Оксидирование в расплаве натриевой селитры и едкого каустика.

Каждый способ имеет свои недостатки и достоинства. Однако даже тщательное окрашивание "Клевером" и т. п. составами в несколько этапов, с применением правильного обезжиривания и горячей сушки, не идет ни в какое сравнение со вторыми двумя способами. Косметика - никуда от этого не уйти, все плюсы здесь заключаются только в простоте и быстроте процесса. "Горячее" воронение несравненно более стойко, равномерно и очень красиво.

Из двух способов, ржавый лак и селитра, второй отнимает меньше времени, но требует большей осторожности и использования только нержавеющей или специальной лабораторной посуды.

В результате оксидирования в натриевой селитре получается глубоко черное, блестящее покрытие с легким красноватым, коричневатым или синеватым отливом: оттенок зависит от свойств окрашиваемого металла.

Для начала несколько важных условий!

1. Прежде всего: если мы хотим получить достойный результат, необходимо использовать только химически чистые реактивы. Находим их в магазинах (лабораторной техники).

2. Посуда для селитряной ванны годится не всякая, а только из нержавейки. Причем если вы приобретаете нержавеющую кастрюльку за 250 р., будьте готовы к тому, что хватит ее от силы на 1-2 раза: дешевая китайская нержавейка славна тем, что в случае подобного экстримального использования стремительно ржавеет до оттенка старой рельсы на заброшенном ж/д пути. Можно впрочем использовать емкости из обычного железа или чугуна: расплав их не проест, ведь сами оксидируемые детали он не разъедает. Но штука в том, что из подобного металла в расплав при кипении полезет всякая бяка, способная ухудшить его качество, что может непредсказуемо повлиять на результат.

3. Работать с натриевой селитрой и едким каустиком нужно очень аккуратно: кипящий расплав может вызвать серьезные ожоги. Кроме того, приготовляя раствор, ни в коем случае не лейте воду в реактивы - делать необходимо строго наоборот, т. е. постепенно, малыми порциями, добавлять реактивы в воду. В процессе оксидирования вода в емкости постепенно выкипает, и при необходимости приходится подливать свежей - также очень малыми порциями, иначе результатом будет бешеное бурление и целый фонтан брызг. Лучше обойтись без доливания, сразу отмерив нужный объем воды; расстояние между ее поверхностью и деталями должно быть не менее 3-4 см.

Собственно рецепт.

На 1 л. чистой (фильтрованной, кипяченой или дистиллированной) воды:

500 г. натриевой селитры (она же натрий азотнокислый, NaNO3)

500 г. едкого каустика (он же натрий гидроксид, NaOH)

ОБЕЗЖИРИВАНИЕ

Прежде всего: если мы хотим добиться качественного воронения с 1 раза - забудем об ацетоне, уайт-спирите, бензине "Калоша" и т. п. средствах в качестве составов для обезжиривания. Все они содержат вещества, которые по испарении растворителя оставляют на поверхностях малозаметный глазом налет: он-то в 99 из 100 и является причиной неудач. Лучший способ обезжиривания - горячий, и для этого надо приготовить специальный состав.

Вот его рецепт:

На 1 л. чистой (фильтрованной, кипяченой, дистиллированной) воды:

50 г. едкого каустика

50 г. кальцинированной соды (не путать с питьевой, ищут в хозмагах)

10 г. силикатного клея (обычный канцелярский клей - продается в любой палатке с канцтоварами).

Приготовление:

1. Заливаем в чистую кастрюльку из нержавейки нужное количество воды.

2. Чистой ложкой всыпаем нужное кол-во едкого каустика.

3. Кальцинированной соды.

4. Добавляем силикатный клей.

П р и м е ч а н и е. Как выяснил на практике, для обезжиривания в этом растворе можно использовать обычную эмалированную посуду. Концентрация "злобного" натрий гидроксида здесь невелика, и ничего страшного с эмалью за 20-40 минут варки не происходит. Условие одно: на эмали не должно быть сколов - ведь эти емкости делаются из довольно тонкого черного металла

Перемешиваем, ставим на плиту. Доводим до кипения, погружаем в раствор тщательно очищенные от старого покрытия детали (едва ли нужно упоминать, что к ним заблаговременно должны быть прикреплены проволочки), и кипятим от 20 до 40 минут. Затем вынимаем и промываем под струей воды. Если вода не собирается на железе каплями - значит, мы добились эффекта полного смачивания поверхности металла, т. е. он хорошо обезжирен. После этого, по рекомендациям, детали надо просушить, выдержав не более полуминуты на сухой чистой тряпке, впитывавшей излишек воды, и ничего плохого с ними в процессе воронения не происходило. Едва ли, опять же, надо напоминать, что на всех этапах касаться руками обезжириваемых деталей нельзя.

Перед горячим обезжириванием детали можно предварительно промыть в ацетоне и т. п., это им не повредит. Особенно уместно это будет, если на них есть следы смазочного масла.

Учитывайте, что 20-40 минут кипения - это немало, и количество раствора в емкости за это время сильно уменьшается. Так что готовьте с запасом, чтобы детали оказались покрыты слоем воды не менее чем на 5 см.

ОКСИДИРОВАНИЕ

1. Емкость, в которой будет производиться оксидирование, предварительно необходимо тщательно вымыть. Лучше всего со смесью жидкого геля и абразивного средства для мытья посуды. После этого не менее тщательно промываем ее проточной водой, удаляя остатки моющих средств, и вытираем чистой ветошью.

2. Наливаем в емкость подготовленную воду - сразу в нужном объеме.

3. Далее засыпаем натрий гидроксид. ВНИМАНИЕ! Ни в коем случае не бухайте в воду весь его отмерянный объем. Насыщаемый гидроксидом раствор очень сильно разогревается, буквально до кипения, поэтому добавляем медленно и медитативно, посредством ложки, и сразу размешиваем плавными движениями, чтобы на дне не образовалось плотной слоистой корки - это чревато внезапными адскими гейзерами при закипании.

4. Засыпаем натрий азотнокислый: так же медленно и медитативно. Круговыми движениями перемешиваем раствор, и ставим его на плиту.

5. Доводим раствор до кипения, время от времени помешивая ложкой. В процессе закипания на поверхность могут всплыть какие-то инородные частицы - несмотря на заявленную чистоту химикатов из "Лабтехов", такое случается нередко. Их нужно осторожно поддеть все той же ложкой и изъять, или аккуратно собрать салфеткой, положив ее на поверхность раствора.

6. Закипело - отлично. Осторожно, без бултыханий, погружаем в расплав обезжиренные по вышеописанному методу детали. В идеале, они не должны касаться дна, но городить хитрые городухи, чтобы непременно их подвесить, необязательно. Если речь идет, скажем, о рамке пневмопистолета - достаточно просто придать проволочке, которая к ней прикреплена, такую форму, чтобы рамка располагалась под углом ко дну емкости, опираясь на изгиб проволочки и касаясь дна одной-двумя точками.

7. Если все сделано правильно, уже спустя 10 секунд детали в расплаве начинают темнеть, принимая сперва желтый, потом темно-золотистый, потом черно-коричневый и наконец - замечательно глубокий черный цвет. Однако необходимо учитывать, что контролировать степень их почернения в кипящем полупрозрачном расплаве непросто: железо может казаться уже полностью почерневшим, а при извлечении выяснится, что оно всего лишь темно-коричневое, и сквозь оскидную пленку просвечивает металл. Поэтому спешить не надо: минимальное время, которое детали должны провести в расплаве - 10-15 минут. Считается, что примерно после 30-35 минут кипячения качество оксидной пленки может начать ухудшаться.

8. Выдержав положенное время, извлекаем детали из емкости, и тут же промываем их сперва горячей, потом - теплой и наконец холодной водой, после чего опускаем в ацетон или другой растворитель, чтобы выбить остатки воды.

9. Вынимаем, высушиваем и оцениваем качество покрытия.

10. Если оно нас удовлетворяет, протираем детали маслом, н-р оружейным, машинным или баллистолом. Мелкие детальки можно просто бросить в баночку с маслом, потом извлечь и вытереть ветошью. А если не удовлетворяет - сошлифовываем оксидный слой добела, вновь обезжириваем и заново вороним. По моим наблюдениям, на второй раз качество воронения всегда получается просто идеальным: возможно, причиной тому многократная очистка и обезжиривание.

Свежепромасленные детали неплохо также слегка прогреть ручной газовой горелкой, чтобы масло получше проникло в микропоры оксидной пленки. Именно слегка - раскалять докрасна, отжигая их, мягко говоря ни к чему.

Вот собственно и все. Собираем свой пневмопистолет, или что мы там воронили, и радуемся результату, не идущему ни в какое сравнение с "клеверным".

Немного полезных нюансов.

1. Раствор селитры и каустика вполне безвреден в остывшем виде, если, конечно, его не глотать. Однако у него есть одно неприятное свойство: будучи перелит в еще неостывшем виде в стеклянную посуду, он ее стремительно разрушает. Стекло делается хрупким - у 3-литровых банок например чаще всего просто отваливается дно. Остывший же расплав кристаллизуется и твердеет, и переложить его в другую емкость будет очень непросто. В чем хранить - я лично для себя пока не решил. Вероятно, лучше всего тут подойдет какая-то хорошо закрывающаяся емкость из полиэтилена.

2. Также стоит иметь в виду, что в процессе кипения мелкие капельки расплава постоянно вылетают из емкости, и неизбежно попадают на окружающую ее поверхность в радиусе примерно полуметра от "эпицентра". И поскольку к стеклу расплав относится крайне недружелюбно, лучше не пользоваться для его разогрева дорогими электроплитами с деками из жароупорного стекла - поверхностный слой пожрет непременно, останутся белесые точки (это проверено ). Если в доме нет газа, правильнее завести недорогую одноконфорочную плитку специально для этой цели.

3. Известно, что уже раз отработавший раствор селитры и каустика можно использовать не один раз, освежая его добавкой реактивов и чистой воды. Но лично мне этот подход не нравится - уже после 1 воронения раствор делается рыжеватым, т. к. вбирает в себя порядочно дряни от варившегося в нем железа, и это снижает качество оксидирования. Способы очистки существуют, но они чрезвычайно опасны и хлопотны, поэтому даже не стану о них упоминать - дешевле и спокойнее просто приготовить новый раствор.

4. Если заворонить детали в уже раз отработавшем, остывшем и вновь разогретом растворе без добавки реактивов и воды - результатом может оказаться не черное, а темно-коричневое покрытие, причем матовое, без малейшего блеска. В каких-то случаях оно может оказаться весьма уместным.