Воронение

Воронение

ВОРОНЕНИЕ, один из способов окраски металлов в черный цвет. Термин воронение применяется преимущественно к железу и стали и распространяется иногда на окраску в коричневый цвет и цвета побежалости. Способов и рецептов существует очень много.

Воронение железа. Простейший способ придания железу цветов побежалости состоит в полировке, очистке от жира и нагреве в интервале температуры от 220 до 325°. Для равномерной окраски требуется равномерное нагревание, которое проще всего осуществляется след. обр.: железный ящик наполняют мусором древесного угля и подогревают любым источником тепла настолько, чтобы мусор при перемешивании искрился, потом в него зарывают предназначенные для воронения предметы после предварительной их полировки и очистки от жира. Чем лучше полировка, тем красивее получается цвет. Окраска начинает появляться в обычном порядке побежалых цветов: светло-желтый, соломенно-желтый, золотисто-желтый, желто-коричневый, пурпурно-красный, глубоко-пурпурный, темно-синий, голубой. Наблюдение ведется путем вынимания предметов из мусора. По достижении нужного цвета предмет протирается паклей с конопляным маслом, после чего слегка прогревается и протирается насухо.

Прочная окраска в черный цвет, применяемая для стальных часов, ружейных стволов и т. д., получается с помощью одного из составов, приведенных в следующей таблице.

Составы (рецепты) для воронения

Все составы содержат хлорные соли, отчасти с примесью солей меди и сурьмы. В лаборатории Государственного института поощрения промыслов в Вене были предприняты опыты по исследованию действия этих выработанных практикой составов, причем оказалось, что необходимой составной частью являются хлориды закисного и окисного железа, почему рекомендуется составлять протраву следующим образом: 70 г хлористого железа в кристаллах, 10 г хлорного железа и 2 г хлорной ртути растворяют в 1 л воды и прибавляют несколько капель соляной кислоты. Не следует употреблять слишком выветрившееся хлористое железо. Раствор становится коричневато-мутным от присутствия гидрата окиси железа, всегда сопутствующего хлористой соли железа. Отстоявшаяся жидкость должна быть достаточно яркого желто-зеленого цвета.

Железные или стальные изделия необходимо хорошо полировать; жир удаляется с них венской известью при помощи щетки или кипячением в щелочах. При обработке предметов пескоструйным аппаратом обезжиривания не требуется. Подготовленные т. о. предметы хорошо промывают и высушивают, после чего их покрывают тонким и равномерным слоем протравы с помощью тряпочки, а еще лучше - губки. Затем их ставят в теплое место, например, в сушильный шкаф, нагретый до 100°, оставляя здесь на время от получаса до нескольких часов для надлежащего действия протравы. При этом предметы покрываются темно-зеленым налетом, который потом переходит в коричнево-красный. На поверхности не должно быть никаких бугров, корок и пятен. Далее предметы помещают минут на 20—30 в пар над кипящей водой и потом кипятят в воде в течение 20 минут, причем слой окислов переходит в закись-окись железа густого черного цвета. После этого предмет слегка очищается на кранцевальном станке мокрой мягкой железной щеткой из тонкой проволоки. Эта процедура (покрывание составом, нагревание, пропаривание и легкое кранцевание) повторяется несколько раз, до получения нужного оттенка; только после этого идет окончательное кранцевание сухой щеткой при 1000 об/мин., причем вся поверхность предмета должна получить глубокий черный цвет с блестящим глянцем, без всяких пятен. Для полного удаления всех следов влаги из пор металла и предупреждения ржавчины предметы промазываются горячим льняным маслом; приставшее масло удаляется промыванием мыльной водой, после чего требуется основательное высушивание в мелких древесных опилках. Кроме того практикуется воронение путем опускания предметов в расплавленные соли, например, в смесь из 4 ч. едкого натра и 1 ч. селитры, или из хромовокислой соли щелочного металла с хромовой кислотой, или из щелочных солей полихромовых кислот.

Для получения коричневого цвета применяются следующие способы. Полированные предметы натирают животным жиром или растительным маслом (льняное, конопляное, касторовое, ореховое, маковое и др.) и нагревают в течение 0,5—1 ч. при 200—400°, смотря по желаемому оттенку. Более темный оттенок получается от прибавления 1 ч. серного цвета к 20 ч. говяжьего сала. Можно также покрыть предмет смесью из 1 ч. треххлористой сурьмы и З ч. оливкового масла и оставить в таком виде на сутки. Образовавшуюся ржавчину счищают щеткой (щетинной или проволочной) и повторяют операцию до получения желательного оттенка (иногда до десятка раз). Окрашенный предмет полируют куском дерева. По окончании окраски предмет протирают льняным маслом или щеткой с воском. Применяют еще и следующий состав: 15 г хлорного железа, 30 г железного купороса и 12 г азотнокислой меди растворяют в 1 л воды, к которой прибавляют немного спирта для лучшего смачивания поверхности предмета; раствор наносят тонким слоем на подготовленную обычным способом поверхность; появившуюся ржавчину счищают щеткой. Эту операцию повторяют несколько раз, затем предмет промывают, высушивают и покрывают маслом или воском.

Воронение цинка. Для воронения цинка применяют растворы солей меди, никеля, сурьмы, железа и марганца. 1) Раствор 100 г треххлористой сурьмы в 1,12 л спирта и 67 г соляной кислоты наносят кистью на цинк, который тотчас чернеет; полученную неравномерную окраску вытирают тряпкой и снова наносят раствор. Высушив затем окрашенный предмет как можно быстрее в теплом месте, сильно протирают его сухой тряпкой и потом, еще в теплом состоянии, несколько раз натирают высыхающим маслом. 2) Цинковые предметы погружают в ванну из 40 частей двойной соли сернокислого никеля и аммония, 40 ч. воды и 1 ч. серной кислоты, тщательно обмывают и сушат. 3) После тщательной очистки цинковый предмет погружают в раствор из 2 ч. азотнокислой окиси меди и 3 ч. хлорной меди в 64 ч. дистиллированной воды и 8 ч. соляной кислоты удельным весом 1,1. Вынутый из раствора предмет тщательно промывают водой и высушивают.

Воронение меди. Темно-коричневая окраска получается следующими способами. 1) К 20 г нашатырного спирта приливают такое количество уксусной кислоты, чтобы погруженная синяя лакмусовая бумажка начала краснеть; тогда, прибавив 10 г хлористого аммония, доливают воды, чтобы всего получить 1 л жидкости. Этим раствором смачивают несколько раз медные поверхности, каждый раз вытирая, пока не получится желаемый тон окраски. 2) Предмет смачивается раствором из 24 г нашатыря и 6 г щавелевокислого калия в 1 л уксуса. Раствор наносят тряпкой или мягкой щеткой и натирают ими предмет досуха. При повторении этой операции получаются более темные оттенки. 3) По т. н. китайскому способу измельчают в порошок 2 ч. кристаллической ярь-медянки, 2 ч. киновари, 5 ч. нашатыря, 5 частей квасцов, хорошо смешивают все вместе и приготовляют из этого жидкую массу с водой или с винным уксусом. Эту массу наносят кистью на хорошо отполированные предметы, затем нагревают их равномерно над углями и, после охлаждения, хорошо промывают водой. Операцию повторяют несколько раз, до получения нужного оттенка. Прибавка медного купороса дает темно-каштановый оттенок; бура придает желтизну.

Для черной окраски меди применяют сернистую сурьму, растворенную в едкой щелочи. По Бетгеру, поступают так: к 1 весовой части хлористой сурьмы удельным весом 1,35 в фарфоровой чашке прибавляют 4,5 вес. ч. водного раствора серноватистокислого натрия (1,5 ч. соли на 3 ч. воды) и медленно нагревают при постоянном помешивании, пока совершенно не прекратится выпадение осадка из жидкости. Осадок, называемый сурьмяной киноварью (Sb2О3∙2Sb2S3), красивого красного цвета, д. б. профильтрован и очень тщательно промыт от маточного раствора, потому что самая незначительная примесь последнего вредно отзывается на свойствах осадка. Для лучшей промывки ее сначала ведут очень слабым раствором уксусной кислоты и только под конец - водой. При кипячении с раствором углекислого натрия, сурьмяная киноварь дает краску цвета кошенили, хорошо растворяющуюся при легком нагревании в едком кали и едком натре. Полученный раствор и служит для воронения полированных медных предметов. Этой жидкостью можно писать на меди, причем сейчас же получается черная надпись, которая после обмывания и высушивания держится очень прочно. На железо жидкость не действует, так что ею можно писать при помощи стального пера.

Воронение латуни. Темно-коричневая окраска всех оттенков получается погружением чистых латунных предметов в раствор окиси меди в аммиаке. Окраска изменяется в зависимости от времени пребывания в ванне и степени концентрации раствора. Последний приготовляется след. образом: в широкогорлой бутыли медную проволоку или обрезки медных листов погружают на 2/3 их высоты в раствор из равных весовых частей воды и нашатырного спирта; часть металла так. обр. остается в соприкосновении с воздухом; периодически жидкость взбалтывают, чтобы в соприкосновение с воздухом пришли новые части металла. Через несколько дней получается голубой раствор окиси меди в аммиаке; в этом растворе латунь окрашивается во все оттенки коричневого цвета, до самого темного. Если воронение получается неровное, пятнами, то раствор надо разбавить водой. Если предметы чернеют, то к раствору надо прибавить нашатырного спирта. Для окраски латуни в черный цвет в оптических мастерских часто употребляют смесь из 1 части азотнокислой окиси меди и 2 ч. хлорного золота в разведенном растворе. Через 10 минут действия раствора на металл последний вытирают мокрой тряпкой и оставляют высохнуть. Более матовая черная окраска на латуни получается при обработке ее углекислой окисью меди и нашатырным спиртом. Растворяют, сильно взбалтывая, 120 г углекислой окиси меди в 1 л нашатырного спирта; к полученному голубому раствору прибавляют 2 л воды. Окрашиваемые предметы подвешивают на короткое время в растворе на латунной проволоке. После достаточной окраски предметы промывают холодной водой, высушивают в опилках и затем натирают скипидаром, что увеличивает прочность окраски.

Воронение серебра (оксидировка). Предмет несколько раз накаляют на воздухе и получающуюся окись меди удаляют отбелкой, так что на поверхности получается слой чистого серебра, сернистые соединения которого имеют более красивый тон, чем сернистые соединения серебра, сплавленного с медью. Отбелка производится погружением в кипящую серную кислоту крепостью 1:12. После отбелки предмет обмывают начисто и тотчас же погружают в нагретую до 80° серную ванну, где он находится до тех пор, пока не покроется в достаточной мере сернистым серебром красивой черной окраски. Процесса не следует ускорять слишком сильным нагреванием ванны, так как тогда окраска будет недостаточно прочна. По получении требуемой окраски предмет быстро вынимают из ванны, обмывают водой и высушивают. Серная ванна приготовляется так: в 1 л воды всыпают 370 г негашеной извести и 640 г серного цвета - получается быстрое нагревание и сгущение смеси; прибавляют еще 1 л горячей воды и кипятят в продолжение получаса. Ванна из серной печени содержит на 1 л воды 5—10 г печени и 10 г углекислого аммония. Вообще, чем более разбавлены растворы, тем прочнее получается окраска.

Воронение железа и стали, кроме украшения, преследует цель предохранения от ржавчины. Вороненые предметы лучше сопротивляются ржавлению, но все-таки ржавеют и при некоторых условиях могут проржаветь так же сильно, как и невороненые.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 - 1928 г.