Guns.ru Talks
апгрейд и ремонт пневматики
Методы химического окрашивания металлов ( 1 )

тема закрыта

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
  всего страниц: 37 :  1  2  3  4 ... 34  35  36  37 
алхимик
3-3-2005 16:55 алхимик
два профессиональных химика, один из них без пяти минут кхн - не я...
Дык вот советы алхимика и hummel'я:Решил вот изложить свои соображения по способам химического окрашивания металлов. Рекомендую сначала ознакомится со статьей, которую Алхимик как-то выкладывал здесь, в свободной зоне, там больше информации о составах, а у меня - в основном "экспериментальная часть". Это где-то с месяц назад, не помню точно, запустите поиск.

Для работы потребуются реактивы, посуда для проведения процесса, источник тепла (плита, паяльная лампа, строительный фен - что угодно), толстые резиновые перчатки и защитные очки. Не пренебрегайте средствами индивидуальной защиты, некоторые составы крайне агрессивны и имеют высокую рабочую температуру, поэтому могут вызвать химические и термические ожоги. Работать лучше всего вне жилого помещения, например в гараже. Желательно наличие вентиляции. Можно, конечно и на кухне - но тогда я не отвечаю за возможные разборки с домашними, к примеру, по поводу нецелевого использования любимой кастрюли "Zepter".
После такого 'инструктажа по ТБ' переходим к делу. Перед нанесением на металлические поверхности покрытий необходимо осуществить подготовительные операции, то есть удалить с этих поверхностей загрязнения различной природы. Учтите, от качества проведения подготовительных операций в сильной степени зависит конечный результат всех работ. К подготовительным операциям относятся очистка поверхностей, обезжиривание и травление.
Обезжиривание
Процесс обезжиривания поверхности металлических деталей проводят, как правило, когда эти детали только что обработаны (отшлифованы или отполированы) и на их поверхности нет ржавчины, окалины и других посторонних продуктов. Любые защитные покрытия, например цинковое, также нужно предварительно удалить.
С помощью обезжиривания с поверхности деталей удаляют масляные и жировые пленки. Для этого применяют водные растворы некоторых химреактивов (силикат и гидроксид натрия; тринатрийфосфат для смачиваемости), хотя для этого можно использовать и органические растворители. Последние имеют то преимущество, что они не оказывают последующего коррозионного воздействия на поверхность деталей, но при этом они токсичны и огнеопасны. Обычно используют ацетон, он хорошо справляется с удалением как органических жиров, так и минеральных масел.
На результат работы также влияет чистота реактивов и качество воды. Чтобы было меньше фокусов, используйте реактивы квалификацией не ниже 'Ч' а лучше 'ХЧ' и дистиллированную воду. Сгодится химически обессоленная вода или конденсат из холодильников. Концентрации растворов даны в граммах на литр. Так как речь пойдет о покрытиях деталей оружия, то рассмотрим окраски преимущественно черного цвета.

Химическое оксидирование сталей.

Оксидированию подвергаются углеродистые и низколегированные стали. Значительное содержание легирующих элементов может повлиять на цвет окрашенной детали, чаще всего он становится ближе к красному. Мне неизвестны способы оксидирования нержавеющих сталей химическими методами.
Есть несколько типов составов для химического оксидирования - щелочные составы, составы на основе диоксида марганца, на основе тиосульфата натрия
Действие щелочных составов основано на окислении железа до оксида в щелочной среде. По моему мнению, наиболее эффективны, но и самые агрессивные. Оксидные пленки получаются 'радикально черного' цвета, устойчивы к истиранию, матовые или глянцевые в зависимости от содержания реагентов.
1. Едкий натр - 750, азотнокислый натрий - 175.
Температура раствора - 135?С, время обработки - 90 мин. Пленка плотная, блестящая.
2. Едкий натр - 500, азотнокислый натрий - 500.
Температура раствора - 140?С, время обработки - 9 мин. Пленка интенсивная.
3. Едкий натр - 1500, азотнокислый натрий - 30.
Температура раствора - 150?С, время обработки - 10 мин. Пленка матовая.
4. Едкий натр - 750, азотнокислый натрий - 225, нитрит натрия - 60.
Температура раствора - 140?С, время обработки 90 мин. Плёнка блестящая.
На практике приготовление и применение растворов этого типа выглядит так. Навески реактивов растворяются в требуемом объеме воды при энергичном перемешивании. При этом происходит разогревание раствора, и сильное. Посуда должна быть стеклянной, керамической или из нержавейки. Если вы используете стеклянную химическую посуду, посмотрите, чтобы на ней были буквы 'ТС', то есть термостойкая. Не треснет, если будете греть. Помните, что при нагревании чаще трескается толстостенная посуда из-за неравномерного прогрева по толщине стенок. Ни в коем случае не используйте алюминиевые или эмалированные кастрюли - сожрет. Приготовленный раствор нагревается до кипения и туда помещается (только не голыми руками!) деталь. Контролировать температуру совсем не обязательно,главное - состав должен кипеть. Ждем положенное время, при необходимости подливая водички в раствор по мере выкипания оной (осторожно - состав при этом бурно вскипает!), вынимаем деталь, смотрим на ее цвет. Если он равномерный, насыщенный и без пятен, тщательно промываем деталь водой, просушиваем и смазываем нейтральным маслом. Лучше не стоит передерживать деталь в растворе, от этого портится качество оксидной пленки.
В принципе, эти составы многоразовые, приготовленного раствора хватит надолго. Но реактивы все-таки расходуются, причем быстрее кончается почему-то щелочь. Если состав перестанет работать, добавьте еще едкого натра. Добавлять его лучше в виде концентрированного водного раствора, особенно если отсутствие эффективности состава выяснилось уже в процессе работы. Гранулы твердой щелочи, попадая на деталь, могут привести к пятнистой окраске.

Следующий состав менее опасен в обращении и нетребователен к посуде.
5. Азотнокислый кальций - 30, ортофосфорная кислота - 1, диоксид марганца - 1.
Температура раствора - 100 С, время обработки - 45 мин.
В процессе работы состав необходимо помешивать, взбаламучивая нерастворимый в воде диоксид марганца, дабы он не лежал на одном месте, а равномерно распределялся по поверхности детали. Пленка получается рельефная, черного матового цвета, но не особо устойчивая к истиранию. После оксидирования деталь промыть горячей водой, высушить и смазать.
В отличие от вышеприведенных составов с высокой рабочей температурой, следующий работает при комнатной.
6. тиосульфат натрия - 80, хлористый аммоний - 60, ортофосфорная кислота - 7, азотная кислота - 3. Температура раствора - 20?С, время обработки - 60 мин.
Сначала в воде растворяются тиосульфат натрия и хлористый аммоний, затем вливаются кислоты и раствор перемешивается. Раствор мутнеет вследствие выпадения элементарной серы и начинает плохо пахнуть. Сразу же помещаем туда предварительно обезжиренную деталь. После чернения деталь кипятим 15 мин. в растворе дихромата калия (120 г/л) чтобы удалить налипшую серу, промываем горячей водой, сушим и смазываем. На самом деле состав очень капризный, не всегда получается желаемый результат - черное матовое покрытие. Пленка часто получается серого цвета, да еще имеет тенденцию со временем рыжеть. Делайте выводы.


Окрашивание латуни в черный цвет.

1. Углекислая медь - 200, аммиак (25%-ный раствор) - 100.
Температура раствора - 30...40?С, время обработки - 2.,.5 мин.
2. Двууглекислая медь - 60, аммиак (25%-ный раствор) - 500, латунь (опилки) - 0,5.
Температура раствора - 60...80?С, время обработки - до 30 мин.
Как видим два состава, однотипные, 'активным началом' является аммиачный комплекс углекислой меди. Двууглекислую медь можно получить, смешав растворы медного купороса и питьевой соды. Выпадает голубой осадок - это то, что нужно.
Углекислую медь разбалтываем в воде и добавляем туда раствор аммиака. Не будет большой беды, если вместо 25%-ного раствора использовать аптечный 10%-ный, только его нужно в 2,5 раза больше. Углекислая медь при этом растворяется и получается раствор фиолетового цвета. Составы работают и при комнатной температуре. Пленка черная матовая. Недостаток - плохая устойчивость к истиранию. Но если деталь не будете часто хватать руками, то вполне съедобно.
Если достаточно пленки просто темного цвета, можно поступить проще. Растворяем тиосульфат натрия (это фиксаж для фотографий) в воде, добавляем немного любой минеральной кислоты. Тампоном, смоченным в этом растворе, протираем деталь. В зависимости от времени выдержки можно получить пленки с цветами от коричневого до фиолетового.

Окрашивание алюминия и его сплавов.

Вообще-то алюминий красят во все цвета радуги при помощи анодного окисления с одновременным введением в структуру оксидной пленки различных красителей, как неорганических - солей металлов, так и органических. Однако его можно почернить и без использования гальваники, чисто химическим методом.
Молибденовокислый аммоний - 10...20, хлористый аммоний - 5...15. Температура раствора - 90...100?С, время обработки - 2...10 мин.
Перед обработкой предварительно обезжиренную деталь необходимо протравить в растворе едкого натра (50 г/л) в течение 10 мин., чтобы удалить пленку оксида с ее поверхности. Хотя его и не видно, но он есть всегда. Не держите протравленную деталь на воздухе, вырастет новая оксидная пленка. Дальше все просто - помещаем деталь в кипящий раствор, ждем сколько надо, промываем деталь водой, сушим. Смазывать необязательно, ничего плохого с алюминием не случится.
Правда, тут есть один тонкий момент. Состав плохо работает с шероховатыми поверхностями, деталь должна быть отполирована.

Приложения.

1.Квалификации реактивов по чистоте (в порядке возрастания)

Т - технический
Ч - чистый
ЧДА - чистый для анализа
ХЧ - химически чистый
ОСЧ - особо чистый.

2. Где взять?

Чем богаты, как говорится...

Нитрат натрия (натриевая селитра) - садовые товары, удобрение.
Гидроксид натрия (Едкий натр, каустическая сода) - Хоз. маг., бытовая химия, средство "Крот" для прочистки забитых толчков. Посмотрите на пакет - продукт должен выглядеть как белые чешуйки, а в составе указан только гидроксид натрия.
Тиосульфат натрия - фиксаж для фотографий. По-моему нейтральный. Интересно, где-нибудь все еще продается?
Сульфат меди (медный купорос) - садовые товары, компонент т.н. Бордосской смеси (только смотрите, чтобы известь была отдельно)
Гидрокарбонат натрия (натрий двууглекислый, питьевая сода) Знамо где...
Аммиак, 10% водный раствор - аптеки.
Хлористый аммоний, ортофосфорная и соляные кислоты - магазины для радиолюбителей. Кстати там же хлорное железо.
Серная кислота - автозапчасти, аккумуляторный электролит.
Силикат натрия (жидкое стекло) - хозяйственные и канцелярские товары.

Литература.

Л.А.ЕРЛЫКИН
Информация к действию. Технологические советы. журнал "Сделай сам",
год не помню...




Ответить


Немного от себя (ты уж Саш прости)
Автор: алхимик
Дата: 19-03-04 09:21

В аптеках есть замечательный инструмент - пинцет! Лучше длинный, им удобно вытаскивать мелкие детали, хотя чем больше пинцет, тем.....
На проверку брал ржавую деталь (болт) и обработанную (болт), за 10 минут достигается уже более менее защитное покрытие слегка отдающее коричневой, причём болт от болта почти не отличались))))) покрытие выдержало в одном случае 7 закруток раскруток в другом 9 - где какой - не помню!
Бихромат калия весьма херова отмывает серу - свой личный опыт, лучше горячий толуол (хозмаг)
Примерные цены на реактивы (некоторые) сульфат меди 100 гр - 10-12 руб, хлорид калия 200 гр - 8-15 руб, сульфат железа 100 гр - 11 руб, селитра натриевая для меня в городе ваапсче дефицит - оно понятно для удобрения почвЫ лучше аммонийная..............
А вообще лучше воронящую смесь лучше сразу приводить к рабочей температуре......... и помешивать (лучше магнитные мешалки Heidolph) растворяется почти всё......
Кстати эти смеси - щёлочь и селитра растворяют туеву хучу минералов и другой шняги, вот




Ответить


Тогда уж не пинцет лучше, а зажим...
Автор: Hummel
Дата: 19-03-04 12:53

Или кронцанг (карцанг? не знаю, как правильно) Длинный, естественно.
Ржавые детали чернятся щелочными составами хорошо, этого не отрицаю. Хотя заранее очистить все-равно лучше.
Сера у меня нормально отмывалась. Именно горячим раствором хромпика. Но вообще состав этот мне не нравится. Может чего делал не так.
В Москве натриевую селитру недавно видел на рынке "Садовод".
Растворить-то, конечно, щелочные составы могут чего угодно, но оно тебе надо, чтобы в них накапливалось всякое барахло? Кто его знает, как оно потом может повлиять.
Мешалка Heidolph, вещь, наверное хорошая, но не у всех есть.


Shepin
5-3-2005 18:31 Shepin
Что могу сказать: Процесс качественного воронения стоял ух как, ну в общем надо было: После постановки на уши всех у кого могут быть данные реактивы, решил попробовать: Купил ящик пивка, позвал друзей, и начали мы химичить: Никто до этого в химии замечен не был: Долго спорив с женой взял таки у нее нержавеющую кастрюльку (кстати после всего она посветлела:. ) и пошли мы в:::.. подвал (дома как то западло). Проблем кроме походов за пивом не возникало: Обезжиривал ацетоном (только если после обильного ацетона совать в разогретый раствор - пшикает и брызгается . Что могу сказать - все получилось! Радикально черный цвет! Скажу честно - не ожидал. Могу только сказать большое человеческое спасибо всем кто придумал и разжевал данные методы! Работает !!!
click for enlarge

edit log

Volkodrak
5-3-2005 23:34 Volkodrak
Большое СПАСИБО за рецепты!
И сразу хочу уточнить. Может глупый вопрос, но химик из меня никакой. Азотнокислый натрий это и есть натриевая селитра? Заранее спасибо за ответ.

edit log

DIM
7-3-2005 02:00 DIM
Спасибо!!!
Жалко только селитру натриевую (как и калиевую в Минске не достать. Если кто знает где - подскажите пожалуйста.
З.Ы. Слышал, что если долго кипятить кальцинированную соду с аммиачной селитрой - можно получить раствор натриевой селитры... Так ли это???
Карбофос
7-3-2005 12:58 Карбофос
quote:
Originally posted by алхимик:

2. Едкий натр - 500, азотнокислый натрий - 500.
Температура раствора - 140?С, время обработки - 9 мин. Пленка интенсивная.

Время обработки у меня было 90 минут. За 9 минут только пятна получаются. Опечатка, наверное.

Shepin
7-3-2005 17:40 Shepin
quote:
Originally posted by Карбофос:

Время обработки у меня было 90 минут. За 9 минут только пятна получаются. Опечатка, наверное.

Да нет не опечатка! Именно так и делал - получается. Видимо у тебя что то не так...

birdshell
10-3-2005 14:17 birdshell
quote:
Originally posted by Карбофос:

Время обработки у меня было 90 минут. За 9 минут только пятна получаются. Опечатка, наверное.

Может обезжирилось плохо(имхо)?

Карбофос
11-3-2005 16:00 Карбофос
Да нет, я сначала даже декапировал в соляной с уротопином, пассивировал, всё как надо. Зато покрытие получилось просто класс. Ещё факт. Когда вытащил деталь она была жёлто-рыжей, а поле помытия под струёй гор. воды стала равномерно чёрной.
ringman
13-3-2005 23:48 ringman
Отличная статья, спасибо.

Не могли бы вы кратенько просветить как нанести цветную надпись(к примеру "медного" цвета), или вытравить ее. Интересует сам процесс и необходимые реактивы для нанесения\травления.

алхимик
14-3-2005 09:05 алхимик
куда? на кожу?
ringman
14-3-2005 21:29 ringman
quote:
Originally posted by алхимик:
куда? на кожу?

Углеродистая конструкционка, низколегированная, быстрорежущая.

Kirkhammet
14-3-2005 21:47 Kirkhammet
алхимик, а где купить-то!? ты скажи!
Glazoed
15-3-2005 10:55 Glazoed
В главе "Где взять" ничего не сказано о том, где взять молибденовокислый аммоний :-( А он, как я понял, необходим для воронения силумина.

Еще вопрос - можно ли использовать автомобильную дистиллированную воду?

Кирьян
15-3-2005 11:06 Кирьян
Каким образом защитить внутренние полости от "окрашивания"?
алхимик
15-3-2005 11:54 алхимик
Затыкать щели
Молибдат аммония - удобрение....
Glazoed
15-3-2005 12:05 Glazoed
Спасибо! Просто я профан как в химии, так и в удобрениях...

А что с водой? Дистилированная для автомобильного аккумулятора сгодится?

алхимик
15-3-2005 12:50 алхимик
годицца и кипячёная
Кирьян
15-3-2005 15:18 Кирьян
quote:
Originally posted by алхимик:
Затыкать щели
Молибдат аммония - удобрение....

Любым доступным способом??
Я к тому, что все-таки температура не маленькая, хим. реактивы - не будет-ли не хорошей бяки.
Да внутренняя поверхность хорошей "чистоты" нужна, еще один критерий к всякого рода затычкам.

алхимик
15-3-2005 15:45 алхимик
Думай что за щель, заплавляй пластиками типа пробилена и капролона...
Думай как сделать чтобы расплав не попал внутрь
Kirkhammet
15-3-2005 16:41 Kirkhammet
алхимик
прошу еще раз!подскажи! где купить эти реактивы, или готовый состав?
  всего страниц: 37 :  1  2  3  4 ... 34  35  36  37