Войти
Воронение - это процесс пассивации, в котором сталь частично защищена от ржавчины и называется после получения сине-черного внешнего вида полученного защитного покрытия. Истинное воронение - это электрохимическое конверсионное покрытие, возникающее в результате окислительной химической реакции с железом на поверхности, избирательно образующей магнетит (Fe 3O4), черный оксид железа. Черный оксид обеспечивает минимальную защиту от коррозии, если его не обработать водовытесняющим маслом для уменьшения смачивания и гальванического воздействия. Можно провести различие между традиционным воронением и некоторыми другими более современными покрытиями черным оксидом, хотя воронение является подмножеством черных оксидных покрытий.
Для сравнения, ржавчина, красный оксид железа (Fe 2O3), претерпевает чрезвычайно большое изменение объема при гидратации; в результате оксид легко отслаивается, вызывая типичное красноватое ржавление железа. «Холодный», «горячий», «ржаво-синий» и «дымно-синий» - это окислительные процессы, которые просто называют воронением.
«Холодное» воронение обычно представляет собой соединение на основе диоксида селена, которое окрашивает сталь в черный или, чаще, в очень темно-серый цвет. Этот продукт сложно равномерно нанести, он обеспечивает минимальную защиту и, как правило, лучше всего подходит для небольших быстрых ремонтных работ и подкраски.
«Горячий» процесс представляет собой раствор соли щелочного металла с использованием нитрита калия или нитрата натрия и гидроксид натрия, называемый «традиционной едкой сажей», который обычно проводят при повышенной температуре, от 135 до 155 ° C (от 275 до 311 ° F). Этот метод был принят более крупными производителями огнестрельного оружия для крупномасштабного и более экономичного воронения. Он действительно обеспечивает хорошую устойчивость к ржавчине, которая улучшается с помощью масла.
«Воронение ржавчины» и «воронение дыма» обеспечивают лучшую стойкость к ржавчине и коррозии, поскольку в процессе непрерывно любой металл, способный к ржавчине, превращается в магнетит (Fe 3O4). Обработка масляным покрытием усиливает защиту, обеспечиваемую воронением. Этот процесс также является единственным способом, который безопасно используется для повторной синей окраски старинных ружей. Многие двуствольные ружья спаяны мягким припоем (свинец) или серебряной пайкой, и многие части крепятся этим же методом. Более высокие температуры других процессов, а также их едкая природа ослабляют паяные соединения и делают использование пистолета опасным.
Воронение также можно проводить в печи, например, для меча или другого предмета, традиционно изготавливаемого кузнецом или специалистом, например оружейником. Кузнечные изделия и по сей день иногда можно найти изготовленными из вороненой стали традиционными мастерами в культурах и слоях общества, которые используют эту технологию по необходимости или по собственному выбору.
Покрытие чаще всего используется производителями оружия, оружейниками, и владельцы оружия, чтобы улучшить внешний вид своего огнестрельного оружия и обеспечить определенную устойчивость к коррозии. Он также использовался машинистами, которые защищали и украшали инструменты, сделанные для собственного использования. Воронение также помогает сохранить металлическую отделку, сопротивляясь поверхностным царапинам, а также помогает уменьшить блики в глазах стрелка, когда он смотрит вниз на ствол оружия. Все вороненые детали по-прежнему требуют смазки для предотвращения ржавчины. Воронение, являющееся химически конверсионным покрытием, не так устойчиво к износу и коррозии, как гальванические покрытия, и обычно имеет толщину не более 2,5 микрометров (0,0001 дюйма). По этой причине считается, что не следует добавлять какой-либо заметной толщины точно обработанным деталям оружия.
Новые пистолеты обычно доступны с вариантами вороненой отделки, предлагаемой как наименее дорогостоящая, и эта отделка также наименее эффективна для обеспечения устойчивости к ржавчине по сравнению с другими покрытиями, такими как Parkerizing или Процессы твердого хромирования или азотирования, такие как Tenifer.
Воронение, также используется для окраски стальных деталей точных часов и других мелких металлических изделий. Это часто достигается без химикатов, просто нагревая сталь до появления голубой оксидной пленки. Внешний вид оксидной пленки синего цвета также используется как индикатор температуры при отпуске углеродистой стали после закалки, указывая на состояние отпуска, подходящее для пружин.
Воронение также используется для приправки чугунной посуды, чтобы сделать ее относительно устойчивой к ржавчине и антипригарным покрытием. В этом случае кулинарное масло, а не оружейное масло, вытесняет воду и предотвращает ржавчину.
Воронение часто является занятием для любителей, и существует множество методов воронения, и продолжаются споры об относительной эффективности каждого метода.
Исторически бритвенные лезвия часто изготавливались из вороненой стали. Свойство нелинейного сопротивления вороненой стали бритвенных лезвий, предвещающее то же свойство, позднее обнаруженное в полупроводниковых диодных переходах, наряду с доступностью бритвенных лезвий из вороненой стали, привело к использованию бритвенных лезвий в качестве бритвенных лезвий. детектор в кристаллическом наборе AM-радио, которые военнопленные часто строили во время Второй мировой войны.
Воронение может быть нанесено, например, путем погружения стальных деталей в растворе нитрата калия, гидроксида натрия и воды, нагретой до температуры кипения, от 275 ° F до 310 ° F (от 135 ° C до 154 ° C) в зависимости от рецепта. Точно так же детали из нержавеющей стали могут быть погружены в смесь нитратов и хроматов, нагретую аналогичным образом. Любой из этих двух методов называется горячим воронением. Есть много других методов горячего воронения. Воронение горячим способом является текущим стандартом воронения, так как и оно, и воронение ржавчины обеспечивают наиболее постоянную степень устойчивости к ржавчине и косметическую защиту открытого металла.
Кислотный раствор, нанесенный на чистый металл 
После кипячения ржавые детали 
После восьми сеансов ржавчины, чесания и смазки Посинение ржавчины появилось между процессами горячего и холодного воронения. Первоначально он использовался оружейниками в 19 веке для изготовления синего огнестрельного оружия до того, как были разработаны процессы горячего воронения. Процесс заключался в том, чтобы покрыть детали пистолета раствором кислоты, дать им возможность равномерно заржаветь, а затем погрузить детали в кипящую воду, чтобы преобразовать красный оксид Fe 2O3в черный оксид Fe3O4, который образует более защитный, стабильное покрытие, чем красный оксид. Кипящая вода также удаляет любые остатки из нанесенного раствора кислоты (часто азотная кислота и соляная кислота, разбавленные водой). Затем рыхлый оксид прочесывали (соскребали) с помощью чесальной щетки или колеса. Кардочесальная щетка - это проволочная щетка с мягкой тонкой (обычно толщиной около 0,002 дюйма) проволокой. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнута желаемая глубина цвета или металл просто не перестанет окрашиваться. Это одна из причин, по которой ржавчина и воронение от дыма обычно более устойчивы к ржавчине, чем другие методы. Затем детали смазывают маслом и оставляют на ночь. Этот процесс оставляет глубокий сине-черный финиш.
Современные домашние любительские версии этого процесса обычно используют перекись водорода и раствор соли, иногда с уксусом, на стадии ржавления, чтобы избежать необходимости в более опасных кислотах.
Воронение от дыма - это еще один процесс, похожий на воронение от ржавчины. Вместо того, чтобы наносить раствор кислоты непосредственно на металлические детали, детали помещают в герметичный шкаф с источником влаги, емкостью с азотной кислотой и емкостью с соляной кислотой. Затем шкаф запечатывают. Смешанные пары кислот образуют однородную ржавчину на поверхности деталей (внутри и снаружи) примерно за 12 часов. Затем детали кипятят в дистиллированной воде, сушат воздухом, затем подвергают кардочесанию, как при воронении ржавчины.
Эти процессы были позже оставлены крупными производителями огнестрельного оружия, поскольку на их полное завершение часто уходило несколько дней и было очень трудоемко. Они до сих пор иногда используются оружейниками для получения аутентичной отделки оружия того времени, когда в моде было воронение ржавчины, аналогично использованию коричневого цвета на более ранних репрезентативных репликах огнестрельного оружия. Воронение ржавчины также используется на стволах ружья, которые припаяны к ребру между стволами, поскольку горячие растворы для воронения плавят припой во время процесса воронения.
Крупномасштабное промышленное горячее воронение часто выполняется с использованием вороненой печи. Это альтернативный метод создания черного оксидного покрытия. Вместо использования горячей ванны (хотя и с более низкой температурой) химически индуцированного метода можно посредством регулирования температуры нагревать сталь точно так, чтобы вызвать образование черного оксида выборочно по сравнению с красным оксидом. Его тоже нужно смазать маслом, чтобы обеспечить значительную устойчивость к ржавчине.
Существуют также методы холодного воронения, не требующие нагрева. Коммерческие продукты широко продаются в маленьких бутылочках для холодного воронения огнестрельного оружия, и эти продукты в основном используются отдельными владельцами оружия для небольших доработок отделки оружия, чтобы небольшая царапина не стала основным источником ржавчины на оружии. время. По крайней мере, один из холодных растворов для воронения содержит диоксид селена для обеспечения воронения. Селенсодержащие растворы для холодного воронения работают путем нанесения на поверхность покрытия из селенида меди. Холодное воронение не особенно устойчиво к износу кобуры и не обеспечивает высокой степени устойчивости к ржавчине. Часто он действительно обеспечивает адекватный косметический ремонт отделки пистолета при регулярном нанесении и дополнительном смазывании. Тем не менее, небольшие участки воронения ржавчины часто сочетаются, сливаются и изнашиваются лучше, чем любой процесс холодного воронения.
Селитра и цветной футляр В этом процессе полированные и очищенные стальные детали погружаются в ванна с расплавом солей - обычно нитрат калия и нитрат натрия (иногда с 9,4 г (0,33 унции) диоксида марганца на фунт общего нитрата). Смесь нагревают до 310-321 ° C (от 590 до 610 ° F), и детали подвешивают в этом растворе с помощью проволоки. Детали необходимо постоянно наблюдать на предмет изменения цвета. Поперечное сечение и размер деталей влияют на результат отделки и время, необходимое для ее достижения. Этот метод нельзя использовать на деталях, подвергнутых критической термообработке, таких как приемники, направляющие или пружины. Обычно он используется для небольших деталей, таких как булавки, винты, прицелы и т. Д. Цвета варьируются от соломенного, золотого, коричневого, пурпурного, синего, бирюзового до черного. Примеры этой отделки распространены на старых карманных часах, стрелки которых имеют так называемый павлиний синий, насыщенный переливающийся синий цвет.
Это предшественник окраски всех металлов, обычно используемых в огнестрельном оружии. Современные термически обрабатываемые стали не существовали или находились в зачаточном состоянии. Использовалась мягкая низкоуглеродистая сталь, но для ствольной коробки огнестрельного оружия требовались прочные материалы. Первоначально использовалось цементирование, но оно не предлагало никакой эстетики. Цветное упрочнение происходит, когда мягкая сталь помещается в достаточно герметичный тигель в смеси обугленной кожи, костного угля и древесного угля. Этот тигель нагревали до 730 ° C (1350 ° F) в течение 6 часов (чем дольше прикладывалось тепло, тем толще цементированное покрытие). По окончании процесса нагрева тигель вынимается из печи и помещается над ванной с водой, в которой воздух проходит через перфорированный змеевик на дне ванны. Дно тигля открывается, позволяя содержимому опускаться в быстро пузырящуюся воду. Дифференциальное охлаждение приводит к появлению цветовых узоров, а также к упрочнению детали.
Различные цвета могут быть получены с помощью различных вариантов этого метода, включая закалку в масле вместо воды.
Браунинг - это контролируемая красная ржавчина Fe 2O3, также известная как сливовый или сливово-коричневый. Как правило, для коричневого и синего цвета можно использовать один и тот же раствор. Отличие - погружение в кипящую воду для воронения. Затем ржавчина превращается в черно-синий Fe 3O4. Многие старые формулы для придания коричневого и синего цвета основаны на агрессивных растворах (необходимых для ржавления металла) и часто содержат растворы цианида или солей ртути, которые особенно токсичны для человека.
Воронение работает только с деталями из стали, чугуна или нержавеющей стали для защиты от коррозии, поскольку оно превращает железо в Fe 3O4; он не работает с цветными металлами. Алюминиевые и полимерные детали нельзя воронить, и защита от коррозии не предусмотрена. Однако химические вещества из процесса воронения могут вызвать неравномерное окрашивание алюминиевых и полимерных деталей. Никогда не следует пытаться воронить алюминий, так как он бурно реагирует с ванной с едкой солью, потенциально вызывая серьезные химические ожоги.
Трение, возникающее при ношении кобуры, быстро удаляет холодное воронение, а также устраняет воронение, ржавчину или дым в течение длительного периода использования. Обычно не рекомендуется использовать холодное воронение в качестве подкраски при наличии трения. Если холодное воронение - единственный практический вариант, следует промаслить участок, чтобы максимально продлить срок службы покрытия.
В разговорной речи тонкие покрытия из черного оксида часто называют воронением, а более тяжелые покрытия - черным оксидом. Оба относятся к одному и тому же химическому процессу для обеспечения истинного воронения.
