Химическое оксидирование стали технология

Нанесение лакокрасочного покрытия на поверхность металлических изделий — способ сделать детали красивыми и защитить их от деформации или образования коррозийного слоя. Существуют не только специальные краски, но и способ воронения, который отличается применением окислов железа при проведении химической реакции. В итоге удаётся получить поверхность с уникальным видом и стойким сопротивлением к внешним факторам.

Особенности окрашивания металла

Химическое оксидирование стали технология

Огромное количество методов окрашивания расширило и цветовую базу. В зависимости от способа нанесения лакокрасочного покрытия и использованных масел, кислот и различной степени нагрева удаётся сделать любую окраску, даже лимонный цвет.

Все варианты нанесения краски разделяют на два типа:

Химическое оксидирование стали технологияПри механическом нанесении краски применяют различные порошки, которые распыляют, разбрызгивают, вколачивают, применяя специальные инструменты. Этот вариант не отличается качеством, красотой или уникальностью, но ценится у автолюбителей за счёт низкой стоимости. Кроме того, механическое окрашивание легко сделать на любой СТО или даже своими руками, если есть необходимое оборудование.

Применение химического метода требует наличия опыта и знания последовательности всей процедуры. Первое, что необходимо сделать, это зачистить металлическую поверхность от старого лакокрасочного покрытия. Дальше восстанавливаются повреждённые участки грунтовки, которые предварительно очищаются от ржавчины. После того как металл приобретёт идеальную поверхность, её обезжиривают. Маленькие детали для удаления масла помещаются в растворители по типу бензина, этила или эфира. Обработанные части опускаются в кипяток и только потом подвергаются окрашиванию химическим методом.

Нанесения лакокрасочного покрытия недостаточно, если хочется чтобы металл приобрёл элегантный вид и блеск поверхности и таким оставался даже при частой эксплуатации. Подобная проблема решается путём оксидирования стали.

Эта процедура включает натирание поверхности такими смесями, как:

  • азотная кислота, смешанная со спиртом, водой и медным купоросом в виде опилок;
  • кислота чернильно-орешкового цвета, включающая железо и сурьму;
  • азотнокислое серебро с добавлением воды;
  • оливковое масло с хлористой сурьмой.

Химическое оксидирование стали технологияПосле нанесения одной из этих смесей на металлическую поверхность, она подвергается термической обработке. Результат по итогу работы будет зависеть в основном от того, насколько качественно была очищена от жира, пыли и грязи деталь.

Такой способ часто используют, чтобы защитить оружие, автомобильные части от царапин и сколов. Добиться защиты получается и другими менее действенными, но дешёвыми способами. Например, многие делают воронение металла маслом в домашних условиях, которое благодаря кристаллической структуре защитного слоя краски проникает и создаёт блеск и дополнительный слой защиты.

Если вся работа проводится самостоятельно, тогда важно помнить, что после высушивания окрашенный металл будет выглядеть темнее, чем в мокром состоянии. Поэтому с учётом таких особенностей нужно откорректировать цвет в приемлемую сторону.

Способы чернения своими руками

Существует большое количество способов чернения стальной поверхности. Самые популярные из них включают применение щелочных, кислотных растворов или термическую обработку. Каждый из этих методов требует наличия специального оборудования, но некоторые варианты воронения стального материала получится сделать и в домашних условиях.

Простой, дешёвый и безопасный способ относится к обработке металла с помощью щелочного материала. Для воронения щёлочью потребуется дополнительно найти и подготовить:

  • гидроксид натрия;
  • нитрат натрия;
  • воду;
  • цифровые весы;
  • защитную одежду.

Химическое оксидирование стали технологияВ список защиты обязательно должны войти перчатки, сапоги и респиратор. В качестве остальной части защиты подойдёт старая одежда. Для некоторых составов необходима селитра или ортофосфорная кислота.

Для обработки металлических деталей необходима посуда из нержавейки, ведь в противном случае могут возникнуть химические реакции с щёлочью. Воронение проводится при определённой температуре, поэтому раствор предварительно засыпается в ёмкость и доводится до кипения. В таком состоянии щелочной раствор находится около часа, только потом в него опускается деталь. Если не получается сразу окунуть всю металлическую часть, то разрешается долить немного воды.

Нанесение защитного слоя с помощью щёлочи требует соблюдения всех правил, в том числе и подготовительных. Металл предварительно очищается от грязи и мусора, а потом обрабатывается растворителями, которые обезжиривают поверхность. Без этого пункта краска плохо схватится с поверхностью и быстро начнёт разрушаться.

Есть странные и одновременно удивительные способы чернения с помощью масла или яичного белка. Оба способа действенные и отлично подходят для проведения этой процедуры в домашних условиях. Воронение маслом, например, является бюджетным и интересным методом придания чёрного цвета стали. Для этого оливковое масло наносится на поверхность металла, который предварительно был немного отполирован с помощью мелкой наждачной бумаги. Дальше деталь нагревается на огне спиртовой лампой до момента изменения цвета. Остатки масла убирают простой тряпкой. Для придания блеска изделие дополнительно полируют и шлифуют.

Использование яичного белка — это не менее эффективный способ. Первым делом обрабатываемую сталь промывают в растворе соды и высушивают. Дальше поверхность покрывается тонким слоем взбитых белков и так деталь остаётся лежать два дня в тёмном месте. По истечении этого времени металл нагревается до раскалённого состояния и происходит реакция, которая окрашивает его в чёрный насыщенный цвет. Чем горячее будет нагрета деталь, тем быстрее и качественнее протекает процесс воронения, но перегибать нельзя. Используя этот метод на практике, легко найти золотую середину, которая не снизит качество, но повысит скорость работы.

Оксидирование различных сплавов

Воронение алюминиевых сплавов помогает защитить поверхность от распространения коррозии. Тонкий слой защиты стойко сопротивляется любым внешним факторам, которые воздействуют на окрашенную поверхность. Использование химических составов является наиболее востребованным методом для нанесения такого покрытия.

Химический метод представляет собой погружение в приготовленный заранее состав для воронения, который включает такие компоненты, как:

  1. Бихромат натрия и хромовый ангидрит.
  2. Гексационоферрат калия, хромовый ангидрид и фторид натрия.
  3. Углекислый и хромовокислотный натрий.
  4. Ангидрид хрома и фторосиликат натрия.

Химическое оксидирование стали технологияВсе компоненты замешиваются при помощи жидкости и согласно инструкции наносятся на окрашиваемую алюминиевую поверхность, где и вступают в химическую реакцию самостоятельно или путём нагрева.

Процесс чернения металла в домашних условиях это ещё не всё, ведь после получения требуемого цвета алюминий необходимо обработать для закрепления результата. Первым делом, после извлечения деталей, вся жидкость должна стечь и только потом изделие опускают в азотную кислоту. Происходит фиксация оксидной плёнки, которая только усилит свои качества во время сушки при средней температуре. Точно сказать время оксидирования трудно, ведь чёрный цвет бывает разный, а он зависит от того, сколько времени деталь находится в химическом растворе. После проведения всех процедур, поверхность окрашивается специальными красителями для обработки воронёной поверхности.

Читайте также:  Ремонт электрической цепной пилы своими руками

Анодирование алюминиевых деталей

Химическое оксидирование стали технологияЭтот способ приобрёл наибольшую популярность при обработке алюминиевой поверхности. Суть в том, чтобы покрыть всю площадь тонким слоем пассивной изоляции, используя простые компоненты и инструменты.

Первым делом необходимо подготовить насыщенный раствор электролита, аналогичный процедуре хромирования стали. Анодирование включает обработку алюминия в ёмкости с жидкостью, куда поступает ток. В качестве источника тока подойдёт простой аккумулятор средней мощности.

Алюминиевые детали, перед тем как опустить в раствор электролита, следует обезжирить при помощи растворителей или простого стирального порошка. В ёмкости при воздействии тока появляется голубовато-серый налёт, если обезжиривание изделия прошло успешно. Дальше поверхность алюминия протирают раствором из марганцовки, который удаляет налёт и делает поверхность блестящей и гладкой. Для дальнейшего окрашивания подойдут анилиновые краски любого цвета.

Хоть процесс и считается самым лёгким из доступных методов, всё равно требуется опыт и практика. Поэтому первый раз лучше попрактиковаться на рабочей детали топора или других ненужных материалах.

Воронение нержавеющей стали

Химическое оксидирование стали технологияЗащитный слой, который появляется после воронения, способен сделать поверхность прочной и стойкой к любым механическим и химическим воздействиям, что особенно полезно для постоянно эксплуатируемого оборудования или машины. Химическое оксидирование стали в домашних условиях проводится без помощи специалистов, если следовать всем правилам пошаговой инструкции.

В помещении, где будет проходить окрашивание обязательно должна быть предусмотрена искусственная вентиляция, ведь через открытые окна или двери может залететь мелкий мусор, который осядет на поверхность металла как раз в процессе чернения. О попадании пыли на изделие важно помнить, если проводится полировка или шлифовка в непосредственной близости от высыхающей детали. Температура в помещении должна быть комнатной и постоянной независимо от времени года на улице.

Специалисты в сфере окрашивания уже давно изучили, как заворонить металл в домашних условиях, поэтому следует придерживаться установленной процедуры и изменять её только при несовместимости с материалом. Свои правила вводят в практику только после долгого изучения и многократного применения новой методики воронения.

Качество чернения стальной поверхности зависит от нескольких условий:

  1. Участок окрашивания должен быть в нормальном состоянии. Невозможно получить идеальный эффект воронения, если металл ржавый, имеет явные деформации, дыры, переломы и т. д.
  2. Любое химическое соединение вступает в контакт с очищенной поверхностью и поэтому любые частицы грязи обязательно необходимо удалить.
  3. Качество зависит и от структуры металла.
  4. При выполнении всех требований по механической и термической обработке.

Химическое оксидирование стали технологияЭто основные условия, которые оказывают прямое влияние на соединение химической смеси со стальной или алюминиевой поверхностью.

Сложность окрашивания различных деталей в основном зависит от их размера и формы. Небольшие изделия, элементы оружия и части машины легко покрыть в домашних условиях вороным цветом, используя простую фаянсовую, стеклянную или фарфоровую ёмкость. Большие предметы окрасить будет проблематично без использования специального оборудования. Как минимум, может потребоваться небольшой кран или подвесная машина, равномерно опускающая металл в кипящую воду или раствор, через который пропускают ток.

Воронение металла это отличный способ защитить его от внешних повреждений и одновременно придать пикантный и уникальный вид. Особенно такой способ подходит для окрашивания деталей машины, оружия или публичных предметов. Сделать всё можно и своими руками, но важно не забывать о правилах процесса воронения и соблюдения безопасности.

Химическое оксидирование стали технологияХимическое оксидирование стали технология

Пассивирование

Пассивирование поверхности стальных изделий с целью некоторого повышения стойкости их к воздействию окружающей среды проводят в кислых или щелочных растворах, к которым часто добавляют окислители — хроматы, бихроматы. Эффективность такой антикоррозионной обработки определяется как составом раствора, так и составом обрабатываемого металла и состоянием его поверхности. Наибольший положительный эффект достигается при обработке высоколегированных сталей, в особенности хромоникелевых типа 12Х18Н10Т. Защитная способность пассивирующих пленок на углеродистых сталях значительно ниже, и поэтому для них такая обработка может служить лишь как способ кратковременной защиты при хранении изделий.

Для химического пассивирования легированных сталей рекомендуются концентрированные растворы азотной кислоты. При использовании более разбавленных растворов в них вводят бихромат калия или натрия. Углеродистые стали обрабатывают в фосфорнокислых или слабощелочных бихроматных растворах. Повышение температуры растворов интенсифицирует процесс пассивирования и позволяет уменьшить его продолжительность.

В табл. 3 приведены составы растворов и режимы пассивирования черных металлов. Растворы 1, 2, 3 используют для обработки высоколегированных коррозионно-стойких сталей, в особенности аустенит-ного класса. Растворы 4 и 5 пригодны для сталей ферритного класса типов Х17Н2, 1X13, растворы 6 и 7 — для углеродистых сталей, 7 — среднелегированных сталей. Раствор 4 неприемлем для обработки деталей, имеющих паяные соединения. Бихромат калия может быть заменен бихроматом натрия.

Химическое оксидирование стали технология

Пассивирование холоднокатаной стали можно вести электрохимически в растворе, содержащем 20-25 г/л двухромовокислого калия, 20-25 г/л трехзамещенного фосфата натрия, 5 г/л гидроксида натрия, при температуре 80-85 °С, анодной плотности тока 8-10 А/дм 2 в течение 5-10 с.

Для приготовления пассивирующих растворов следует применять дистиллированную или конденсатную воду и химикаты квалификации не ниже марки «Ч».

По литературным сведениям, положительных результатов можно достигнуть, применяя многоступенчатую обработку по следующей схеме: сначала стальные детали обрабатывают в течение 30 мин в 5 %-ном растворе гидроксида натрия при температуре 70-90 °С. Затем после промывки в воде их пассивируют в течение часа в азотнокислом растворе, содержащем бихромат. Для обработки сталей фер-ритного и мартенситного классов используют раствор, содержащий 20 % азотной кислоты и 2 % двухромовокислого калия; для обработки сталей аустенитного класса применяют 20 %-ный раствор азотной кислоты, а сталей с высоким содержанием углерода и хрома — 50 %-ный раствор азотной кислоты. Температура растворов во всех случаях 55-60 °С. После пассивирования детали обрабатывают в течение 15-20 мин в горячем растворе гидроксида натрия, промывают и просушивают. Предполагается, что первоначальная обработка в щелочном растворе способствует очистке поверхности металла, благодаря чему последующее пассирование оказывается более эффективным.

Обработка стали в указанных пассивирующих растворах не сопровождается заметным выделением газов. Начало газовыделения свидетельствует о том, что происходит травление металла, которое препятствует образованию на нем пассивирующей пленки.

После обработки деталей в кислых пассивирующих растворах и промывки в проточной воде проводят нейтрализацию остатков кислоты в 2-3 %-ном растворе аммиака. Для этой же цели предложено использовать раствор, содержащий 25-30 г/л олеиновой кислоты и 2-4 г/л гидроксида натрия. Точное количество гидроксида натрия устанавливают с учетом кислотного числа олеиновой кислоты. Обработку ведут при 80-90 °С в течение 2-3 мин.

Весьма эффективным способом пассивирования поверхности стали является электрохимическое или химическое полирование. Наши исследования показали, что анодная обработка в полировочном электролите высоколегированных сталей значительно больше повышает их стойкость против коррозии, чем указанные выше способы химического пассивирования.

Защитная способность оксидных пленок, полученных в процессе анодного полирования, может быть повышена последующей обработкой изделий в 10 %-ном растворе гидроксида натрия в течение 15-20 мин при температуре 50-60 ° С. При такой обработке уменьшается пористость пассивирующих пленок. Электрохимически полированные изделия из стали 12Х18Н10Т могут успешно эксплуатироваться в жестких и особо жестких климатических условиях.

Для защиты от коррозии изделий из углеродистых и легированных сталей при межоперационном хранении широко используются растворы нитрита натрия. Слабоконцетрированные растворы содержат 5-7 г/л нитрита натрия и 3-5 г/л углекислого натрия. Изделия выдерживают в таком растворе при температуре 60-70 °С в течение 5-10 мин, при комнатной температуре- 30-40 мин. Более надежная противокоррозионная защита достигается при использовании концентрированных нейтральных растворов, содержащих 250-300 г/л нитрита натрия. После обработки в таком растворе и высыхания влаги на поверхности изделия остаются кристаллы указанной соли, что способствует повышению стойкости металла против коррозии.

На практике часто применяют растворы нитрита натрия с добавкой глицерина, который повышает их вязкость, что способствует образованию на металле более стабильного защитного слоя. Однако такой раствор не имеет существенных преимуществ по сравнению с указанными выше концентрированными растворами нитрита натрия.

Ингибирующее действие на процесс коррозии стали оказывают некоторые органические соединения, в том числе триэтаноламин, моноэтанол амин.

Стальные детали, прошедшие операцию травления и в дальнейшем подвергающиеся окраске, целесообразно обработать в течение 1-3 мин в 30-35 %-ном растворе фосфорной кислоты без последующей промывки в воде. Образующийся после высыхания на металле слой фосфатов некоторое время предохраняет его от коррозии.

Технология оксидирования черных металлов

Технологический процесс получения оксидных и оксидно-фосфатных покрытий включает механическую и химическую подготовку поверхности изделий, оксидирование и последующую обработку покрытия с целью повышения его стойкости против коррозии. При выполнении подготовительных операций преследуют такие же цели, как и при подготовке перед нанесением металлических покрытий: сглаживание микрошероховатостей, очистку от механических и химических загрязнений, иногда — придание декоративного вида. Особенно тщательно должна проводиться очистка перед получением оксидно-фосфатных покрытий, так как используемые растворы имеют кислую реакцию и не обладают обезжиривающим действием. Активирование поверхности металла в этом случае проводят в 5-6 %-ном растворе фосфорной кислоты.

Для приготовления оксидировочного раствора сначала растворяют в воде едкую щелочь, затем добавляют окислители и нагревают до кипения. Температура, при которой происходит кипение, служит показателем правильности состава раствора. Если она превышает требуемую температуру, значит в ванне недостает воды, если же температура ниже требуемой — ощущается недостаток едкой щелочи.

При эксплуатации ванны щелочного оксидирования состав раствора изменяется вследствие испарения воды, разложения окислителей, накопления солей, железа. О необходимости его корректирования можно судить по изменению температуры кипения раствора и внешнего вида оксидного покрытия. Повышение температуры кипения указывает на необходимость добавления воды, понижение ее — на необходимость добавления щелочи. Увеличение концентрации гидроксида натрия в 1 л раствора на 10 г приводит к повышению температуры кипения примерно на 1 ° С. Для устранения зеленоватого оттенка покрытия в ванну добавляют окислитель. Эта же добавка, а также некоторое понижение температуры кипения раствора способствуют устранению красновато-бурого налета.

Накапливающийся на дне ванны при ее работе осадок солей железа нужно периодически удалять, избегая при этом взмучивания раствора.

Одновременной обработке в щелочном оксидированном растворе подвергают изделия, изготовленные из сходных марок стали, что способствует получению однородной окраски пленок. На изделиях не допускается паяных соединений и сопряжений с другими металлами, которые, разрушаясь в щелочном растворе, могут ухудшить качество оксидирования.

Для приготовления оксидно-фосфатного раствора его компоненты растворяют в отдельных порциях воды, после чего сливают вместе. Нитрат кальция можно приготовить в цеховых условиях растворением извести в азотной кислоте. Нитрат бария вводят в горячую воду при интенсивном перемешивании. Двуокись марганца мало растворима в оксидировочном растворе. Во избежание взмучивания при загрузке и выгрузке изделий ее помещают на дно ванны в мешочках из хлопчатобумажной ткани.

Контроль оксидно-фосфатных растворов состоит в ежедневном определении их кислотности и лериодическом анализе на содержание нитратов. Кислотность, как принято при анализе ванн фосфатирования, выражают в «точках». Одна точка соответствует количеству миллилитров 0,1 н раствора щелочи, затраченной на титрование 10 мл рабочего раствора. Наименьшее количество свободной фосфорной кислоты, при котором формируются оксидно-фосфатные покрытия, соответствует 3,5-4 точкам. Для повышения кислотности на одну точку, добавляют 1 г фосфорной кислоты на 1 л раствора. Корректирование по кислоте проводят после обработки в ванне нескольких загрузок деталей. Количество нитратов, которое необходимо добавить в ванну, определяют по данным химического анализа раствора.

В процессе оксидирования допускается периодически выгружать обрабатываемые изделия из ванны, промывать их в воде, после чего продолжать оксидирование. При этом внешним осмотром контролируют качество покрытия ро интенсивности и равномерности окраски оксидной пленки. Мелкие детали загружают в ванну в сетчатых стальных корзинах, которые периодически встряхивают, чтобы обеспечить равномерное воздействие раствора на всю поверхность.

После оксидирования изделия промывают сначала в непроточной, а затем в проточной воде. Первая из них используется для восполнения убыли воды, испаряющейся при работе оксидировочной ванны.

Промывку изделий после оксидирования нужно проводить очень тщательно, так как оставшиеся на металле соли могут вызвать его коррозию. Для проверки полноты промывки на поверхность изделия наносят 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина или проверяют кислотность промывной воды фильтровальной бумажкой, смоченной указанным раствором. В присутствии следов щелочи фенолфталеин окрашивается в розовый цвет. Для более полного удаления остатков щелочи иногда применяют добавочную промывку оксидированных изделий в 3-5 %-ном растворе хромового ангидрида. Недоброкачественные покрытия удаляют обработкой изделий в 10-15 %-ных растворах серной или соляной кислот.

Контроль качества оксидных и оксидно-фосфатных покрытий проводится внешним осмотром и определением их защитных свойств. При внешнем осмотре на поверхности оксидированных изделий не должно быть повреждений покрытия, рыхлого налета. Если проводилась декоративная отделка, то их внешний вид должен соответствовать эталонному образцу, принятому на производстве.

Защитную способность оксидных покрытий на стали проверяют, погружая изделия в раствор, содержащий 20 г/л сульфата меди. Покрытие можно считать выдержавшим испытание, если на поверхности изделия в течение 30 с не появятся темные пятна выделившейся контактной меди.

Для контроля качества пассивирования коррозионно-стойкой стали используют раствор, содержащий 1 г/л сульфата меди и 8-4 мл/л серной кислоты. До появления на поверхности стали пятна контактно выделившейся меди должно пройти не менее 4-5 мин.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Химическое оксидирование стали технологияХимическое оксидирование стали технологияХимическое оксидирование стали технологияХимическое оксидирование стали технология Химическое оксидирование стали технологияОпубликовано: 2012.11.08

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

студент магистратуры кафедры товароведения, технологии и экспертизы товаров ЮЗГУ,

В данной статье будет представлен способ относительно простого и недорогого оксидирования металлических деталей на основе проделанных опытов. Информация из данной статьи может быть внедрена в производство.

Одной из важных задач по сохранению металлических конструкций является борьба с вредным воздействием окружающей среды. Повышенная влажность, наличие в воздухе химически активных элементов, способных разрушать целостность металла, особенно стали, приводит к ухудшению таких показателей как надёжность и прочность.

Для решения этой задачи готовые изделия покрывают различными видами защитных покрытий.

Сущность заключается в использовании свойств окислительно — восстановительной реакции, в результате чего на поверхности стали образуется защитная плёнка. Так же производится оксидирование стали.

Этот процесс позволяет решить следующие задачи:

  • Защитить стальные конструкции от образования коррозии (особенно это актуально в современном строительстве, где применяются металлические конструкции).
  • Ограничить воздействие агрессивных составляющих внешней среды (растворов кислот, щелочей, химических элементов, разрушающих целостность стали).
  • Создать поверхностный слой, обладающий хорошими электроизоляционными характеристиками.
  • Придать деталям, отдельным элементам, конструкции в целом оригинальные декоративные и эстетические свойства.

Процесс химического оксидирования предполагает обработку металлов растворами, смесями, расплавами химических элементов (такие окислы как окислы хрома). Данное оксидирование позволяет провести так называемую пассивацию поверхности металла. Он предполагает создание в близком к поверхности слое металла неактивного (пассивного) образования. Создаётся тонкий поверхностный слой, защищающий основную часть конструкции.

Технологически этот процесс реализовывается посредством опускания подготовленной металлической детали в раствор щёлочи или кислоты, заданного процентного соотношения.

Выдерживают его там определённое время, которое позволяет полностью провести окислительно — восстановительную реакцию. Затем деталь тщательно промывают, подвергают естественной сушке, окончательной обработке.[1]

На сегодняшний день на российском рынке представлен большой ассортимент средств для химического оксидирования.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 1. Средства для холодного оксидирования

Это так называемое «Холодное оксидирование». Применяется оно следующим образом: с металлического изделия удаляются остатки старой оксидной пленки, затем изделие обезжиривают в ацетоне, и уже на обезжиренную поверхность ватной палочкой, ватным диском или кисточкой наносят новый слой оксидной пленки, всего в инструкции рекомендуется наносить около 3-4 слоев. Плюс данных средств имеющихся в продаже – простота их использования, минусы – высокая стоимость и недолговечность покрытия, практика показала, что при интенсивном использовании, покрытие быстро стирается.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 2. Результат холодного оксидирования

Есть другой способ химического оксидирования, он более трудоемок, но себестоимость такого способа покрытия в 10 раз меньше представленных выше средств, так же оксидная пленка нанесенная таким способом имеет свойство держаться долгие годы.

Для того, чтобы произвести оксидирование металлической детали нам потребуется: 2 литра H2O, 500 г NaNO3, 500 г NaOH, 50 г Na2CO3, 10 г силикатного клея.

Для начала необходимо обезжирить металлическую деталь, для этого потребуется 50 г едкого каустика, 50 г кальцинированной соды, 10 г силикатного клея и 1 л воды. Удаляем остатки старой оксидной пленки с металлической детали.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 3. Зачищенная деталь

В емкость для обезжиривания наливаем воду, добавляем все вышеперечисленные ингредиенты. Подогреваем смесь до кипения и опускаем металлические детали. Кипятим в течении 30 минут.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 4. Обезжиривание детали

Готовим раствор для оксидирования, оксидирование лучше производить в таре из нержавеющей стали. При приготовлении желательно использовать респиратор, что бы закрыть дыхательные пути. Наливаем 1 л холодной воды, постепенно вводим гидроксид натрия и азотнокислый натрий, плавными движениями размешиваем до растворения. Раствор доводим до кипения.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 5. Раствор для оксидирования

После того, как детали обезжирились их необходимо промыть горячей водой, далее необходимо опустить их в кипящий раствор для оксидирования. Рекомендуется заранее позаботиться о том, чтобы детали не лежали плашмя на дне, можно использовать металлическую проволоку что бы детали не касались дна. Емкость в которой протекает процесс оксидирования накрывается крышкой, детали кипят в растворе 30-40 минут. По истечении времени детали извлекаются и промываются проточной водой. Цвет деталей может быть черный, темно-коричневый. Если же детали имеют ярко-выраженный красный, синий или зеленый оттенок, то их необходимо опустить в раствор еще на 20 минут, после чего извлечь и промыть проточной водой. Если раствор темный, то в нем еще можно варить, если же он рыжий или покрывается пеной, то детали нужно срочно извлечь. Детали промываются проточной водой при помощи губки и жидкого моющего средства (например Fairy). После промывки детали насухо вытираются и смазываются нейтральным маслом.

Химическое оксидирование стали технология

Рисунок 6. Результат горячего химического оксидирования