Химическое окрашивание металлов в домашних условиях

Обновлено: 16.05.2024

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.

1.Квалификации реактивов по чистоте (в порядке возрастания)

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

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.

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

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

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.

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 .

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.

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.

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.

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.

Может обезжирилось плохо(имхо)?

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.

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.

Чего можно достичь воронением?

В результате проведенной работы на поверхности появится пленка из окиси железа. Размеры ее толщины полностью зависят от используемой технологии. Она может составлять 1-10 микрометров. Используя метод воронения металла, вы можете решить следующие задачи:

защитить покрытие от коррозии, т. к. на воронёных поверхностях не появляется ржавчина;
придать изделию более презентабельный вид.

Можно получить требуемое покрытие множеством способов. Но самыми популярными из них являются щелочное, термическое или кислотное воронение. Для самостоятельной работы идеально подходит щелочная обработка. Для этого понадобится вода, цифровые весы, нитрат натрия и гидроксид натрия. Также потребуется защитная маска и перчатки для личной безопасности.

Для работы используйте только нержавеющую посуду. Воронение стали проводится при соблюдении определенного температурного режима. Раствор поддерживают в кипящем состоянии, из-за чего с ним нужно работать предельно аккуратно.

Для создания прочного покрытия стали в домашних условиях процесс длится не менее 1,5 часов. Перед тем как приступить к чернению, поверхность необходимо обезжирить растворителем. Цвет защитной пленки определяется временем прогрева, в результате чего он будет постоянно меняться. Чтобы избежать сильного перепада оттенков, поверхность полностью погружают в раствор.

Важно! После завершения обработки металлические изделия нужно обязательно тщательно промывать в мыльном растворе.

Применение ржавого лака

Данное средство для воронения часто используется для получения гладкой и ровной поверхности. В него входит стальная стружка, но ее можно заменить на стружку чугуна. При этом финансовые вложения будут минимальными. В данном случае обрабатываемую деталь необходимо поместить в химическое средство. В результате проявляется рыжая или черная окись железа. Эта инструкция, как средство для холодного воронения, дает долгоиграющий и эффективный результат.

Чтобы избавиться от налета рыжего цвета, воспользуйтесь щеткой с достаточно жесткой щетиной из металла. В результате остается только черная окись.

Для начала металл подвергают механической обработке и обезжиривают. Затем изделие укладывают в специальный состав. Средство для воронения готовят в фарфоровой емкости. При этом важно работать в перчатках, чтобы защитить кожу. Состав делается с использованием соляной кислоты. Ее в небольшом количестве вливают в емкость. Она смешивается с металлическими опилками, азотной кислотой и железной ржавчиной.

Смесь хорошо размешивают, пока не прекратится химическая реакция, которая сопровождается выделением газа. В смесь в равных пропорциях добавляют воду и обычную водку. В завершении ее оставляют на определенное время, пока она не отстоится. Затем ее сливают, чтобы убрать окалины и соли, выпавшие в осадок.

Когда смесь будет готова, в нее укладывают обрабатываемое металлическое изделие. Его держат до того момента, пока не приобретет черный цвет. После этого его промывают под сильным напором проточной воды.

На видео: воронение ржавым лаком.

Использование машинного масла

Воронение ножа можно выполнить в домашних условиях с маслом. Вам потребуется следующее:

500 мл машинного масла;
оборудование для удержания детали, такое как специальные крючки, плоскогубцы или пассатижи;
металлическая емкость для воронения в масле;
ветошь или бумажные салфетки;
газовая горелка, строительный фен или газовая плита.

Как сделать процедуру, если у вас есть строительный фен? Для этого деталь выкладывают на негорючую поверхность, такую, как кирпич. Затем фен устанавливают в режим сильного разогрева. Деталь максимально сильно нагревают. Затем при помощи клещей или плоскогубцев ее укладывают в ванночку, полностью покрывая поверхность маслом. Это обеспечит ровный цвет по завершении процедуры. Затем деталь укладывают на бумажную салфетку для впитывания масла.

При обработке металла данным способом можно воспользоваться льняным маслом. Процедура прекращается, как только получится нужный цвет. Процесс необходимо повторить 3 или 4 раза. По завершении каждого цикла изделие становится все темнее.

Если вы решаете, как вам воронить стальное изделие, этот способ не сделает ее черной. А поверхность не получится слишком прочной. Данное средство для воронения подойдет, если необходимо защитить стальное изделие от ржавчины.

Правила воронения металла в домашних условиях

Для придания презентабельного вида и защиты от ржавчины применяют воронение металла. В домашних условиях эту процедуру выполнить довольно просто, если известны основные способы как это сделать.

Особенности работы

Использование воронения дома – это выгодная процедура, позволяющая сэкономить семейный бюджет. На металл при этом наносится специальный состав, позволяющий выполнить чернение и образующий защитную пленку.

Вначале сталь зачищается и обезжиривается, затем происходит обработка поверхности выбранным способом.

Вся работа выполняется в перчатках;
Раствор для воронения содержит различного рода химию, поэтому следует его хранить в оригинальных упаковках, остерегаться пролива вещества;
Рядом должны находиться средства от ожогов, чтобы в случае необходимости оказать первую помощь;
Проводится работа в хорошо проветриваемом помещении;
Лучше не использовать металлическую посуду при работе.

Также понадобится наждачная бумага. Ее используют для зачистки поверхностей. Обезжиривают металл обычно ацетоном, перхлорэтиленом, бензином Б-70 и другими органическими растворителями. Поверхность его к этим веществам инертна (невосприимчива).

Способы обработки металла

Чернение металла происходит следующими способами: щелочной, кислотный и термический. Такие работы можно проводить на топоре, оружие и других металлических изделиях.

Щелочное воронение

Самый популярный способ чернения стали – это химическое оксидирование со щелочным составом. Полученный результат довольно качественный и стойкий, когда строго придерживаются технологии. Метод основывается на способности металла к окислению. Работа выполняется при 135-150 градусах, следует быть при этом быть готовым к характерному запаху.

Чернение щелочным способом лучше проводить вне квартиры. Делать это можно во дворе или гараже, в помещении с хорошей вентиляцией.

Итак, начнем. Первым делом нужно обезжирить и хорошо очистить поверхность металлического предмета. Помните, что воронение в домашних условиях невозможно без приготовления хорошего щелочного состава.

Сделать это можно следующим образом:

В фарфоровую посудину нужно налить 100 мл обычной воды.
Добавить 100 гр соды технической и 30 гр азотнокислого натрия.
Тщательно помешать и нагреть полученный состав до 135-150 градусов.

Раствор готов, теперь нужно в него на полчаса опустить изделие, которые планируется воронить. Затем металл моется дистиллированной водой, сушится и смазывается равномерно машинным маслом.

В результате щелочного воронения в домашних условиях должен появиться яркий черный цвет с синим оттенком. Чтобы получить более толстую оксидную пленку, следует увеличить процент щелочи в растворе.

На видео: щелочное воронение своими руками.

Кислотное воронение

Перед воронением следует хорошо зачистить изделие наждачной бумагой. Потом можно его обезжирить, окунув на 10-20 минут в керосин или трифосфат натрия. После этого деталь сушится, а в это время можно приготовить раствор для чернения.

Готовится он следующим образом:

В 1 л воды добавляется по 2 гр виннокаменной и дубильной кислоты.
Ингредиенты тщательно смешиваются.
Раствор нагревается до 140-150 градусов.

В разогретый состав следует опустить деталь на 14-17 минут, затем ополоснуть ее обычной или кипящей водой (для лучшего очищения от раствора).

Последний этап – это погружение изделия на 60 минут в машинное масло. Затем его нужно протереть, высушить и можно пользоваться.

Термическое воронение

Данный вариант появился раньше всех, поэтому он проще других в исполнении, но не менее действенный. Основан метод на нагревании металлических изделий до возникновения реакции кислорода с самим металлом. Сила нагрева варьируется в зависимости от нужного результата.

В таблице представлен получаемый цвет при разных температурных режимах.

Температура	Цвет
220-229	Бледно-желтый
230-255	От золотисто-желтого до красно-желтого
256-280	Лиловый, пурпурный
281-295	Голубой
296-320	Синий, темно-синий

Для реализации термической обработки понадобится машинное масло (500 мл), ванночка для машинного масла, плоскогубцы, газовый фен и сухие салфетки. Термическую обработку следует делать на кирпичной или другой негорючей поверхности.

Фен нужно включить на максимальную температуру и держать над ним изделие.
Разогретую деталь полностью погружают в масло, держать при этом ее можно плоскогубцами.
Достать и промокнуть изделие салфеткой.
Повторить еще 3 раза всю процедуру с самого начала.

Данный способ не придаст металлу черный цвет. Чернение данным методом необходимо для предотвращения ржавчины, декоративное воронение редко делается этим способом.

Оксидирование лимонной кислотой

Чернение лимонной кислотой защит от коррозии, пленочки окислов и ржавчины. Это старый способ, подходящий для стали с высоким количеством углерода. Если таким образом оксидировать нож, то в местах, где будет происходить его заточка, все покрытие сойдет. Оно не слишком стойкое, подойдет для предметов, которыми пользуются редко.

Для этого понадобится:

пачка лимонной кислоты;
горячая вода (90-95 градусов);
машинное масло.

В емкость из нержавеющей стали или стекла необходимо высыпать весь пакетик с лимонной кислотой (20 гр), заливать горячей водой (около 200 гр) и тщательно размешать. Окунаем изделие в приготовленный состав и оставляем на 50 минут. Через некоторое время можно наблюдать начало реакции. Вокруг детали станут активно образовываться пузыри. Они могут препятствовать доступу воздуха к изделию, поэтому можно периодически (раз в 10-15 мин) двигать ножом, чтобы они исчезли с поверхности.

По истечении 50 минут можно достать деталь, она станет по окончанию процесса черного цвета. Ее нужно сполоснуть, смазать маслом и протереть.

Синение стали

Горячее воронение чаще всего помогает достичь синего цвета. Происходит это при нагреве в течение более длительного время. Вначале поверхность приобретает белый, желтый, фиолетовый оттенки, и в итоге получается красивый синий цвет.

Рецепт 1

Воронение стали в домашних условиях этим способом предполагает наличие горна, в идеале — с автоматическим поддувом. В ящик из металла следует положить березовый уголь, оставляя место для металла, который нужно обработать.

Эту конструкцию помещают в горн, предварительно разогретый. Металл смазывают уксусом, протирают и кладут в ящик, когда уголь начинает тлеть. При возникновении синеватого цвета деталь нужно вытащить наружу, немного остудить и вернуть на место. Такие манипуляции следует проделать 3-4 раза до получения правильного оттенка.

Рецепт 2

Этот способ получения синего цвета осуществляется без термической обработки. Потребуется 3 гр гексацианоферрата («красная соль» в народе) и полуторахлорное железо. Химические компоненты по технике безопасности нужно добавлять в воду, но не наоборот.

Эти вещества отлично растворяются и представляют собой сильные окислители. Добавляем их по отдельности в 0,5 л воды, мешаем и смешиваем в одну субстанцию. В получившийся раствор окунаем сталь до момента, пока она не приобретет нужный цвет.

Благородный серый и черный цвета

Красивый серый цвет можно получить с помощью азотной меди (вид соли) и денатурата (вид спирта). При этом образуется довольная мощная пленка хорошо устойчивая к ржавчине. Соль (70 гр) следует расплавить на огне, добавить в нее денатурат (20 гр) и смазать этой смесью металл, нагревая его до получения правильного оттенка.

Зачернить нержу можно при помощи разных масел (льняное, животное) или воска. Им смазывают предмет и раскаляют на огне. В итоге она становится благородного черного цвета и появляется устойчивая защитная пленка.

Как правильно проводить воронение (2 видео)

Патинирование или как состарить металл

Патинирование – это техника «состаривания» поверхности металла или дерева, которая достигается путем нанесения красителей на основе различных кислот. В результате изделия приобретают особый шарм, дух старины. Рабочие поверхности перед проведением манипуляций приводят в порядок, затем обрабатывают специальной грунтовкой из баллончика, позволяющей краске лучше закрепиться на поверхности. Патинирование металла требует времени и терпения, о том, как нанести краску-патину на поверхность и какой эффект можно получить, рассмотрим далее.

Что понадобится для работы

Само значение слова «патина» никак не связано с процессами окрашивания. Оно имеет итальянское происхождение и обозначает пленку, которая образуется на металле после длительного взаимодействия с кислородом.

Изначально приходилось долго ждать, когда металл сам окислится, а результат был совершенно непредсказуем, сейчас эту технику можно воспроизвести дома своими руками при помощи следующих материалов:

патина понравившегося вам цвета (в порошке);
жидкий растворитель;
кисть (размер 2-3) или губка;
небольшие пластиковые или стеклянные ванночки (не берите металлические, они могут взаимодействовать с краской);
изделие из металла, которое вы хотите декорировать.

Обратите внимание на технику безопасности! Средства для патинирования подразумевают работу с химическими окислителями, растворителями и требуют особой аккуратности.

Рекомендуется не работать в замкнутых помещениях без защиты дыхательной системы. Лучше работать на свежем воздухе, в помещениях с хорошей вентиляцией (с открытыми окнами, включенной вытяжкой, сквозняком). При попадании кислоты на поверхность кожи немедленно промойте под проточной водой затем нанесите кашицу из пищевой соды. При появлении высыпаний, ожогов или каких-либо кожных изменений, немедленно обратитесь к врачу!

Защищайте свои руки! Патинируют всегда в перчатках.

Цвета патинирования

На различных металлических поверхностях путем патинирования можно добиться совершенно различных цветовых решений. Наиболее распространенный цвет патины – зеленоватый, он получается путем окисления меди. На других металлических поверхностях получаемый оттенок может быть совершенно иным:

Насыщенный желтый или цвет охры на стальных поверхностях.

Шоколадно-коричневый на латунных и бронзовых предметах.

Выбор сухой патины для работы по металлу достаточно разнообразен. Продается пудра практически в каждом строительном магазине. Наиболее распространенные цвета:

состаренное серебро;
натуральная или окисленная медь;
червонное золото.

Также доступны более яркие радикальные цвета, например, синий, сиреневый, красный, позволяющие добиться оригинального эффекта на поверхности различных металлов.

Подготовка поверхности

Декоративное нанесение патины требует тщательной подготовки обрабатываемой поверхности, металл должен быть идеально гладким. На нем не должно быть проявления коррозии, она не даст хорошо загрутновать поверхность, верхние слои достаточно быстро запузырятся и облезут.

Все заусенцы необходимо удалить, сколы, выбоины зашпатлевать и зашлифовать наждачной бумагой (сначала грубой, затем более мелкой).

Подготовленное изделие покрывается специальной грунтовкой (удобнее всего, из спрея-баллончика), а затем на него наносится краска-патина для металла.

Обратите внимание, что эффект патины лучше всего выглядит на изделиях, окрашенных темной, особенно черной краской. Окрашенное изделие должно хорошо высохнуть, иначе патина будет плохо ложиться, и вы не добьетесь желаемого эффекта.

Техника нанесения краски-патины

Состаривать металл можно двумя способами: наносить патину при помощи кисти или губки. Набирая растворенную краску на кончик кисти, вы можете добиться совершенно разной текстуры, направленных мазков и различной глубины прокраски. Не мочите кисть перед началом работы, она должна быть обязательно сухой, мокрая кисть даст подтеки и капли на обрабатываемом металле.

Не берите слишком большую или маленькую кисточки – оптимальный размер щетины 2-3 см. Губка дает эффект «запыления», но не прижимайте её слишком сильно, иначе на обрабатываемой поверхности отпечатаются поры.

Держите наготове салфетку с растворителем и немного основной краски, которой окрашено изделие. Работа с патиной должна быть практически безошибочной. Повторное нанесение патины на металл на одно и тоже место дает некрасивый «плоский» эффект. При окрашивании отдельных элементов будьте аккуратны: если вы случайно «мазнули» рядом, просто закрасьте этот участок фоновой краской.

На видео: нанесение патины на металл.

Патинирование металла окислителями

Получение патины на металле путем его погружения в различные химические составы – трудоемкий способ, результатом которого станет образование цветной пленки (налета) на поверхности металла. Этот вид гораздо более прочен, поскольку пленка не стирается быстро при механическом воздействии, как краска. Если вам хочется почувствовать себя творцом и попробовать добиться состаривания металла при помощи патинирующих растворов, вам понадобятся специальные химикаты.

Обрабатываемую поверхность следует подготовить, как и при работе с краской, но не грунтовать и не красить, а обезжирить и отбелить в кислотном растворе. Все манипуляции вы можете провести дома, своими руками создать шедевр или дать новую жизнь старым предметам.

Как сделать классическое патинирование дома и получить желаемые цвета? При патинировании латуни наиболее часто стремятся добиться черного или глубокого коричневого цвета, оливкового оттенка, темно-оранжевого или мышино-серого цветов. Коричневый цвет достигается путем погружения металла в раствор тио-сульфита натрия, в народе известного как фотофиксаж.

В готовый раствор предварительно добавляют кислоту (серную, соляную, азотную) и опускают туда металл. Не передержите изделие! Патина проявится очень быстро. Работайте аккуратно! Используйте резиновые перчатки и делайте небольшие перерывы каждые 15-20 минут.

Важно! Покрытие не очень стойкое, его надо обязательно покрывать сверху лаком.

Как получить другие оттенки:

Для получения оливкового оттенка латунное изделия погружают в раствор, состоящий из нашатыря, воды и хлорированной окиси меди (в пропорции 4/5/2). Будьте очень аккуратны – состав токсичен.
Густой оранжевый оттенок на латуни даст смесь сульфита калия, а седой серый – печени серной (спекшаяся смесь серы 5 г в порошке и поташа).
На меди, как и на латуни, патина получается очень эффектной. На ней можно получить черный оттенок (при погружении в раствор печени серной) и старинной черноты (если смешать 2-3 г печени серной, добавить столько же обычной соли).
Медный купорос вместе с хлористым цинком даст кроваво-красный оттенок патины.
Роскошный синий цвет стали придаст смесь гипосульфита и уксусного кислого свинца (150 г плюс 50 г на 1 л воды). Патина на стали проявляется как при погружении в холодный раствор, так и при его кипячении (оттенок будет насыщеннее).
Добиться оттенка воронова крыла («воронение») можно погружением изделия в раствор хромпика из расчета 100 г на литр воды. Сталь приобретет удивительное металлическое свечение с глубоким, черно-синим оттенком. Примерно через 20 минут сталь покроется пленкой удивительного, иссиня-черного оттенка.
Бронзовые изделия при патинировании приобретают разнообразные оттенки зеленого и синего. Для получения светло-зеленого оттенка понадобится 3 части хлористого алюминия, 1,5 5% уксуса и 5 соли меди. Время выдержки желаемого оттенка на бронзе определяют визуально. Чем дольше выдержка, тем глубже, темнее будет получаемый оттенок.

После завершения работы с кислотами, неиспользованные жидкости непременно необходимо утилизировать. Не храните смеси! Полученные изделия необходимо тщательно просушить, покрыть сверху матовым или блестящим лаком.

Патинированиие, придание предметам оттенка старины – увлекательнейший процесс, который не только увлечет всех членов семьи, но и позволит вам реализовать дизайнерские идеи. Неважно, какой именно вид состаривания вы выберете – при помощи краски или сложный процесс работы с химикатами, результатом кропотливого труда будет новая жизнь ваших любимых предметов.

Покраска кузнечными эмалями и патиной (1 видео)

Состаренные изделия из металла (20 фото)

ПАТИНИРОВАНИЕ и ОКСИДИРОВАНИЕ меди и латуни

Окрашивание металлов

Применяя несложную химическую, электрохимическую и/или термическую обработку, можно получить на поверхности металлов практически любой цвет. В этой статье мы рассмотрим химическое окрашивание нескольких широко употребимых металлов и сплавов.

* Статья, предположительно, из старого журнала "Юный техник". Мы внесли небольшие коррективы. За работоспособность всех рецептов ручаться не можем.

Прежде чем приступать к практике, хорошо продумайте и соблюдайте меры предосторожности. Многие химикаты представляют опасность при неправильном обращении . Держите их в закрытых емкостях, вдали от огня и пищевых продуктов.
Серу храните отдельно от других химикатов – ее пары горючи и взрывоопасны.
Химическую обработку металла лучше производить в вытяжном шкафу или летом на открытом воздухе.
Обязательно надевайте защитные очки и перчатки. Очень опасно попадание щелочи в глаза!
Для составления растворов и для самого процесса применяйте фарфоровую, стеклянную или пластмассовую посуду. Удобны пластмассовые кюветы и ванночки, применяемые в фотоделе, и контейнеры для пищевых продуктов.
При смешивании кислот с водой или другими жидкостями кислоту нужно вливать небольшими порциями в воду, но не наоборот! Если кислота попадёт на кожу, сразу промойте это место струей воды из-под крана, а затем смочите раствором питьевой соды.

Каким бы способом ни окрашивали металл, его предварительно чистят, шлифуют, обезжиривают и отбеливают. Жир удаляйте тряпкой, смоченной бензином или спиртом, небольшие загрязнений достаточно жидкого средства для мытья посуды. "Отбеливание", то есть очистка металло от окислов, производится в 10%-ном растворе какой-либо кислоты. Светлеет металл очень быстро, за минуту. Отбеленный металл промойте чистой водой. Сушите металл на воздухе или в опилках лиственных деревьев.

Теперь о самом процессе окрашивания. Небольшое изделие погружайте в раствор целиком, а более крупное патинируйте кистью или тампоном, укрепленным на деревянной рукоятке. Многие растворы непрозрачны, поэтому опущенное в них изделие нужно время от времени вынимать и осматривать. Добившись нужного цвета, промойте в чистой воде и высушите.

Справочная таблица примерных цветов , получаемых на поверхности металлов при различных способах обработки.

На поверхности стали:
1 – гипосульфитом с уксуснокислым свинцом (синий);
2 – хлористым железом с железным купоросом и азотной кислотой (черно-коричневый);
3 – двухромовокислым калием (черно-синий);
4 – закаливанием с охлаждением в масле (черный).

На поверхности меди:
5 – серной печенью (черный);
6 – серной печенью с хлористым натрием (серый);
7, 8 – медным купоросом с хлористым цинком (красно-коричневый).

На поверхности латуни:
9 – гипосульфитом с кислотами (черный и коричневый);
10 – хлор-окисью меди с нашатырем (оливковый, коричневый, черный);
11 – сернистым калием (оранжево-красный);
12 – серной печенью (черный и серый).

На поверхности алюминия:
13 – пигментами (любой цвет).
Для стойкого цвета необходимо электрохимическое оксидирование.
Чистый алюминий и сплавы ведут себя по-разному;
14 – копчением (черный);
15–натуральной олифой с прокаливанием (коричневый);
16 – скипидаром с прокаливанием (оливковый).

Некоторые пленки держатся на металле довольно слабо, на других появляется белесый налет. Для закрепления пленки и удаления налета изделие после сушки протирают натуральной олифой, машинным или растительным маслом. Чтобы зрительно усилить рельеф патинированной чеканной работы, протрите ее влажной тряпкой с мелким абразивным порошком. Или отшлифуйте выступающие части рельефа пастой ГОИ, нанесенной на войлок или фетр, смоченный бензином. Выпуклые части чеканки (или любого рельефного изображения на металле) высветляются, на самых высоких точках обнажается естественный цвет металла. Протирать нужно очень осторожно, добиваясь плавного перехода от самого светлого участка к самому темному. Промытую и высушенную чеканку протрите маслом или покройте тонким слоем прозрачного лака.

Чтобы заранее представлять, какой примерно цвет получится на металле при обработке различными растворами, заготовьте справочную таблицу. Вырежьте из листовой стали, меди, латуни и алюминия одинаковые прямоугольники. Обработайте их в окрашивающих растворах, сделайте свою таблицу с реальными образцами.

* В этой статье слово "патина" употребляется в широком смысле: любая химически окрашенная пленка на любом металле.

Коричневый и черный цвета. Составьте раствор из 1 литра воды и 60 г гипосульфита (натрий серноватистокислый, тиосульфат натрия). Раньше гипосульфит был известен как нейтральный фиксаж для фотобумаги и пленки. Добавьте в раствор примерно 5 г кислоты (азотной, серной или соляной). Сразу же произойдет бурная реакция с выделением сернистого газа. Раствор приобретет мутный молочный цвет. Опустите в него латунное изделие и через несколько секунд выньте и осмотрите. Патина образуется очень быстро. Если достигнут желаемый цвет, промойте изделие и высушите. Патинирующей силой раствор обладает примерно около 20 мин, затем он становится непригодным. В осадок выпадает мелкодисперсная сера. Водный раствор гипосульфита можно хранить долго, но только если в него не добавлена кислота.

Нельзя передерживать металл в растворе. Неопытные мастера, желая добиться более интенсивного черного цвета, держат изделие в растворе до тех пор, пока не образуется густой черный налет. Такая патина держится очень слабо и легко смывается струей воды. Добиваться абсолютно черного цвета не стоит еще и потому, что под густой пленкой теряется естественный блеск металла. Какой бы цвет ни имела патина, металл все-таки должен слегка просвечивать из-под нее.

Если вместо крепких кислот в раствор гипосульфита добавить примерно одну столовую ложку уксуса, произойдет та же реакция с выделением сернистого газа, но она будет проходить значительно медленнее. Чтобы получить почти черный цвет, латунь придется держать в растворе не менее получаса.

Промытые водой пластинки после сушки протрите маслом.

Оливковый, коричневый и черный цвета. Составьте раствор из четырех частей нашатырного спирта, пяти частей воды и двух частей хлорокиси меди. Хлор-окись меди и пары нашатырного спирта ядовиты, поэтому соблюдайте правила безопасности, о которых мы говорили. Размешайте раствор стеклянной палочкой. Он приобретет густой темно-синий цвет.
Латунный предмет, опущенный в него, быстро становится оливковым, затем темно-коричневым и черным. Вынув предмет из раствора на нужной стадии, промойте его водой и протрите сухой тряпкой. Патина получается настолько прочной, что стирается только абразивными материалами. Протирать маслом ее не следует – пленка и без того имеет красивый металлический блеск.

Оранжево-красный цвет. В литре воды растворите 5 г сернистого калия (сульфита калия). Опущенный в раствор латунный предмет через несколько минут покроется оранжево-красным налетом. После промывки протрите металл маслом.

Серый и черный цвета. Прочная и красивая патина образуется на поверхности латуни и меди, обработанной в водном растворе серной печени.

Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало старинное название «печень» – от слова «печь», «спекать».)

Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя, оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 мин прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой. При составлении раствора в один литр воды засыпьте 10–20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле в растворе серной печени, прочная и красивая.

Черный и серый цвета. Медь, как и латунь, хорошо патинируется в водном растворе серной печени, приобретая густой черный цвет. Но не всегда бывает нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкий серый оттенок. В литр воды насыпьте 2–3 г серной печени и 2–3 г поваренной соли. После появления серого цвета протрите изделие и высушите.

Красно-коричневый цвет. Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.

Синий цвет. Окрасить сталь в синий цвет легко в водном растворе гипосульфита и уксуснокислого свинца. На один литр воды нужно взять 150 г гипосульфита и 40–50 г уксуснокислого свинца. Погруженная в раствор сталь довольно медленно окрашивается в приглушенный синий цвет. Но если раствор нагреть до кипения, окрашивание ускорится. После промывки и просушки протрите металл маслом.

Воронение стали. Из множества известных рецептов воронения стали предлагаем вам наиболее простые, но дающие красивые и прочные покрытия. В литре воды последовательно разведите 15 г хлористого железа, 30 г железного купороса и 10 г азотной кислоты. Когда вы опустите в раствор изделие, на металле появится ржавый налет. Снимите его щеткой и снова опустите изделие в раствор. Через некоторое время на металле снова появится ржавый налет, который тоже надо удалить. Если процесс воронения идет правильно, то коричневый цвет на поверхности стали станет гуще. А чтобы получить густой черно-коричневый, почти черный цвет, этот процесс нужно повторить несколько раз. После промывки и сушки протрите сталь маслом.

Цвета побежалости на стали, возникающие при различной температуре нагрева.

Воронение и черно-синий цвет. Чаще всего под воронением понимают получение стали черного цвета с легким синеватым отливом, как вороново крыло. Чтобы получить такой цвет, разведите в литре воды 100 г двухромовокис-лого калия, в быту больше известного как хромпик. Опустив изделие в раствор, подержите его там минут двадцать. Вынув из раствора, высушите при высокой температуре, например, над электроплиткой или над раскаленными углями. Металл приобретет серо-бурый цвет. Эту же операцию проделайте несколько раз, пока не будет достигнут глубокий черный цвет с синеватым отливом. Металл необходимо протереть маслом.

Кристаллы и цвета побежалости на вольфраме.
Фото из Википедии.

Цвета побежалости. Кроме химического, есть другой довольно простой способ декорировения стали – термический. Этим же способом можно получить различные цвета на большинстве металлов и сплавов. Если нагревать металл в муфельной печи или газовой горелкой, на нем быстро начнут последовательно сменяться цвета побежалости – от соломенно-желтого до сине-черного. Металл резко прекращают нагревать в тот момент, когда на нем будет получен нужный цвет. Нагревая работу газовой горелкой или паяльной лампой, перемещая пламя, можно добиться различной окраски отдельных участков, плавного перехода одного цвета в другой.

Воронение с закаливанием. Раскалите металлический предмет докрасна и опустите в машинное масло. Он сразу же приобретет глубокий черный цвет. Так можно декорировать небольшие предметы. Соблюдайте технику безопасности!

Окрашивать металлические изделия обычными красками — пустая забава, ничего хорошего из этого не получится. Но если вы хорошо знаете химию. В химический стакан налейте 200— 300 мл воды и бросьте туда 60 г медного купороса. Когда раствор станет ярко-голубым, добавьте в стакан 90 г сахара-рафинада. Помешивайте раствор до полного растворения сахара. В другом стакане в таком же количестве воды растворите 45 г едкого натра. Сюда теперь, осторожно помешивая, понемногу подливайте раствор медного купороса с сахаром. Затем долейте воды, чтобы иметь 1 л электролита. Проверьте, при 16°С удельный вес рабочей жидкости должен быть 1,1 г/см 3

Вот теперь можно приступать к окрашиванию изделий с помощью химии. Слейте полученный электролит в фарфоровый или керамический сосуд и подвесьте в него хорошо отполированное и обезжиренное изделие — железное, алюминиевое или медное Оно будет у вас служить катодом. Анодом сделайте медную пластинку. Соедините ее с аккумулятором или сухим гальваническим элементом (напряжение — не более 1 в, плотность тока 0,01—0,02 а/дм 2 ). Следите за температурой электролита — она должна быть в пределах 30—40° С.

Через 2 минуты с момента начала процесса изделие примет коричневый цвет, еще через минуту оно станет фиолетовым; если подержать его в ванне 5 минут, фиолетовый цвет перейдет в синий. Когда часы покажут 6,3 мин., вы увидите голубой цвет на изделии, держите дальше — появится лимонное окрашивание. К 12 минутам изделие примет желтый цвет, который перейдет в оранжевый, а затем в красно-лиловый, далее в зелено-синий, зеленый и, наконец, в розово-красный. Это случится на 21-й минуте. Если плотность тока будет 0,02 а/дм 2 , смена цветов произойдет скорее. Как видите, возможности электролитического окрашивания очень большие.

Готовую деталь промойте водой и просушите, а затем можно покрыть ее бесцветным лаком.

Метод электролитического окрашивания широко применяется в промышленности, он прост, удобен, дешев.

Читайте также: