Способ электрохимического чернения стали. Чернение стали химическое

Способ электрохимического чернения стали

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий и может быть использовано для декорирования и защиты от коррозии стальных деталей и изделий, в частности покрытие может быть использовано для декоративной отделки художественных изделий полученных методами ковки, чеканки, литья. Способ позволяет осуществлять чернение как в стационарных ваннах, так и методом электронатирания. Для электроосаждения таких покрытий предлагается электролит, содержащий следующие компоненты, г/л: хлористый натрий 250-300, сахар 100-200, синтанол ДС-10 1-3. Электроосаждение черного покрытия осуществляют, используя переменный электрический ток. Плотность тока в стационарной гальванической ванне 0,6-1,0 А/см2, а при использовании метода электронатирания 3-6 А/см2. Для электронатирания используют электрод-инструмент из хромированной стали с кримпленовой тканью и с полостью для электролита. Технический результат: увеличение скорости обработки, повышение производительности оборудования, увеличение коррозионной стойкости стали, возможность обработки изделий и деталей различных размеров при использовании экологически чистых веществ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий и может быть использовано для декорирования и защиты от коррозии стальных деталей и изделий за счет окрашивания поверхности в черный цвет. Покрытие может быть использовано для декоративной отделки художественных изделий, полученных методами: ковки, чеканки, литья и другими. При этом чернение может осуществляться локально или по всей поверхности изделия.

Известен способ химического оксидирования стали, приводящий к окрашиванию поверхности стали в основном в черный цвет. Для достижения этой цели используются горячие растворы на основе едкого натрия (Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галль И.Е. и др. Гальванотехника. Справочник. М.: Металлургия, 1987, с. 485). Однако едкий натрий является токсичным веществом, а в предлагаемом способе используются только экологически чистые вещества. Кроме этого в известном способе используются растворы, содержащие едкий натрий, нитрат натрия и нитрит натрия при температуре от 125 до 155°С, а в предлагаемом способе раствор применяют при комнатной температуре. В предлагаемом способе сокращается время обработки по сравнению с известным способом. В известном способе время обработки составляет 15-90 минут, в предлагаемом способе - 0,5-1,5 минуты.

Известен способ электрохимического катодного окрашивания меди и медных сплавов в электролите, содержащем сульфат меди, сахар, едкий натрий (Ажогин Φ.Ф., Беленький Μ.Α., Галль И.Е. и др. Гальванотехника. Справочник. М.: Металлургия, 1987, с. 459). В данном способе, так же как и в предлагаемом способе, обработка выполняется в электролите, содержащем сахар. Однако этот известный способ позволяет выполнять окрашивание только меди и сплавов меди, но не может применяться для окрашивания стали. Кроме этого в известном способе используется едкий натрий, который является токсичным веществом, а в предлагаемом способе используются только экологически чистые вещества. Также следует отметить, что скорость обработки предлагаемым способом выше, чем известным способом. При этом если в известном способе обработка осуществляется только на одном электроде - на катоде, то в предлагаемом способе при использовании переменного тока чернение идет на обоих электродах, что повышает производительность используемого оборудования.

Известен способ электрохимического окрашивания под действием электрического тока переменной полярности в начале в серной или щавелевой кислоте, а затем в сульфосалициловой кислоте (см. RU №2467096, C25D 11/22, 20.11.2012). В данном способе, так же как и в предлагаемом способе, обработка выполняется с применением переменного тока. Однако в этом известном способе используется токсичное вещество - серная кислота, кроме этого известный способ менее технологичен, так как в нем используется обработка в двух электролитах. Известный способ позволяет выполнять окрашивание только алюминия, но не может применяться для окрашивания железа и сплавов на их основе.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого в изобретении электрохимического способа чернения является способ электрохимического оксидирования стали, приводящий к окрашиванию стали в основном в черный цвет (см. Дасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1989. 305 с.). Авторы предлагают использовать горячие растворы едкого натрия или хромовый ангидрид и борфтористоводородную кислоту. Однако едкий натрий, хромовый ангидрид и борфтористоводородная кислота - это токсичные вещества, а в предлагаемом способе используются только экологически чистые вещества. Предлагаемый способ позволяет сократить время обработки в 10-20 раз по сравнению с прототипом. Кроме этого в предлагаемом способе используется не постоянный ток, а получаемый на более дешевом оборудовании переменный ток. При этом если в известном способе обработка осуществляется только на одном электроде - на аноде, то в предлагаемом способе при использовании переменного тока чернение идет на обоих электродах, что почти в два раза повышает производительность используемого оборудования (гальванических ванн).

Задача изобретения - повысить производительность оборудования, увеличить скорость обработки, используя при этом экологически чистые вещества.

Также задачей изобретения является разработка способа, позволяющего обрабатывать изделия и детали различных размеров, в том числе и крупногабаритные, при этом не только окрасить их в черный цвет, но и повысить коррозионную стойкость обработанной стали.

Поставленная задача достигается тем, что в способе электрохимического чернения стали, включающем электрохимическую обработку в электролите, содержащем сахар, в состав этого электролита дополнительно вводят хлористый натрий и синтанол ДС-10 при следующем соотношении компонентов, г/л:

в стационарной ванне поддерживают плотность переменного тока 0,6-1,0 А/см2.

Предложен способ электрохимического чернения, позволяющий получать на поверхности стали темные, в основном черные защитно-декоративные покрытия электролизом, как в стационарных ваннах, так и методом электронатирания. Для электроосаждения таких покрытий предлагается электролит, содержащий следующие компоненты в г/л:

а электронатирание осуществляют электрод-инструментом, содержащим электрод из хромированной стали с кримпленовой тканью и с полостью для электролита, используя плотность переменного тока 3,0-6,0 А/см2.

Электроосаждение черного покрытия осуществляют, используя переменный электрический ток. Плотность тока в стационарной гальванической ванне 0,6-1,0 А/см2, а при использовании метода электронатирания поддерживают 3-6 А/см2. Для электронатирания используют электрод-инструмент. На фиг. 1 изображен электрод-инструмент для чернения методом электронатирания, где:

- кримпленовая ткань,

- токопроводящая часть электрода-инструмента, изготовленная из хромированной стали,

- диэлектрическая рукоятка электрода-инструмента, изготовленная из пластмассы,

- токоподвод - клемма,

- полость для электролита,

- нить для закрепления кримпленовой ткани.

Электрод-инструмент состоит из электропроводной части, изготовленной из хромированной стали, обмотанной кримпленовой тканью, и диэлектрической части, состоящей из пластмассы. Кримпленовая ткань изолирует электрод-инструмент от изделия, кроме этого впитывает и удерживает электролит, т.е. выполняет функцию ванны.

Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат: увеличить скорость обработки, повысить производительность оборудования, увеличить коррозионную стойкость стали, дает возможность обрабатывать изделия и детали различных размеров, в том числе и крупногабаритных, при этом использовать экологически чистые вещества.

Пример 1 конкретного нанесения предлагаемого покрытия на образец из стали Ст3кп. Образец перед нанесением покрытия шлифовали, полировали, обезжиривали венской известью, декапировали в 10% растворе серной кислоты, промывали водопроводной и дистиллированной водой. Предлагаемое покрытие наносили в стационарной ванне, используя электролит с минимальной концентрацией компонентов следующего состава в г/л:

При этом использовали плотность переменного тока 0,6 А/см2. Время обработки 30 секунд. Покрытие получилось ровным, гладким, полублестящим. Цвет покрытия темно-серый. Время появления первых очагов коррозии в 12% водном растворе морской соли увеличилось в 3 раза по сравнению со стальными образцами из стали Ст3кп без покрытия. Если первые очаги коррозии на стальном образце без покрытия появились через 3 часа, то на стальных образцах с покрытием первые очаги коррозии появились почти через 9 часов.

Пример 2

Образец из стали Ст3кп готовили так же, как и в примере 1. Предлагаемое покрытие наносили в стационарной ванне, используя электролит с максимальной концентрацией компонентов следующего состава в г/л:

При этом использовали плотность переменного тока 1,0 А/см2. Время обработки 90 секунд. Покрытие ровное, матовое, насыщенного радикально-черного цвета. Время появления первых очагов коррозии в 12% водном растворе морской соли увеличилось в 8 раз по сравнению со стальными образцами из стали Ст3кп без покрытия.

Пример 3

Образец из стали Ст3кп готовили так же, как и в примере 1. Предлагаемое покрытие наносили методом электронатирания, используя электролит с минимальной концентрацией компонентов следующего состава в г/л:

Для чернения методом электронатирания использовали электрод-инструмент с площадью 1 см2, площадь детали 2,7 см2. Применяли плотность переменного тока 3 А/см2. Скорость движения электрода-инструмента поддерживали в диапазоне 7-9 м/мин. Наносили покрытие круговыми движениями, так как при этом происходит лучшее перемешивание электролита, кроме того, при поступательном движении на краях происходит секундная фиксация, что увеличивает возможность образования пригара. Общее время обработки 30 секунд. Покрытие получилось ровным, гладким, полублестящим. Цвет покрытия темно-серый. Время появления первых очагов коррозии в 12% водном растворе морской соли увеличилось в 2,7 раза по сравнению со стальными образцами из стали Ст3кп без покрытия.

Пример 4

Образец из стали Ст3кп готовили так же, как и в примере 1. Предлагаемое покрытие наносили методом электронатирания, используя электролит с максимальной концентрацией компонентов следующего состава в г/л:

Для чернения методом электронатирания использовали электрод-инструмент с площадью 1 см2, площадь детали 2,7 см2. Применяли плотность переменного тока 6 А/см2. Скорость движения электрода-инструмента поддерживали в диапазоне 7-9 м/мин. Наносили покрытие круговыми движениями, так как при этом происходит лучшее перемешивание электролита, кроме того, при поступательном движении на краях происходит секундная фиксация, что увеличивает возможность образования пригара. Общее время обработки 90 секунд. Покрытие получилось ровным, гладким, черным. Время появления первых очагов коррозии в 12% водном растворе морской соли увеличилось в 5,3 раза по сравнению со стальными образцами из стали Ст3кп без покрытия.

Таким образом, варьируя концентрацию компонентов электролита, время обработки и плотность тока в предлагаемых диапазонах, можно получать покрытия от темно-серых полублестящих до матовых, насыщенно радикально-черных. Покрытия можно полировать и при необходимости таким способом повысить степень их блеска.

1. Способ электрохимического чернения стального изделия, включающий нанесение покрытия электрохимической обработкой в ванне с электролитом, отличающийся тем, что покрытие наносят при плотности переменного тока 0,6-1,0 А/см2, а электролит содержит, г/л:

2. Способ электрохимического чернения стального изделия, включающий нанесение покрытия электрохимической обработкой, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют электронатиранием электрод-инструментом, содержащим электрод из хромированной стали с кримпленовой тканью с полостью для электролита, содержащего, г/л:

www.findpatent.ru

Воронение стали - Слесарное дело

Страница 1 из 3

Воронение, или чернение, стали – это технология пассивации, при которой сталь подвергается частичной защите от коррозии.

Своим названием этот метод обязан сине-чёрному цвету получаемого при этом защитного покрытия.

Настоящее воронение оружейной стали – это формирование на поверхности стали защитного покрытия методом её электрохимического преобразования в результате поверхностной химической реакции окисления железа с образованием чёрного оксида железа, или магнетита (Fe3O4).

Чёрный оксид обеспечивает минимальную антикоррозионную защиту, которая может быть дополнена за счёт обработки водовытесняющим маслом для ослабления увлажняющего и гальванического действия агрессивных сред.

Можно провести различие между традиционным воронёным покрытием и некоторыми другими современными чёрными оксидными покрытиями, хотя оно и представляет собой разновидность чёрных оксидных покрытий.

Ржавчина, или красный оксид железа (Fe2O3), в отличие от воронёного покрытия, подвержена чрезвычайно большому расширению вследствие гидратации. В результате этого оксид легко осыпается с поверхности стали, оставляя на окружающих предметах характерные рыжие следы ржавчины.

Термин «воронение» является общим обозначением нескольких технологий окисления. Речь идёт о холодном, горячем, оксидном и паровом воронении.

Холодное воронение

Холодное воронение – это, как правило, чернение стали с использованием химической смеси на основе двуокиси селена (SeO2), которая окрашивает сталь в чёрный или чаще в очень тёмный серый цвет.

При этом методе сложно равномерно нанести смесь на поверхность стали, он обеспечивает лишь минимальную защиту, и больше годится для быстрого выполнения мелкого ремонта и отделки.

Методы холодного воронения не требуют использования горячих растворов. В торговой сети широко представлены коммерческие составы для холодного воронения огнестрельного оружия, используемые в первую очередь владельцами ружей для небольшой отделки их чистовой поверхности с целью предотвращения образования на ней небольших царапин, которые со временем могут стать источником появления ржавчины. Некоторые из таких растворов для холодного чернения содержат двуокись селена. Покрытие, полученное методом холодного воронения, не обладает особой стойкостью ни к износу, ни к ржавлению. Однако оно зачастую обеспечивает адекватный внешний вид чистовой поверхности оружия при условии последующей регулярной обработки маслом.

Горячее воронение

Горячее воронение представляет собой процесс обработки поверхности стали раствором гидроксида натрия (каустической соды, NaOH) и нитрата калия (KNO3), который, как правило, осуществляется при повышенной температуре (от 135 °C до 155 °C).

Оно может осуществляться, например, путём погружения обрабатываемых стальных деталей ружей в водный раствор нитрата калия и гидроксида натрия, нагретый до температуры кипения (135 °C -155 °C) в зависимости от конкретно применяемого метода. Ружейные детали из нержавеющей стали, подвергаемые горячему воронению, погружаются в смесь нитратов и хроматов, нагретую аналогичным образом. Любой из этих двух методов называется горячим воронением. Помимо этого существует множество других методов горячего воронения.

Общая технология горячего воронения является современным стандартом чернения огнестрельного оружия, так как она наряду с оксидным воронением обеспечивает самый стабильный уровень коррозионной стойкости и косметическую защиту внешних металлических поверхностей ружья. Она применяется крупными оружейными компаниями в целях более экономичного крупносерийного чернения изделий.

Горячее воронение стали обеспечивает ей хорошую коррозионную стойкость, которую дополнительно улучшают путём обработки маслом.

slesario.ru

Холодное чернение стали ЦКН-51 - НПП СЭМ.М. Гальванические технологии. Блескообразующие добавки

 Композиции ЦКН-51А, ЦКН-51Б

 (ТУ 2499-007-40195384-05)

 для холодного чернения сталей

Процесс холодного чернения ЦКН-51 заменяет оксидирование (воронение) углеродистых нелегированных сталей в традиционных горячих высококонцентрированных щелочных растворах при сохранении коррозионных характеристик покрытий. Резко возрастает производительность процесса за счет меньшего времени обработки.

СОСТАВ РАСТВОРА 

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ 

После нанесения покрытия для достижения насыщенного черного цвета ОБЯЗАТЕЛЬНА пропитка покрытий стандартными методами в индустриальных маслах.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВКА РАСТВОРА 

            1. Композиции ЦКН-51А, ЦКН-51Б растворяют, исходя из концентрации 50 мл/л каждой. После перемешивания необходимо измерить кислотность полученного раствора. 

            2. В процессе эксплуатации раствор подщелачивается.  Необходимо поддерживать оптимальную кислотность раствора - 3.6 точек. 

            3. Раствор корректируется после обработки 0.5-1.0 м2/л простым добавлением каждого компонента по 10-15 мл/л 

            4. Расчетные нормативы расхода: композиция ЦКН-51А - 50-100 мл/м2. 

                                                                                композиция ЦКН-51Б - 50-100 мл/м2

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 

Композиции ЦКН-51А и ЦКН-51Б по степени воздействия на организм в соответствии с Гигиеническими нормами ГН 2.2.5.686-98  и ГОСТ 12.1.007 относятся к 3 классу (ЦКН-51А) и 2 классу (ЦКН-51Б) опасности. 

            При эксплуатации растворов композиции ЦКН-51 необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.008-75 и заводских  инструкций по технике безопасности. 

ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ 

Транспортирование композиций ЦКН-51А, ЦКН-51Б допускается всеми видами транспорта в таре из полиэтилена. 

            Композиции ЦКН должны храниться в закрытых складских помещениях вдали от нагревательных приборов при температуре от +5 до +35ОС. 

            Срок хранения композиции ЦКН-51А, ЦКН-51Б  - 6 месяцев с момента изготовления.

По вопросам поставок и приобретения Технологической документации обращайтесь в НПП "СЭМ.М" 

Телефон/факс  (495) 978-94-42

bestgalvanik.ru

Практическая химия для моделистов. Патина на металле. Чернение металла.

Тема сегодняшней статьи - обработка и/или старение металлов. Ржавчина - это плёночное покрытие на металлах (в частности - медь, бронза и латунь). Ржавчина бывает разных цветов, а причина её возникновения - окисление. Вместо невероятно долгого естественного окисления, мы поможем поверхности металла покрыться ржавчиной при помощи химических средств. А целью станет получение чёрного цвета и его оттенков, вплоть до некоторых сплавов тёмного цвета.

Техника придания металлу чёрного цвета при помощи химических реактивов называется патинированием. Существуют и другие способы, со своими специфическими названиями (к примеру, "воронение").

Методика патинирования, которую мы рассмотрим в рамках данной статьи, принадлежит к так называемым "холодным" способам. Термин "холодная реакция" обозначает отсутствие воздействия на металл теплом или электричеством. Таким образом, мы займёмся поиском наиболее простых способов патинирования, а также рассмотрим их достоинства и недостатки.

Известно, что для этой же цели некоторые фирмы выпускают специальные продукты (к примеру, жидкость "Blacken-It"), но они как-то обошли моё внимания. Искра в моих мыслях разожглась от экстравагантной торговой марки "Uschi van der Rosten", которая выпускает продукцию по лицензии AK Interactive.

А выпуск продукции известной марки делает фирму более привлекательной в глазах моделистов.

Первый продукт, которым я воспользовался, была жидкость для чернения белого металла производства AK. В семейство "белых металлов" входят сплавы, использующиеся в моделизме для отливки металлических деталей. В их состав могут входить цинк, медь, олово, свинец и даже такие металлы, как никель, кадмий, висмут и сурьма.

Детали из "белого металла" - фигурки, авиационные шасси и другие высокодетализованные элементы конструкции. Также использование металла может пригодиться для производства моделей гусениц для транспортной техники.

Фирма AK утверждает, что этот продукт создан для чернения гусениц, особенно наиболее известной фирмы Friulmodel.

Траки Friulmodel очень легко шлифовать и сверлить в них отверстия благодаря невероятно стойким проволочным шпилькам. Эти гусеницы, по большому счёту, представляют собой настоящую модель на модели.Основная сложность при работе с металлическими гусеницами - обрезка проволочных шпилек, однако и это не столь проблематично, если заранее позаботиться о рамке-шаблоне для точной обрезки.

Единственный недостаток металлических гусениц Friulmodel - их цена, которая может запросто превосходить стоимость самой модели, для которой они предназначены.

Позже мне попалась пара гусениц из отлитого под давлением пластика с гораздо более земной ценой, но с достаточно хорошим качеством - поддающиеся подгонке под рельеф и довольно аккуратные.

Я начал работу со сборки гусениц. Затем следует обезжирить их поверхность, а также очистить от пыли и ржавчины. Чистота металла критически важна для успеха нашей задачи. Из-за характерной для гусениц рельефности, их невозможно эффективно ошкурить или обработать щёткой, поэтому я решил попробовать специальные жидкости.

Первой стала жидкость для ультразвуковой очистки, разбавленная с водой и порошком для смывания металла в низкой концентрации. К сожалению, я столкнулся с тем, что этот продукт разъедает цианоакрилат, поэтому позже возникла необходимость вновь пройтись этим клеем для закрепления шпилек в соединениях.

Что же представляет собой продукт Uschi/AK? Загадка. Скажем, жидкость "Blacken-It" - нечто вроде смеси селенистой кислоты, сульфата меди, спирта и воды, как говорит производитель. Но в любом случае, не думаю, что химический состав продукта может быть чем-то опасен, иначе производитель не преминул бы сообщить об этом. Разумеется, кислота весьма опасна для глаз. Также селенистая кислота - сильный яд, поэтому будьте особенно осторожны и не касайтесь жидкости пальцами.

Процесс начинается с разбавления продукта с водой в соотношении 50 на 50 в неметаллической ёмкости. Я вылил содержимое бутылки (100 мл) в емкость от "Tupperware" и добавил тот же объём дистиллированной воды. Очень важно использовать не слишком широкую для 200 мл ёмкость, чтобы гусеницы оказались полностью погруженными в жидкость.

Я обработал траки щёткой для удаления особо тёмных точек - это мягкий материал, а его удаление не сказывается на тёмной патине.

Патина не подвержена воздействию ни одного из растворителей, используемых в моделизме. Белый металл способен обнажиться лишь после использования абразивного инструмента (к примеру, наждачной бумаги, проволочной щётки, карандаша или стальной стружки). Взгляните, насколько тонким получился тёмный слой патины.

Таким образом, жидкость взаимодействует лишь с весьма ограниченным количеством сплавов. Не удивлюсь, если она не покроет патиной другой белый металл, отличающийся от сплава фирмы Friulmodel.

Берём моногидрат сульфата железа (порошок оранжевого цвета) и растворяем его в воде. Так как это очень опасный препарат, то лучше приобретать его именно в порошковом виде. Растворяем 20 грамм сульфата в 200 мл дистиллированной воды.

А вот результат методики на гусеничных траках. Заметна разница между отполированным и промытым металлом. Тот металл, который был лишь отполирован, покрыт меньшим слоем патины, да и затемнение не столь интенсивно. Патина состоит из множества мелких чёрных и красных пятен. Кстати, этот слой столь же стоек к растворителям.

Что касается грунтования гусениц, то этот метод, несомненно, значительно улучшит адгезию для всех видов красок. Металл - материал с изначально слабыми сцепляющими свойствами. В данном случае у коммерческого продукта есть некоторые преимущества, и он может представлять интерес для моделистов, занимающихся покраской металлических фигурок.

Из-за того, что бутылка продукта фирм Uschi/AK гораздо дороже, чем купорос, да и самостоятельно создать этот химикат не столь сложно, я голосую метод самодельного приготовления реактива в домашних условиях.

Вкратце подведём итоги:- жидкостью для ультразвукового очистителя (если она есть под рукой) предпочтительнее обрабатывать свободные связки траков;- очистка поверхности металла, особенно обезжиривание, критически необходимо для достижения хороших результатов. Эту процедуру можно выполнить при помощи различных продуктов;- необходимо точно отмерять дозировку химикатов, так как они токсичные и/или очень едкие.

Что же в остатке? Что ж, имея в виду стоимость и качество гусеничных траков Friulmodel, если есть возможность сделать их ещё лучше, то таким шансом нужно пользоваться. Более того, процедура патинирования невероятно проста. Она кажется сложной лишь в статьях и различных тестированиях.Рик.

Автор статьи: Rick LawlerИсточник: НеизвестенПеревод: Команда BigScale

bigscale.ru

25. Чернение

Чернение металла - это вид обработки металла, в результате которой на металлическую поверхность наносится покрытие черного цвета, защищающее металл от коррозии.

Чернение - это аналог воронения металла. Чернение металлических изделий позволяет защитить металл не только от воздействия влаги, но и от механических повреждений при трении. Чернение применяется для обработки деталей из углеродистых и легированных, инструментальных, конструкционных сталей, из чугуна и порошковых металлов. Также чернение может использоваться для обработки изделий после штамповки и ковки. По своим антикоррозийным свойствам покрытие, полученное в результате чернения, не менее эффективно ,чем пленка, образующаяся в результате горячего оксидирования.

Способ состоит в нанесении на поверхность изделия влажной нашатырно-черневой массы, состоящей из сульфидов Ag, Cu, Pb, и прокаливании изделия после испарения влаги при температурах около 700°С. Однако способ не позволяет получать покрытие, обладающее хорошим сцеплением с поверхностью металлов и сплавов, не содержащих золота или серебра.

Известен способ чернения цветных металлов и сплавов путем погружения изделия в хлороформный раствор тетраметилурамдисульфида (ТМТД).

Недостатками способа являются использование высокотоксичных веществ, длительность процесса, разрушение слоя подложки, так как чернение происходит в результате взаимодействия ТМТД с металлом подложки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ декоративной обработки металлической поверхности, включающий нанесение на нее органического серосодержащего соединения металла, в частности меркаптида серебра или золота или их смеси, и последующую термообработку при 250-900°С

Недостатками данного способа являются невозможность использования его для чернения неметаллических поверхностей; высокая температура обжига и неудовлетворительные эргономические показатели, вызванные резким неприятным запахом используемых соединений и их вредным влиянием на человека.

26. Пассивирование

Пассивирование – обработка металлов в пассивирующих растворах.

Пассиваторы – вещества, с помощью которых металлическую поверхность переводят в пассивное состояние. Чаще всего пассиваторы – неорганические вещества, которые обладают окислительными свойствами (хроматы, молибдаты, нитраты).

При взаимодействии металлической поверхности с определенными веществами на ней образуются защитные слои (пленки). Эти вещества сдвигают коррозионный потенциал в положительную сторону, тем самым снижая скорость коррозии.

Пассивирование может быть двух видов: химическое и электрохимическое.

ХИМИЧЕСКОЕ ПАССИВИРОВАНИЕ

Химическое пассивирование проводят окунанием либо непосредственным нанесением реагентов на саму поверхность без применения электрического тока. В зависимости от используемых веществ, химическое пассивирование может проводиться при комнатной температуре или с подогревом электролита.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПАССИВИРОВАНИЕ

Проводят в растворах окислителей при воздействии электрического тока. Под воздействием тока  частицы оседают на поверхности защищаемого изделия, создавая защитный слой. Этот слой, состоящий из малорастворимых соединений, получается более равномерный, чем при использовании метода химического пассивирования.

studfiles.net

Чернение стали - это... Что такое Чернение стали?

Вороне́ние стали (оксидирование, чернение, синение) — процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа (Fe3O4 и др.) толщиной 1-10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет - т.н. цвета побежалости, сменяющие друг друга по мере роста плёнки (жёлтый, бурый, вишнёвый, фиолетовый, синий, серый).

Существуют следующие виды воронения:

• щелочное — воронение в щелочных растворах с окислителями при температуре 135—150 °C;
• кислотное — воронение в кислых растворах химическим или электрохимическим способами;
• термическое — окисление стали при высоких температурах: в атмосфере перегретого водяного пара при 200—480 °C или в парах аммиачно-спиртовой смеси при 520—880 °C, в расплавленных солях при 400—600 °C, а также в воздушной атмосфере при 310—450 °C с предварительным покрытием поверхности деталей тонким слоем асфальтового или масляного лака.

Структура покрытия мелкокристаллическая, микропористая. Для придания блеска, а также улучшения защитных свойств окисной плёнки её также пропитывают маслом (минеральным или растительным).

Сейчас воронение применяется преимущественно в качестве декоративной отделки, а раньше - в основном - для уменьшения коррозии металла.

Wikimedia Foundation. 2010.

• Чернега Леонид Алексеевич
• Чернение изображения

Смотреть что такое "Чернение стали" в других словарях:

• ЧЕРНЕНИЕ — создание на поверхности металлических изделий тонкой оксидной (сталь, чугун) или сульфидной (серебро) пленки. Чернение стали разновидность воронения …   Большой Энциклопедический словарь

• чернение — я; ср. 1. к Чернить. Ч. сукна. Ч. по серебру. Ч. репутации. 2. = Чернь (3 зн.). Браслет с чернением. Выставка ростовских эмалей и чернения. * * * чернение создание на поверхности металлических изделий тонкой оксидной (сталь, чугун) или сульфидной …   Энциклопедический словарь

• ЧЕРНЕНИЕ — создание на поверхности стали чёрной оксидной плёнки для повышения корроз. стойкости или в декоративных целях. Ч. проводят погружением стали в расплавл. соли либо обработкой в водных р рах щелочей, к т или солей. Ч. разновидность воронения …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Воронение стали — (оксидирование, чернение, синение)  процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1 10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет  т. н. цвета побежалости,… …   Википедия

• Оксидирование стали — Воронение стали (оксидирование, чернение, синение) процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа (Fe3O4 и др.) толщиной 1 10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет т.н. цвета… …   Википедия

• Таджикская Советская Социалистическая Республика — (Республикаи Советии Социалистии Тоджикистон)         Таджикистан.          I. Общие сведения          Таджикская АССР образована 14 октября 1924 в составе Узбекской ССР; 16 октября 1929 преобразована в Таджикскую ССР, 5 декабря 1929… …   Большая советская энциклопедия

• Доспехи воина в комплексе —         Прежде чем приступить к рассмотрению изменений в защитном вооружении, которое воин носил непосредственно на своем теле и которое известно под общим названием доспех (рис. 128), следует заметить, что до XIV века он не предстает перед… …   Энциклопедия средневекового оружия

• Драгоценные и поделочные камни —         (a. precious and semiprecious stones; н. Edel und Schmucksteine; ф. pierres precieuses et decoratives; и. piedras preciosas y semi preciosas) минералы и горн. породы, используемые в ювелирно камнерезном произ ве для изготовления украшений …   Геологическая энциклопедия

• ювелирное искусство — вид декоративно прикладного искусства: изготовление художественных украшений, предметов быта и др. из драгоценных металлов (золота, серебра), часто в сочетании с драгоценными и поделочными камнями и пр.; художественные изделия из других металлов… …   Энциклопедический словарь

• ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ — ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ, минералы, используемые для изготовления украшений и художественных изделий. Основными критериями для отнесения минерала к драгоценным и поделочным служат красота (цвет, блеск, прозрачность, «игра», иризация (см.… …   Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Радиолюбительская технология. Обработка металлов. Химическое чернение металлов

Радиолюбительская технология. Обработка металлов.

Главная / Радиолюбительская технология / ..

Черная протрава для алюминия.     Поверхность предмета из алюминия полируют сначала мельчайшим порошком наждака, затем смазывают оливковым маслом и нагревают, при частом смазывании этим маслом, над спиртовой лампой до тех пор, пока оливковое масло не окрасится в черный цвет. После этого нагревание прекращают и по охлаждении предмета вытирают масло тряпкой.

Черная протрава для железа и стали     Воронение железа и стали, имеющее своей целью, с одной стороны, придать поверхности этих металлов красивый вид, а с другой - предохранить их от ржавчины, состоит, как известно, в том, что металлические поверхности, тщательно отшлифованные и очищенные от жира и грязи, натирают различными смесями из соответственно выбранных веществ и подвергают затем воздействию высокой температуры. Приводим некоторые наиболее практичные и быстро действующие составы для воронения.

1 часть азотнокислого серебра (ляписа), 500 частей воды; 1 часть хлористой сурьмы, 1 часть оливкового масла: 3) 2 части хлористой сурьмы, 2 части хлористого железа (кристаллического) , кислоты; 4) 54 части медного купороса, 3 части железных опилок, 14 частей азотной кислоты (крепкой водки), 26 частей спирта, 200 частей воды.

Черная протрава для меди.     Готовят насыщенный раствор сернокислой меди и добавляют в него нашатырный спирт до тех пор, пока смесь не примет яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемая вещь опускается в этот раствор на несколько минут, затем вынимается и слегка нагревается до тех пор, пока не почернеет. Есть еще другой способ. Медная вещь, подлежащая чернению, очищается сначала тонкой наждачной бумагой, после чего до ее очищенной поверхности стараются не прикасаться пальцами. Затем она или погружается в жидкий раствор хлористой платины, или смачивается им при помощи кисти. Раствор этот, если он не имеет кислой реакции, слегка подкисляется соляной кислотой. Очень прочное чернение медных изделий получается в том случае, если погрузить их в насыщенный раствор металлической меди в азотной кислоте и затем слегка нагреть.

Черная протрава для бронзы. Обычно как чисто черное, так и серое окрашивание получается образованием на поверхности вещи окиси меди или сернистой меди. Но оба эти окрашивания могут быть достигнуты и отложением на поверхности вещи сернистых соединений других металлов - свинца, висмута, ртути и т.п. Будет ли окрашивание вполне черное или светло-черное, т.е. серое, зависит как от состава, вызывающего окраску, так и от времени действия последнего. Для образования на поверхности вещей черной окиси меди подогретую вещь погружают на несколько секунд в раствор меди в избытке азотной кислоты и затем держат ее над огнем древесных углей до тех пор, пока поверхность ее не начнет чернеть. Чтобы получить равномерную и достаточно густую черную окраску, операцию повторяют несколько раз, в противном случае окраска будет не совсем черная, а сероватая. По окончании окрашивания вещь протирают тряпочкой, смоченной маслом. Таким образом обычно чернятся оптические инструменты. Для латуни и бронзы можно употреблять и следующий раствор: 2 части мышьяковой (не мышьяковистой!) кислоты, 4 части соляной кислоты, 1 часть серной кислоты и 80 частей воды. Мышьяковую кислоту можно заменить сурьмяным маслом (треххлористой сурьмой). Вещь погружают в раствор, подогретый до 50°С, и во время погружения прикасаются к ней цинковой палочкой. Очень хорошее окрашивание дает раствор двойной соли серноватистокислого натрия и свинца: 45 г свинцового сахара (уксуснокислого свинца) растворить в 3/4 литра воды, а 150 г серноватистокислого натрия (гипосульфит) в 1/2 литра воды. Оба раствора смешать и нагреть до 85-93°С. Поверхность вещи, погруженной в раствор, очень быстро покрывается слоем сернистого свинца. Цвет этого слоя по мере утолщения меняется и под конец становится очень красивым - металлическим серым. Подобным же образом получается черное окрашивание сернистым висмутом. Для этого вещь, окрашенную, как об®яснено выше, азотнокислым раствором висмута в коричневый цвет, надо погрузить еще горячей в крепкий раствор серной печени (Hepar sulfuris) - коричневый цвет быстро переходит в черный.

Черная протрава для серебра.     Чернение (так называемая чернь) - широко распространенный и почти единственный применяемый на практике способ окрашивания поверхности серебряных или посеребренных вещей, причем окрашивается в черный цвет не вся поверхность вещи, а только некоторые ее части в форме различных фигур, узоров, арабесков и т.п. Такого рода украшения серебряных вещей чернью очень давно известны у нас: тульские серебряные табакерки и портсигары, кавказские пояса и кинжалы "под чернь". Процесс чернения заключается в образовании или отложении на поверхности серебряной вещи сернистого серебра. Кустарным способом чернение производится химическим путем: выгравированные на поверхности вещи углубленные узоры заполняются плавким составом, включающим сернистое серебро, затем вещь подвергается воздействию высокой температуры, достаточной для сплавления состава с серебром. Короче, происходит частичное покрытие поверхности вещи "черной эмалью", состав которой у разных кустарей различен. Вот один из хороших рецептов такой черной эмали: 38 частей серебра, 72 части меди, 50 частей свинца, 384 части серы и 36 частей буры сплавляют в тигле, причем входящие в состав металлы превращаются в сернистые. По охлаждении сплав размельчают в тонкий порошок и тщательно просеивают. При употреблении выгравированные места посыпают порошком эмали и вещь держат на огне до тех пор, пока снова расплавившаяся эмаль не заполнит углублений. По охлаждении излишек эмали стирают, вещь шлифуют и полируют.     На крупных производствах чернь наводят большей частью гальваническим путем. Иногда серебряные или посеребренные вещи (вазы, канделябры, фигуры) подчернивают графитом. Для этого их смазывают кашицеобразной смесью из 6 частей графита в порошке и кровавика в порошке со скипидаром (кровавик, или крокус, - это самородная окись железа). Когда смазка высохнет, вещь обтирают мягкой щеткой и замшей, затем ее выпуклые места, для придания им большего блеска, полируют тряпочкой, смоченной спиртом или водкой. Такое подчернение чисто механическое и обусловливается оно теми же условиями, которые с течением времени производит загрязнение всякой металлической поверхности, т.е. приставанием частиц пыли (в данном случае роль пыли играет графит) к неровностям и шероховатостям поверхности. Следовательно, чем менее гладкая поверхность, тем успешнее достигается подчернение ее этим механическим способом. Такое чернение, понятно, не так прочно, как химическое.

На главную     Наверх

radiokaraganda.narod.ru

• 
  Сталь для пружин
• 
  Быстрорежущие инструментальные стали
• 
  Для чего вводят в сталь легирующие элементы
• 
  Уголок стальной крепления
• 
  Теплопроводность нержавеющая сталь
• 
  Оцинкованная сталь ржавеет или нет
• 
  Нержавейка какая сталь
• 
  Удельный вес стального круга
• 
  Сталь оксидированная
• 
  Марки инструментальная легированная сталь
• 
  В1 сталь