Механическая обработка поверхности металла.

 

Я считаю, что это наиболее важный этап подготовки поверхности. Но этот этап наиболее важный в том случае, если вы желаете получить очень красивую поверхность после воронения. Если же вам все равно, что получится, лишь бы черным все было, тогда можно особенно не напрягаться. Но в этом случае поверхность пистолета будет выглядеть некрасиво, хотя все будет черным-черным. Общую картину будут портить весьма заметные кратеры на поверхности металла. Большие они будут или маленькие, это зависит от того, насколько ржавым был ваш пистолет до воронения. Если вы довели ваш пистолет до такого состояния, что он имел ржавчину на большой площади, а самое страшное, ржавчина проникла на большую глубину внутрь металла, тогда вид у пистолета будет отвратительным. Хотя все будет равномерно покрыто черной оксидирующей пленкой. Если же вы желаете, чтобы внешний вид у оружия был отменным, тогда вас ждет очень много работы. Для начала надо тщательно удалить всю ржавчину. Удалить именно механическим путем. И это несмотря на то, что вы будете после травить деталь в соляной кислоте. Не надейтесь на то, что соляная кислота потом выест все остатки ржавчины. Кислота обязательно выест всю ржавчину, но кратеры то останутся. И если затвор или рамка пистолета была основательно поедены ржавчиной, то снимать придется много металла. И при большом обилии ржавчины вы не столько будете снимать саму ржавчину, сколько будете снимать собственно металл. Снимать вручную микрон за микроном, пока не доберетесь до самого дна кратеров и не выровняете поверхность детали. Если же кратеры большие и слишком глубокие, тогда надо будет наваривать на кратеры металл при помощи сварки. Но в нашем случае наваривать металл на кратеры – это почти ювелирная работа. Тут и специалист-сварщик хороший нужен, и особо деликатный подход к этой операции необходим. Надо позаботиться о том, чтобы брызги расплавленного металла не прилипли к детали, которую мы реставрируем. Тут разные нюансы возникнуть могут. И если все получится хорошо, то только тогда есть смысл окончательно выравнивать поверхность детали. Предупреждаю честно – в этом случае работы будет много. Главное – это добиться того, чтобы не было кратеров от ржавчины на поверхности детали. Чтобы вся поверхность была без царапин и была равномерно ошкурена наждачной бумагой. И никаких кратеров от ржавчины - это принципиально важно. Для получения максимально гладкой и ровной поверхности обрабатываемого изделия, шлифование проводится несколькими этапами. Сначала шлифование проводится наждачной бумагой, от относительно грубой до «нулевки». На этом механическая подготовка поверхности металла может считаться законченной. Некоторые товарищи идут еще дальше и тщательно полируют поверхность специальными пастами. А другие товарищи утверждают, что полировать в этом случае не просто необязательно, но еще и нежелательно. Поговаривают, что на шлифованную поверхность хуже ложится оксидирующее покрытие. Мнения здесь разделились диаметрально противоположно, так что на свой страх и риск полируйте, если вам этого очень хочется. А после убедительно прошу написать мне о практических результатах ваших экспериментов. Хорошо ли легло покрытие, прочно ли оно держится, не осыпалось ли со временем. Лично я полировкой не увлекался. Меня вполне устраивала поверхность, аккуратно зачищенная наждачной бумагой.

 

Обезжиривание.

 

Цель этой операции заключается в удалении с поверхности металла жиров, различных загрязнений и остатков минеральных масел, так как оксидная пленка образуется только на чистой металлической поверхности. Для правильного выбора метода обезжиривания нужно иметь в виду, что по своей химической природе жировые вещества делятся на две группы: омыляемые и не омыляемые. Минеральные масла (например, смазочные масла) не образуют мыла при взаимодействии с щелочью, т.е. не омыляются, и действие щелочей в этом случае основано на образовании эмульсии; при этом частички жира отделяются от поверхности изделия и остаются в обезжиривающем растворе в мелко раздробленном взвешенном состоянии. Чтобы облегчить и улучшить процесс обезжиривания и образования эмульсии, в раствор нужно добавлять эмульгаторы. Одним из таких веществ является «жидкое стекло» (то есть силикатный клей). Животные и растительные жиры, при действии на них горячих растворов щелочи, например, каустической соды, разрушаются, образуя мыло, которое легко смывается водой. При нагревании щелочных обезжиривающих растворов, скорость обезжиривания повышается и улучшается степень очистки поверхности металла.

Для обезжиривания можно применить следующий раствор:

 

Едкий натр (каустическая сода, NaOH): 10-15 грамм на литр воды

Тринатрийфосфат (трехзамещенный фосфорнокислый натрий, Na3PO4): 50 - 70 г/л

Кальцинированная сода (карбонат натрия, Na2CO3): 30 - 40 г/л

Жидкое натриевое стекло (силикатный клей, Na2OxSiO2): 3 - 5 г/л

 

Это хороший рецепт обезжиривающего раствора, который применяют в промышленном производстве. Температура раствора должна достигать 90-100 градусов. Время выдержки деталей в растворе - 30 минут. Для того, чтобы работать с обрабатываемыми деталями было удобно, будет полезно каждую деталь подвесить на тонкой проволочке из нихрома (нихром - это сплав Никель-Хром). Эти проволочки можно взять из электрических нагревателей. А нагреватели на свалке металлолома. Перед окончанием процесса обезжиривания нелишним будет сделать следующее: приподнимете детали над поверхностью раствора и посмотрите, будет ли жидкость равномерно покрывать поверхность металла, не собираясь в капли. Если жидкость не будет собираться в капли, то обезжиривание проведено качественно. Если же жидкость собирается в капли, вам следует кипятить детали еще какое-то время. После окончания процесса обезжиривания к обезжиренным деталям нельзя прикасаться голыми руками. Это все потому, что на нашей коже всегда имеется жир. Его там достаточно, чтобы потом препятствовать образованию качественной оксидной пленки на поверхности обрабатываемой детали. А если прикоснемся, то будем в этом случае иметь брак - отвратительные пятна вместо великолепной равномерно окрашенной поверхности. Приступая к оксидированию, мы должны постоянно следить за тем, чтобы масло (машинное или животное) ни при каких обстоятельствах не оказалось на поверхности обрабатываемых деталей. Гальваника – это мир, в котором нет места жиру. Жир – это брак в гальваническом производстве. Еще один кустарный рецепт обезжиривания для тех, кому лень бегать по городу и искать специализированные фирмы, которые торгуют химическими реактивами. Сначала деталь тщательно протираем чистой тряпкой, удаляя избыток машинных масел с поверхности оной детали. После этой операции берем чистый (неэтилированный) бензин или ацетон (но ни в коем случае не растворитель для нитрокрасок), и тщательно моем нашу деталь в бензине (ацетоне). А после всего этого кипятим деталь в растворе кальцинированной соды (карбоната натрия, Na2CO3). Берем 100 грамм реактива на литр воды. Кипятим не менее 30 минут. Помните: одного обезжиривания в бензине (ацетоне) для гальваники недостаточно, необходимо дополнительно кипятить в водном растворе кальцинированной соды. И соду, и бензин обычно можно купить в хозяйственном магазине, где продается всевозможная муть для бытовых целей – всякие там краски, скипидары и прочая белиберда подобного типа. Еще мне приходилось как-то покупать кальцинированную соду на базаре, где стиральные порошки продавались. Я так себе думаю, что кипятить обезжириваемую деталь следует в чистой кастрюле из нержавеющей стали. Я бы не рискнул кипятить соду в эмалированной кастрюле. Кто его знает, как эмаль поведет себя в этом случае. Обезжиренные детали необходимо очень тщательно прополоскать в воде. И начиная с этого момента к обезжиренной детали нельзя прикасаться голыми руками.

 

 

Именно в соляной кислоте. Ее химическая формула - HCl. Травим мы детали не в концентрированной кислоте, а в ее водном растворе. Водный раствор соляной кислоты готовим так: берем отмеренное количество кислоты и осторожно (еще раз: осторожно) вливаем в воду. В отмеренное заранее количество воды, разумеется. Я брал дистиллированную воду, не пожалел денег, так как не хотел напороться на всякого рода неприятные неожиданности. А теперь внимание: если вы сделаете не так, как надо, и воду станете вливать в кислоту, то у вас все лицо будет в этой кислоте. Об этом правиле техники безопасности знает каждый, кто работает в гальваническом цеху. На один литр воды (желательно дистиллированной) следует взять 0,3 литра (300 мл) концентрированной соляной кислоты. В этот раствор я добавлял специальный импортный ингибитор. Это особая добавка, которая весьма полезна для травления. Добавка, о которой идет речь, не позволяет кислоте травить сам металл. Травится только налет ржавчины и остатки старого оксидирующего покрытия, которые подлежат уничтожению. В применении этого ингибитора есть еще куча всяких полезных моментов. Например, деталь можно сутками держать в кислотном растворе и детали ничего не приключиться. В этом случае вы полностью застрахованы от проблем при травлении стальных изделий. А еще кислота меньше испаряется (следовательно, смороду меньше). Но об этом подробно поговорим как-нибудь в другой раз. Отмечу особо, что можно обойтись и без ингибитора. Но лучше, конечно, травить с этой добавкой. А сейчас внимание: пружины пистолета травлению не подвергать! Пружины следует чистить наждачным полотном или крацевальной щеткой. Почему так, а не иначе? Есть такое явление – «водородная хрупкость». Она возникает при травлении. Именно для пружин это весьма и весьма нежелательно. Время экспозиции выбираем опытным путем. Смотрим за тем, чтобы все остатки старого воронения были полностью растворены кислотой. Старое воронение необходимо обязательно уничтожить, чтобы ничего не осталось от старого воронения. Иначе новое покрытие может осыпаться, что я и видел своими глазами. Я специально не удалил на одной детали старое воронение. Хотел посмотреть, что из этого получится. Получилось. Новое покрытие легло поверх старого и держалось какое-то время. А потом осыпалось. При травлении необходимо добиться того, чтобы цвет протравливаемой детали был равномерным по всей поверхности, без каких либо пятен. Если эти условия имеют место, травление можно заканчивать. После мы тщательно промываем деталь в воде. И помним: ни при каких обстоятельствах деталь нельзя брать голыми руками. Иначе вся работа пойдет насмарку. И еще один очень важный момент. После травления в кислоте обработанная деталь не должна находиться на открытом воздухе дольше, чем 10 секунд. Иначе начинается коррозия на поверхности детали. И возможен брак. Это еще один очень важный закон гальваники – «закон десяти секунд». Итак, сразу после травления погружаем деталь в емкость с водой для промывки, пополоскали в воде, пополоскали, и вынимаем из воды.

 

 

Для воронения используем натриевую селитру. Она же натрий азотнокислый, или нитрат натрия. Химическая формула натрия азотнокислого - NaNO3. Убедительная просьба не путать этот реактив с другим похожим на него - нитритом натрия (NaNO2). Загружаем селитру (нитрат натрия – NaNO3) в кастрюлю из нержавеющей стали. Именно из нержавеющей. Лучше и не пробовать плавить селитру в эмалированной кастрюле. Если селитра взялась комками, ее следует хорошенько размять, чтобы комков не осталось. Иначе будет плавиться дольше. Плавим на огне и доводим до плавления. Температура плавления селитры 308 градусов по Цельсию.

 

А сейчас небольшое лирическое отступление. Информация к размышлению, так сказать. При температуре 380 градусов натриевая селитра разлагается на нитрит натрия и кислород. Опять на повестке дня маячит ненавистный мне вопрос о контроле температуры расплава селитры. Ну не доводить же эту натриевую селитру до разложения с образованием кислорода. А в реальной рабочей ситуации очень легко не заметить того, что расплав перегрелся. И опять двадцать пять: ребята воронили без какого либо контроля температуры расплава селитры и у них получалось!

А еще натриевая селитра может взорваться. Если ее нагреть и всунуть в нее детонатор, а после детонатор подорвать, будет взрыв. И тут же возникает вопрос: если на детали, которую мы вынули из промывочной емкости с водой, имеются капли воды, и эту деталь с каплями воды резко засунуть в расплавленную селитру, что будет? Вода мгновенно должна испариться, не так ли. Это мгновенное испарение воды можно ли считать взрывом или это все-таки не взрыв? Произойдет ли детонация килограмма расплавленной селитры или не произойдет детонации? Вот интересный вопрос! А ждать, пока на воздухе полностью высохнут все капли воды, нельзя – нарушим пресловутый «закон десяти секунд». Этот закон известен всем гальваникам, и они его стараются свято соблюдать (если не хотят сделать брак). Ребята на форумах писали, что им таки удалось качественно заворонить детали. Значит, кое у кого детонации не получилось. Что-то у меня становится все меньше и меньше желания воронить в расплавленной селитре. Может все-таки лучше «ржавым лаком» воронить, а?! Проверено в деле и результат отменный. Правда, очень много возни с этим «ржавым лаком». Но за то какой результат! Но это все лирика.

 

Возвращаемся к тому, что писали на форумах. Затем погружаем в селитру детали. Эти детали можно сложить в металлической сеточке. Использовать эту сеточку нужно только для того, чтобы было удобно эти детали доставать из расплава . Еще вариант – подвесить каждую деталь на проволочке. Я использую для этой цели проволоку от электрических нагревателей. А поломанные нагреватели можно найти на свалке металлолома. Расплав селитры должен полностью покрывать детали. Держим до нужного оттенка, от 20 минут и как нравится. Передерживать тоже ненужно.

Опять лирическое отступление: нигде на форумах я не смог найти внятной и конкретной рекомендации на тему: сколько же времени следует держать детали в расплаве. Ничего конкретного, все об этом почему-то говорят весьма расплывчато.

Достаем из расплавленной селитры детали и опускаем в мыльный раствор. 

 

 

Готовим мыльный раствор заранее, и делаем это так: строгаем мыло в горячую кипяченую воду (именно в кипяченную воду), помешиваем и кипятим. Это варево может свернуться. Если оно свернется, тогда все делаем заново. А сворачивается это варево обычно от того, что используем не кипяченную воду. Когда приходит время, достаем из расплавленной селитры деталь и опускаем КРАЙНЕ ОСТОРОЖНО в мыльный раствор. Разница в температурах огромна, поэтому будьте очень внимательны! Опускать лучше под углом, не плоскостью! А то раствор весь на вас окажется. Умные люди вообще мыльный раствор кипятили в глубоком ведре. Там на дне было немного мыльной воды, и когда в эту воду опускали нагретую деталь, все брызги летели на внутренние стенки ведра. Кипятим не долго, затем вынимаем, просушиваем (после мыльной воды детали можно держать на открытом воздухе сколько заблагорассудится, они не будут ржаветь, мыльная пленка предохраняет поверхность металла от коррозии). После оттираем деталь от разводов мыла. А потом в горячее масло. 

 

 

Окончательная отделка детали в нагретом масле. Засовываем деталь в машинное масло. Я брал обычное индустриальное масло. Нагреваем кастрюлю с маслом до 110 градусов по Цельсию. Температуру нагретого масла обязательно контролировать термометром. Масло нагревается очень быстро. Без контроля при помощи термометра можно легко перегреть это самое масло. А сильно перегретое масло может быть неполезно для нашего покрытия. У меня однажды случилось такое: после оксидирования в горячем щелочном растворе (химическое оксидирование промышленное) я засунул деталь в кастрюлю с маслом и начал греть. Температуру не контролировал. Думал, что это необязательно. Определить на глаз, как сильно нагрелось масло, невозможно. Масло грелось, грелось, потом вдруг начало дымить. Я явно перегрел масло в кастрюле. Я выключил газ, вынул деталь (это был затвор МР654К), дал остыть, протер ветошью, смотрю на деталь – и глазам своим не верю: цвет воронения изменился! Был черный-черный, а стал грязно-темно-коричневый. Отвратительный цвет, скажу я вам. Это такой у меня практический опыт был. Чтобы подобного у вас не было, контролируйте температуру горячего масла с помощью термометра. Промасливание длится около десяти минут. Применять холодную смазку не рекомендуется, так как она, из-за своей большой вязкости, плохо заполнит поры оксидной пленки. Последние, завершающие аккорды нашей эпопеи: даем детали остыть, протираем деталь ветошью и тащимся Вот теперь все, работа над воронением детали полностью окончена.

 

 ************************************************************

 

 P.S. Тут один прикол иногда случается: некоторые экспериментаторы кипятят деталь не в индустриальном масле, а в моторном. Если вы на это решитесь, вас ждет неприятный сюрприз - будет чудовищный смород и вонища неописуемая. Вонючий скунс в этом случае отдыхает. Подумайте десять раз, прежде чем начать газовую атаку.