ворон 3». Из импортных – так называемый «оксид парижский».

Преимущества

Простота технологии.
Воронение можно сделать в любых условиях, без какой-либо подготовки рабочего места.

Недостатки

Трудность воронения деталей со сложной конфигурацией или рельефом.
При механических воздействиях слой покрытия повреждается.
Понадобится дополнительная полировка, чтобы добиться «гладкости» основы.

Погружением в емкость

Преимущества очевидны. Во-первых, жидкость проникнет во все «закоулки». Во-вторых, такая обработка потребует значительно меньше времени. В-третьих, снизится расход вещества, который неминуемо будет, так как при обмазке часть состава будет разбрызгиваться.

Независимо от выбранного способа, после окончания процедуры вещество смывается водой с моющим средством.

Несколько рецептов растворов

Доли всех компонентов указаны в граммах на 1 л воды дистиллированной.

Хлорид железа – 75; этанол – 30; сульфат меди и азотная кислота – по 20.
Хлорид железа – 170; азотная кислота – 13,5; соляная кислота и сульфат меди – по 4.

Воронение «горячее»

Преимущества

Такое покрытие служит гораздо дольше.
Отсутствие вредных испарений, которыми сопровождается процесс «холодного» воронения.

Технология

Обрабатываемая заготовка сначала слегка разогревается, чтобы вещество лучше «ложилось» на основу. Можно использовать масло оружейное, льняное, буроугольное, оливковое или что-то подобное. Выбор конкретного средства зависит от вида металла.

Как нанести масло, каждый решает сам. Наверное, целесообразнее деталь окунуть в него. После этого она подвергается термической обработке. Самый распространенный способ – обжиг паяльной лампой.

Особенность методики

После погружения в ванночку нужно дать маслу стечь. Его излишки приведут к появлению пятен на поверхности детали.
В процессе обжига необходимо контролировать изменение цвета заготовки. Как только он изменится с коричневого на черный, обработку следует прекратить.

Воронение окислителем

Применяются различные химические соединения из числа нитритов или нитратов. Все они характеризуются своей температурой плавления, поэтому ориентироваться нужно в первую очередь на собственные возможности, так как не у каждого хозяина есть, к примеру, муфельная печь. Источники температуры могут быть разными, поэтому не нужно усложнять себе жизнь и руководствоваться первым попавшимся рецептом – выбор окислителей достаточно большой.

Недостатки

С точки зрения ТБ такая методика небезопасна, так как чревата воспламенением «органики». Работа с окислителями требует хороших знаний, в первую очередь, по химии.
Ограничение в использовании веществ. Запрет – на обработку металлов закаленных или деталей, которые нельзя подвергать высоким термическим воздействиям.

Именно по этим причинам на практике растворы соединений натрия (калия) заменяются на щелочные или солевые.

Несколько рецептов

На 1 л воды: натр едкий – 2,8; динатрия гидрофосфат – 100; натрий азотнокислый – 50.
На 0,6 л: едкий натр – 400; нитрат калия и натрий азотнокислый – по 10.

Все ингредиенты – в «г».

Минимальное время погружения детали в раствор – полчаса. После этого необходимо промыть проточной водой, просушить и покрыть тонким слоем смазки.

Ванночка для «холодного» воронения делается не из любого материала. Как правило, это «оцинковка» или древесина. Необходимо в ее конструкции предусмотреть подвески-крючки для помещения в раствор детали. Они могут быть или смонтированы на стенке, или выполнены в виде изогнутых стоек. Все зависит от габаритов заготовки и высоты бортиков емкости.
Для обезжиривания лучше использовать растворители на органической основе (ацетон, бензин Б-70, перхлорэтилен и другие). Основа по отношению к ним инертна. Если хочется изготовить средство самостоятельно, по имеющимся в интернете рецептам, то нужно учесть, что для каждого металла подбирается свой состав.
Независимо от способа воронения и применяемых химреактивов все работы нужно проводить или на открытом воздухе, или в комнате с хорошей вентиляцией, так как процесс сопровождается вредными испарениями.

Если надлежащей зачистки механическим способом добиться не удается (щеткой, абразивом), то применяется методика травления. Для каждого металла или сплава – «свой состав». Рецептов также достаточно.

Например, для металлов «черных» есть такой (один из многих): кислоты азотная, серная и соляная (100 + 50 + 150) в «г» на 1 л воды дистиллированной. Обработка проводится около 2,5 часов при температуре смеси порядка 80 °С.

Для деталей, которым необходимо придать идеальную «гладкость» поверхности, применяется химическая полировка. Она очень эффективна в тех случаях, когда механический способ не дает результата из-за рельефности основы или ее сложной конфигурации.

Что такое воронение оружия? Что оно дает и как сделать в домашних условиях?? Такие вопросы интересуют многих начинающих свой путь совершенствования, как охотника. Воронение стали изначально, с точки зрения технолога, представляет собой процесс нанесения тонкого покрытия на металл за счет химической реакции.

Многими этот процесс воспринимается только с одной стороны - вороненный ствол смотрится красиво. Однако есть еще как минимум два дополнительных плюса: металл покрытый пленкой менее подвержен коррозии, кроме того, покрытие может иметь оттенки, что дает дополнительную маскировку для оружия. Оба эти фактора крайне важны для настоящего охотника. По этой причине воронение оружия является важным процессом.

Особенности технологий

Довольно часто можно услышать, что воронение оружия возможно только в заводских условиях. Это не совсем верное утверждение. Да, при промышленной обработки стали достигается изменение в химическом плане верхнего слоя металла, и преобладающий при таком способе оксид железа играет главную защитную роль.

Качественное чернение металла в домашних условиях достигнуть весьма не просто, по мнению некоторых специалистов оксидирование стали в домашних условиях с соблюдением промышленных стандартов качества даже невозможно, но существует много других способов оказывающих тот же эффект и вполне возможных к применению дома любому желающему. Все эти «домашние» технологии можно разбить на три группы по основополагающим принципам осуществления процесса.

Принято выделять:

холодное воронение стали;
горячее воронение стали;
обработка окислителем.

Правила и техника безопасности

Какой бы из этих способов не был избран, в любом случае выполнить предстоит ряд процедур в следующей последовательности:

Зачистка поверхности, на которой будет проходить воронение стали.
Шлифовка поверхности до идеального состояния.
Обезжиривание (обязательно), после этого этапа работать следует только в резиновых перчатках.
Применение средств для воронения металла в домашних условиях.
Финишная обработка поверхности металла.

Совершенно очевидно, что воронение стали в домашних условиях относится к категории весьма опасных работ и по этой причине соблюдение определенных правил жизненно важно. Первое, что следует понимать, это то, что растворы содержат активные и агрессивные химические вещества, поэтому жидкость для воронения стали, должна храниться в специально выделенной для этой цели посуде, впрочем, и весь процесс следует проводить также в специально подготовленной для этих целей посуде.

Очень важно помнить, что многие составы для воронения содержат в себе кислоты и по этой причине посуда должна быть стеклянная, фарфоровая или фаянсовая, а металлические емкости желательно не применять.

Во-вторых, в процессе подготовки воронения стволов присутствуют работы по механической очистке металла, а это значит, что человек, выполняющий данную работу, должен иметь средства защиты от механических повреждений кожи и глаз.

Также подобные действия предполагают проведение работ в хорошо вентилируемом помещении, поскольку дышать пылью и химреактивами не полезно ни для кого. Для очистки и шлифовки поверхностей рекомендуемыми средствами являются пемза, наждачная бумага и мелкозернистый песок.

Приступая к работе, следует четко осознавать порядок и последовательность своих действий, в противном случае изделие может быть испорчено. Также следует помнить, что воронение металла - это работа с весьма опасными и агрессивными химическими реагентами, попадание на кожу которых может вызвать серьезные химические ожоги.

Холодное воронение: особенности, преимущества, недостатки

Довольно часто на вопрос как заворонить сталь в домашних условиях, дается какой-либо вариант именно из холодного способа воронения. Как правило этот метод используется в тех случаях, когда деталь не испытывает на себе сильных механических воздействий. Из названия понятно, что такой процесс воронения стволов в домашних условиях происходит без термического воздействия. На практике применяются различные растворы.

При помощи раствора и кисточки

Существует несколько промышленных вариантов готовых смесей для нанесения их на поверхность металла кисточкой. Это средство для воронения «Ворон 3» отечественного производства, а также широко известное средство для воронения импортная смесь «парижский оксид».

Преимущества видны невооруженным глазом. Это простота процесса, а также то, что жидкость для воронения стали не надо готовить самостоятельно, да и требования по безопасности и условиям проведения процесса минимальны.

Но у этого способа есть и минусы. Весьма сложно проникнуть кисточкой во все «щели» детали при ее сложной конфигурации. Для «гладкости» изделия нужна будет дополнительная полировка. Ну и самое плохое в таком воронении стволов, то, что даже небольшое механическое повреждение будет оставлять след и обработку придется повторять.

Метод погружения

Второй вариант предусматривает погружение для воронения металла детали в раствор. Главным плюсом такого способа является то, что жидкость проникает во «все щели» детали и покрывает ее равномерным защитным слоем. Во-вторых, жидкость не разбрызгивается, как в первом случае при нанесении кисточкой.

Рецепты для холодного нанесения защитной пленки можно взять такие:

Хлорид железа (FeCl 3) - 75 грамм; етанол (этиловый спирт, медицинский спирт C 2 H 5 OH) - 30 грамм; сульфат меди (медный купорос, CuSO 4 (безводный белого цвета) или же CuSO 4 *5H 2 O(синий)), азотная кислота (HNO 3) - по 20 грамм.
Хлорид железа (FeCl 3) - 170 грамм; азотная кислота(HNO 3) - 13,5 грамм; соляная кислота (HCl) и сульфат меди медный купорос, CuSO 4 (безводный белого цвета) или же CuSO 4 *5H 2 O(синий)) - по 4 грамма.

Такой метод не подходит для тех, кто пытается узнать, как заворонить нож, поскольку такое покрытие не устойчиво к механическому воздействию и быстро сотрется. Довольно часто проблему как воронить ружье рекомендуют решать при помощи воронения ржавым лаком, как одним из наиболее эффективных и минимальных по затратам способом. Суть метода заключается в обработке детали очень активной коррозионной средой - «ржавым лаком». Эту смесь стоит сначала приготовить.

Рекомендуется делать все под вытяжкой или же на улице с подветренной стороны, чтобы не надышаться очень вредными газами, образующимися в ходе цепи реакций. Вначале в стеклянную (обязательно) посуду помещают 12 грамм соляной кислоты (HCl), а также азотную кислоту (HNO 3) в количестве 20 грамм (внимание, смотрим не по объему, а по весу, у кислот различная плотность). В эту емкость со смесью кислот добавляют 30 грамм железной окалины (ржавчины) и 5 грамм железных опилок.

Реакции надо дать пройти. После этого к полученным продуктам реакции прибавляем по 50 грамм дистиллированной воды и этилового спирта (медицинский спирт C 2 H 5 OH).

Раствор надо оставить на 12 часов и после этого надо отделить получившийся раствор от окалины и солей выпавших в осадок. Теперь для воронения в домашних условиях этим методом следует поместить деталь в раствор и выждать до того момента пока деталь не станет черной. После этого деталь надо промыть водой и щеткой снять красные следы от воздействия раствора. В результате получаем очень неплохой результат химического воронения.

Как и в первом случае (щеточкой), так и во втором (применяя растворы), после проведения всех процедур вороненные детали надо хорошенько вымыть с использованием моющих средств. К сожалению, такой метод не подходит для тех, кто пытается узнать, как заворонить нож, поскольку такое покрытие не устойчиво и быстро сотрется.

Горячее воронение: особенности, преимущества, недостатки

Многие, особенно умельцы в возрасте, предпочитают делать воронение ружья исключительно горячим способом, считая этот способ единственно правильным. Аргумент очень прост. У изделия, которое было воронено горячим способом, покрытие сохраняется намного дольше. Еще одним плюсом данного метода является отсутствие вредных испарений.

Довольно часто такой способ называют воронением в масле, что фактически объясняет технологию процесса. Технология очень проста и воронение стали своими руками с использованием данного метода осуществляется довольно легко.

Для начала деталь разогревают, чем больше, тем лучше. После этого деталь погружают в масло (именно это и дало названию методу как воронение стали в масле). Это может быть льняное, оливковое, или оружейное масло. Принципиально можно даже использовать и обычное машинное масло.

После того как деталь подержали в масле секунд десять, деталь достается, и маслу обязательно надо дать стечь самому, иначе пойдут пятна. Следующий шаг заключается в «запекании» масла на поверхности. Для этого принято использовать паяльную лампу. Важный момент воронения стали в масле заключается в определении момента готовности изделия.

Опытные мастера говорят, что прекращать запекать надо в тот момент, когда деталь только начинает менять свой цвет с коричневого на черный. Воронение стали в масле один из наиболее старых и проверенных способов защиты металлов от коррозии, не подводил мастеров на протяжении веков, не подведет и сейчас.

Обработка окислителем: особенности, преимущества, недостатки

Для химика вопрос как заворонить сталь не стоит, буквально первое, что он предложит это действие окислителем. Единственным минусом этого метода является то, что смеси нужно нагревать до температуры плавления, а это в домашних условиях не всегда возможно. Чаще всего такую обработку проводят с применением нитратов, откуда и название - воронение в селитре. Хотя на самом деле выбор окислителей достаточно большой и воронение в селитре в домашних условиях не единственный эффективный метод с использованием окислителей.

Состав рабочих растворов

Из рецептов следует выделить:

Натр едкий (NaOH) - 2,8 грамм; динатрия гидрофосфат (Na 2 HPO 4) - 100 грамм; натрий азотнокислый (NaNO 3)- 50 грамм (Расчет приведен на 1 литр воды);
Едкий натр(NaOH) - 400; нитрат калия (KNO 3) и натрий азотнокислый (NaNO 3) - по 10 грамм каждого (Расчет приведен на 0,63 литра воды).

Время погружения в растворы не менее 30 минут. Данная методика подойдет для воронения ножа в домашних условиях, поскольку позволит получить прочное покрытие и при этом не нарушить твердость металла.

При всех своих плюсах метод оксидирования металлов с использованием окислителей является довольно дорогостоящим и непростым для новичков, поскольку требует хороших знаний химии и определенной сноровки. Следует также отметить, что воронение нержавеющей стали осуществляется другими методами, не взаимосвязанными с данными методиками.

Видео

В нашем видео вы можете подробно рассмотреть все этапы холодного воронения.

С широким распространением коррозионностойкой стали на клинках, люди стали мало-помалу забывать о такой неприятности, как поржавевший нож. Но увы, нет на земле совершенства: у « » есть свои недостатки, заставляющие потребителей и производителей обращаться к старым, проверенным десятилетиями, маркам инструментальных сталей. Появление в конце XX века высокоуглеродистой хромистой стали с высокими режущими свойствами, но ограниченным антикоррозионным потенциалом, а также «открытого заново» и булата, вновь придало актуальность борьбе с вездесущей ржавчиной. Историческому обзору этой борьбы и ее современным методам посвящен данный материал.

Дедовские методы

Для защиты клинков издавна применялось полирование, смазка и воронение. Сущность полирования и защиты поверхности клинка смазками общеизвестна: полировка ножа уменьшает площадь поверхности металла, контактирующего с окружающей средой, а смазка изолирует ее. Недостатки очевидны: полированная поверхность клинка требует регулярного ухода, а смазка – периодического удаления и возобновления.

Эти процедуры требовали не только времени и расходных материалов, но и высокого профессионального мастерства. К примеру, у японских самураев отдельной строкой ухода за оружием стояла полировка клинка, который потом защищали маслом камелии для предотвращения окисления. Японские повара и краснодеревщики пользуются им и сегодня для ухода за ножами и инструментами из углеродистых сталей.

В Европе и Северной Америке для защиты кухонных ножей применялось растительное масло. Видимо, тогда же было подмечено, что в результате нагревания и обработки растительным маслом появляется патина – пленка различных оттенков, образующаяся на поверхности изделий из металла, защищающая его от дальнейшего окисления.

Окисление металлов – это реакция соединения металла с кислородом, сопровождающаяся образованием окислов (оксидов). В более широком смысле окисление металлов – реакции, в которых атомы теряют электроны и образуются различные соединения, например хлориды, сульфиды и т.п. Пленки некоторых окислов способны весьма неплохо защищать металлическую поверхность, находящуюся под ней, от действия коррозии.

Еще в глубокой древности было подмечено, что при производстве металлургической продукции окисление может привести к образованию окалины, высокий антикоррозионный потенциал которой можно использовать в защитных целях. Этот процесс, известный под названием оксидирование, до сих пор широко применяется на кустарных ножах северных народностей — финнов, саамов, коряков, чукчей и др. Слой окалины защищает от коррозии тело клинка и пользователю достаточно следить только за состоянием режущей кромки.

То, что хорошо работало на Севере, не всегда подходило для Юга. Неровный, пористый слой окалины подчас служил питомником для болезнетворных бактерий. Поэтому в странах с теплым климатом большей популярностью пользовалась другая разновидность оксидирования клинков – воронение металла .

Так в Фергане, историческом средневековом центре производства оружия, поступавшего во все области мусульманского мира, оно считалось необходимой операцией. Ножовщики Ферганской долины издавна использовали для этих целей сернокислую глину из Наукатских гор (Ошская область Киргизии). После шлифования и полирования полотна клинка, его обезжиривали и покрывали водным раствором наукатской глины. В результате этой операции полотно ножа приобретало темный цвет, а если клинок делали из булата или дамасска, то узор становился четким и ясным. Такое покрытие придавало клинку антикоррозийную стойкость.

В этой связи уместно привести наблюдения П. П. Аносова, который писал: «Персидский железный купорос, содержащий часть сернокислой глины, считается лучшим средством для вытравки клинков. Для составления протравы он предварительно кипятится с водой в свинцовом сосуде. Клинок заранее очищают мелкою золою с водой или щелоком, потом его обмывают в чистой воде. Далее его опускают в чистый раствор или им часто поливают, держа клинок над сосудом с раствором. Когда узоры и грунт обнаружатся, клинок вынимают, обмывают несколько раз щелоком и холодной водой. Потом, с возможной скоростью обтирают клинок досуха стараясь как можно слабее прикасаться сухой льняной ветошью к клинку. Узоры на булате появляются весьма скоро, но вытравку продолжают, дабы резче отличить его от грунта, который теряя следы полировки, приобретает свойственный металлу цвет и отлив…» Далее автор подчеркивает, что вообще вытравка способствует предохранению булатов от ржавчины.

В настоящее время воронение клинка производят раствором железного купороса и даже автола, а травление узорчатых металлов – хлорным железом и растворами кислот. Отголоском популярности этих методов являются многочисленные рецепты и современные готовые составы для воронения в домашних условиях стволов охотничьего оружия в черно-бурый и черный цвета. Они основаны на химическом воздействии на сталь тех или иных реактивов. С их помощью получают прочно держащиеся, тонкие матовые или блестящие черные пленки, удовлетворительно защищающие металл от ржавчины.

Промышленное воронение производится разнообразными способами: щелочное – в щелочных растворах с окислителями, при температуре 135 – 150°С; кислотное – в кислотных растворах химическим или электрохимическим способами; термическое – окисление стали при высоких температурах. Суть наиболее популярного в промышленности термического воронения состоит в получении на поверхности клинка из углеродистой или низколегированной стали слоя окислов железа толщиной 1-10 микрон.

Структура покрытия мелкокристаллическая, микропористая, а его цветовые тона – шоколадные, коричневые, серые, черные, черные с синим («воронье крыло») и т. п. – соответствуют естественной окраске химических соединений, входящих в состав пленок. Так на заводских клинках, из популярных в конце XIX века марок углеродистой стали, окраску в цвета побежалости соединяли с отпуском.

Обычно для этого пользовались ваннами из расплавленного металла (как правило, сплав в разных пропорциях олова со свинцом), точка плавления которого как раз соответствует температуре отпуска и, одновременно, температуре появления требуемого цвета побежалости. Например, могли иметь при 220 – 240°С цвета от бледно – желтого до темно-желтого, перочиные ножи при 265 – 275°С – пурпурный, большие ножи при 293°С – темно-синий и т. д.

Выбор цвета окраски клинка был связан с его назначением, формой рабочей части, родом материала, по которому будет работать инструмент и т. п. Обычно сталь клинков, от которых требуется высокая твердость (бритвенные лезвия, хирургические инструменты и т. п.), отпускалась на побежалость до желтого цвета. До пурпурно-красных тонов отпускались , деревообрабатывающие инструменты. Цвет от лилового до черно-синего придавали изделиям, от которых требовалась упругость (пилы, длинные ножи, вилы и т. д.). Уже позже, выбор цвета стал диктоваться соображениями незаметности и антибликовости.

Немного меньшее распространение с XVIII века получило плакирование клинков – термомеханический метод нанесения на защищаемую поверхность тонких слоев коррозионностойкого металла (как правило серебра и золота, наносимого на парадное и наградное холодное оружие), осуществляемый в процессе горячей прокатки. Сегодня столовые приборы также покрываются слоем серебра толщиной около 20 микрон, но делают это уже гальваническими методами.

Технологии XX века

К сожалению, защитные свойства пленок, образующихся при воронении, довольно низкие. Поэтому для повышения антикоррозийной стойкости, такие клинки дополнительно покрывают жировой смазкой или лаком. Уже к концу Первой Мировой войны на смену воронению пришла паркеризация . Это название одного из способов фосфатирования, который был запатентован американской фирмой Паркер (Parker R. RC.) в 1918 году. Суть этого метода заключается в создании химическим путем на поверхности металлических изделий пленки нерастворимых фосфатов, предохраняющей металл (при дополнительном нанесении лакокрасочного покрытия) от атмосферной коррозии.

Фосфатированию подвергают главным образом углеродистую и низколегированную сталь. Пленка, толщиной 2-5 микрон хотя и не особенно эффективно защищает клинки от коррозии, но хорошо удерживает смазку, что снижает влияние влажности. Кроме того, благодаря высокому удельному электрическому сопротивлению, фосфатные покрытия выдерживают напряжение 300 – 500 В, и сохраняют устойчивость до температур в 400 – 500С. Оно осуществляется погружением изделий в нагретый до 90 – 100°С раствор фосфатов железа, марганца, цинка и кадмия. Обычно процесс продолжается около 1 часа, по завершению которого изделие сушится и пассивируется.

Применяется также электрохимическое фосфатирование на переменном или постоянном токе. Такое покрытие получило распространение на армейских моделях ножей в первой половине XX века, но сегодня оно сохранилось только на огнестрельном оружии.

С 20-х годов XX века его начало вытеснять хромирование – нанесение хрома или его сплава на клинок из углеродистой стали для придания поверхности комплекса физико-химических свойств: износостойкости, высоких механических свойств и сопротивления коррозии. Оно уменьшает или полностью устраняет коррозию основного металла в порах покрытия, т. е. обеспечивает электрохимическую защиту.

К сожалению, хромирование ножа не может защитить от действия коррозии режущую кромку, постоянно подвергаемую заточке. Впрочем, этого недостатка не лишено ни одно из используемых ныне поверхностных покрытий. Наиболее распространенным способом нанесения хрома стал гальванический процесс, при котором пленку хрома, толщиной до 15 микрон наносят методом электролитического осаждения на поверхность клинка.

Хромовое покрытие характеризуется высокой химической стойкостью, обусловленной способностью хрома пассивироваться. Из-за трудностей получения тонкого беспористого покрытия, надежная защита ножа от коррозии может быть достигнута при нанесении более экономичного, трехслойного защитно-декоративного покрытия: «медь-никель-хром» (толщина слоя хрома до 1 микрон). Таким образом, формируются поры, удерживающие смазку. Осажденный на предварительно отполированную поверхность, хром имеет зеркальный блеск и серебристый с синеватым отливом цвет. Иногда для снижения блеска поверхность клинка не полируется, а шлифуется. Сходным образом для покрытия использовался и никель.

Почему-то считается, что воронение металла невозможно провести в домашних условиях, что такая операция производится лишь на производствах. На самом деле это мнение ошибочно и дома с помощью простых подручных средств можно не только защитить металл от ржавчины, но и придать ему красивый черный или синий цвет. Итак, рассмотрим способы выполнения работ по воронению на примере ножа.

Особенности домашней технологии

Вполне естественно, что использование в домашних условиях промышленных методов воронения ножа невыгодно ни с экономической, ни с технической точки зрения. На производстве воронение стали достигается путем изменения структуры верхних слоев металла при помощи химикатов. Дома использование такого метода нецелесообразно, есть гораздо более простые, но достаточно эффективные способы воронения ножа в домашних условиях.

Способы воронения

Существует три способа воронения стали:

Холодное - когда изделие, подвергающееся воронению не испытывает на себе термического воздействия.
Горячее - в процессе воронения изделие подвергается какой-либо термической обработке.
Обработка окислителем - наиболее сложный для домашнего использования способ, так как необходимо не только использование химикатов, но и нагрев до высоких температур.

Теперь давайте рассмотрим подробней, какие же приемы по воронению ножа можно использовать в домашних условиях. Перед применением любого из способов необходимо обезжирить сталь спиртом и протереть насухо фланелью.

Лимонная кислота

Такое воронение защитит металл от коррозии и придаст ему красивый черный цвет. Способ воронения стали с помощью лимонной кислоты используется достаточно давно, но подходит лишь для высокоуглеродистых металлов. Кроме того, следует знать, что воронение ножа в лимонной кислоте лучше проводить тогда, когда нож выполняет чисто декоративные функции, так как такой способ чернения металла не стойкий и при заточке все покрытие очень быстро сойдет.

Для того, чтобы провести чернение ножа с помощью лимонной кислоты, понадобится:

лимонная кислота - 1 пакетик;
вода, нагретая до 90 - 95 градусов;
машинное масло;

В стеклянную или нержавеющую посуду налейте горячую воду и растворите в ней лимонную кислоту в пропорциях 1/10, то есть на 1 часть лимонной кислоты 10 частей воды. Поместите в воду нож и оставьте его минут на 50. Периодически двигайте нож, так как образующиеся на его поверхности пузырьки будут препятствовать доступу воздуха и мешать процессу воронения. По истечении 50 минут сталь должна стать черного цвета, это означает, что процесс воронения подошел к концу. Осталось ополоснуть нож в чистой воде, смазать его машинным маслом и протереть насухо.

Такой способ воронения хотя и защищает металл от ржавчины, но носит, скорее, декоративный характер в силу того, что при малейшем воздействии, покрытие сходит и процедуру воронения ножа нужно будет проводить заново.

Кока-кола

Еще один способ чернения ножа в домашних условиях проводится при помощи кока-колы. Кстати говоря, этот напиток очень универсален и чаще всего применяется не по его прямому назначению, а именно для всевозможных опытов, в том числе и с металлами. Итак, для воронения ножа в кока коле потребуются:

стеклянная или металлическая емкость из нержавеющего металла;
кока-кола;

Процесс воронения схож с предыдущим, но не требует нагревания. Для воронения этим способом, необходимо поместить нож в напиток на сутки-двое, периодически переворачивая его и выпуская пузырьки. По истечении этого времени необходимо заменить напиток на новый и повторно поместить туда нож. Такую процедуру необходимо выполнять до того момента, пока нож не приобретет красивый черный цвет, обычно в течение недели, каждые два дня меняя напиток. Следите за тем, чтобы кока-кола полностью покрывала нож сантиметров на 5 и не забывайте периодически переворачивать его, так как скапливающиеся на поверхности ножа пузырьки будут мешать процессу его чернения.

После этого необходимо хорошо промыть нож в чистой воде, можно с добавлением мыла, и смазать его машинным или ружейным маслом. Без смазки на металле очень быстро появляется ржавчина, она становится видна уже в процессе сушки.

Такой способ воронения лучше всего подходит для узких ровных поверхностей, например, воронение штык-ножа таким способом позволит добиться более ровного покрытия, чем на какой-либо сложной поверхности с множеством выпуклостей и изгибов. Кроме кока-колы можно также использовать и пепси-колу. Чернение происходит за счет фосфорной кислоты, входящей в состав этих напитков.

Такой способ воронения ножа достаточно прочный. По отзывам даже при появлении в процессе эксплуатации небольших царапин, покрытие не сходит. Кроме того, изделие получается абсолютно гладким, как будто и не подвергалось никаким воздействиям. Единственным минусом такого воронения можно назвать то, что оно занимает довольно длительное время и требует постоянного контакта с изделием (необходимо переворачивать нож до 4 - 6 раз в сутки), так как в противном случает от пузырьков получаются пегие вкрапления на поверхности ножа.

Уксусная кислота

Воронение ножа в уксусе практически ничем не отличается от двух предыдущих способов. Нож также необходимо поместить в уксус и периодически встряхивать и переворачивать его, чтобы не допустить оседания на поверхности изделия пузырьков.

Кроме того, если ручка ножа пластмассовая либо пластиковая, то ее необходимо защитить от воздействия уксуса, например, покрыв ее парафином.

Воронение ножа можно проводить и в нагретом уксусе, тогда этот способ будет больше схож не с чернением, а с травлением металла.

Нож можно не опускать в уксус полностью, а заворачивать лезвие в ворсистую ткань, хорошо пропитанную уксусом, но этот способ более трудоемкий, так как ткань необходимо периодически смачивать.

Покрытие получается достаточно красивым, не совсем черного, а скорее, темно-серого цвета. Такое воронение ножа не особо прочно, поэтому лучше всего применять его для декоративных ножей и других металлических предметов интерьера.

Также следует сказать, что чернить при помощи уксуса можно не любой металл, а только углеводородный. Поэтому первые часы внимательно следите за тем, как ведет себя сталь. Если заметите, что на поверхности появляются белые вкрапления, то этот способ воронения, к сожалению, не подходит для данного металла, в последствии вкрапления не исчезнут, а станут лишь более контрастными.

Ржавый лак

Воронение ножа ржавым лаком имеет как свои достоинства, так и недостатки. Основным достоинством такого способа является то, что можно воронить ножи, на которых имеется оловянный припой, так как все предыдущие методы для этих целей не подходят - олово либо растворится, либо не поменяет своего цвета. Кроме того, при помощи ржавого лака можно проводить точечное воронение ножа, то есть воронить только определенные участки клинка или рукояти. Слой покрытия довольно толстый, по сравнению с предыдущими методами, а сама сталь после такого воронения матовая.

Недостатками же воронения ножа таким способ является то, что ножи, особенно промышленные, чаще всего изготавливают из различных сплавов, а ржавый лак очень чувствителен к примесям, то есть каждый металл в сплаве будет окрашиваться в свой цвет и на поверхности изделия появятся красно-коричневые и бурые пятна. Если при нанесении лака вы заметили такой эффект, необходимо как можно быстрее, еще до промасливания поверхности, удалить лак, иначе потом уже эти пятна не выведутся и нож будет испорчен.

К другим существенным недостаткам относится то, что этот способ воронения ножа чувствителен к различным нюансам процесса: качеству обезжиривания, температуре сушки, времени воронения. Кроме того, процесс воронения довольно длительный и требует вашего непосредственного присутствия, так как лак необходимо наносить несколько раз и каждый раз после сушки вываривать его на пару, после чего промывать под проточной водой. Все эти процедуры необходимо повторять до тех пор, пока вы не будете удовлетворены конечным результатом. После чего необходимо поместить нож в кипящее масло минут на 5, а затем дождаться полного его остывания и лишь после этого приступить к процессу шлифовки мягкой фланелевой тряпочкой.

Помимо вышеперечисленных, в домашних условиях используют и способы воронения ножа при помощи прокаливания. Перед тем, как заворонить нож таким способом, его необходимо обмазать льняным маслом, животным жиром или воском. После чего нож нужно хорошо прокалить на огне. Некоторые делают это в обычной кухонной сковороде, но следует учитывать, что посуда после этого будет испорчена.

Перед применением такого способа, можно предварительно погрузить нож в раствор медного купороса и нашатырного спирта: 100 граммов купороса и 10 граммов нашатырного спирта разводят в одном литре чистой дистиллированной или отстоянной воды. Погружение и каление ножа необходимо производить несколько раз до тех пор, пока вы не получите необходимый цвет металла.

Химическое воронение

Воронение ножа таким способом можно проводить лишь при условиях хорошей вытяжки и вентиляции, так как в противном случае оно может быть опасным для здоровья!

В нагретую до 140 - 160 градусов смесь селитры и каустической соды (30 граммов селитры и 100 граммов соды) поместите нож и держите его там не менее получаса. При этом способе воронения получается красивый глубокий черный, отдающий в синеву, цвет.
В щелочном растворе разведите в большой концентрации гидроксид калия либо натрия и поместите в этот раствор нож. Такой способ даст синеватую пленку на поверхности ножа.

Промасливание

Покройте нож маслом - можно применять льняное, машинное, оружейное, даже подсолнечное. Наносить масло можно как кисточкой, так и просто погрузив в него нож. После этого прокалите нож в духовке до 400 градусов. После остывания проверьте результат и если цвет недостаточно насыщенный, повторите процедуру. После завершения остудите нож и удалите масло мягкой фланелевой тряпочкой.

Заключение

Как вы видите, способы воронения металла в домашних условиях достаточно разнообразны. Единственная трудность может заключаться в том, что никогда не знаешь как поведет себя конкретный металл при использовании определенного метода воронения. Но большинство покрытий все же можно удалить с поверхности металла, а значит предмет в любом случае не будет испорчен безвозвратно.

Какой из вышеперечисленных способов использовать решать только вам, но все они заслуживают внимания и позволяют добиться хороших результатов.