Воронение в селитре. Часть 2: альтернатива.

Непушист

Когда-то давно в этой теме:

http://guns.allzip.org/topic/24/707827.html

- я делился с коллегами кратким обобщением частного опыта т. наз. "горячего" оксидирования, при котором в качестве двух основных компонентов используются натриевая селитра и натрий гидроксид. С тех пор прошло время, и ситуация с реактивами несколько изменилась, во всяком случае в Москве и ближайших к ней городах. Прежде всего, магазины лабораторной техники с какого-то перепугу перестали продавать их в частные руки. Во-вторых, цены на всю линейку товара в Лабтехах ощутимо подросли. И кроме того, закономерно выросли цены на компоненты для воронения и у форумных продавцов. Есть и еще момент: жители отдаленных от центра мест просто не имеют возможности приобрести "специальные" реактивы ЧДА, потому что "Лабтехов" или хотя бы производств с магазинами, торгующих подобным товаром, в их городах никогда не было, а покупка с пересылом оказывается делом весьма накладным.

Однако есть и более доступные способы получить качественное оксидирование горячим способом, и на форумах о них не раз упоминали. Лично у меня раньше просто не было надобности в поиске альтернатив: 1 кг. натрия азотнокислого года два назад стоил примерно 140 р., жил я в Москве, а Лабтехи продавали свой товар кому угодно. А сейчас - просто даже стало интересно...

Кратко говоря - "это работает".

Для "альтернативного" оксидирования нам понадобятся следующие компоненты.

1. Аммиачная селитра. Ее продают не только в "лабтехах", но и в любых магазинах типа "Хозяйственный", где есть хотя бы небольшой отдел для садоводов, ибо это давно известное миру удобрение. Вещество по виду и весу выглядит как привычная натриевая селитра, представляет собой желтовато-белые гранулы диаметром 2-3 мм., расфасованные в полиэтиленовые пакеты. Внешний вид упаковки разнится в зависимости от фантазий фирм-производителей. Упаковка, доставшаяся мне в ближайшем "строймаркете", весила 2 кг, и обошлась всего в 45 рублей!

2. Сухое средство для прочистки канализационных труб типа всем известного "Крота". Вот с ним, возможно, будет немного сложнее: сейчас больше в ходу гелеобразные и жидкие средства, разлитые в "гламурную" тару, типа "Тирета" и иже с ним. Концентрат добыть сложнее, но все-таки можно, если немного побегать. Я нашел его в третьем по счету магазине, торгующим товарами для садоводов и бытовой химией. Называется оно "Антизасор". На пакетиках указан состав: "сода кальцинированная > 30%, гидроксид натрия 5-15%, АПАВ сульфанол < 5%.
Выглядит это средство как гранулы примерно того же диаметра, но почти белоснежного оттенка.

(Примечание: опыт использования конкретно сухого "Крота" вместо химически чистого гидроксида у меня однажды был, но оксидная пленка с деталей после такого воронения почему-то стерлась чуть ли не пальцами).

Понятия не имею, что есть "АПАВ сульфанол", однако сода кальцинированная - прекрасное средство обезжиривания, и наличие ее в составе "Антизасора" есть одно сплошное благо; кто читал первую статью о воронении в реактивах ЧДА, вспомнит соответствующий способ описанного мной горячего предварительного обезжиривания железа, при котором используют именно ее.

3. Собственно и все. Кроме чистой воды, в идеале кипяченой или покупной мягкой питьевой, более нам ничего для нашего волшебства и не нужно.

Как мы со всем этим поступаем? Очень просто, примерно так же, как и с натриевой селитрой + натрий гидроксид. Ставим на плиту чистую посуду из нержавейки, имеющую достаточный объем для полного погружения наших деталей, и наливаем в нее воду. Потом осторожно всыпаем по столовой ложке средство для чистки труб. Лично я на примерно 0,5 л. воды всыпал не менее 8-9 полных ложек. В процессе этого дела вода бурно вскипает, но пена на ее поверхности образуется довольно мелкая и брызги во все стороны не летят. Бурление прекращается примерно через 3 секунды после того, как в емкость всыпали полную ложку вещества.

Далее насыщаем полученный раствор аммиачной селитрой, и вот здесь все будет "гораздо хуже". При контакте гранул аммиачной селитры с водой, насыщенной гидроксидом, из нее мгновенно начинает выделяться нитрид водорода, или проще говоря аммиак. Это бесцветный летучий газ с чрезвычайно резким запахом, мгновенно перекрывающий дыхательные пути: чье обоняние испытывало на себе действие нашатырного спирта, тот, как говорится, оценит. Поэтому, если дело происходит не на открытом воздухе, а в обычной кухне, работать надо при настежь открытом окне и при включенной вытяжке, и стараться не вдыхать чрезвычайно мощные "выхлопы" ядовитого газа. Раствор при этом также вскипает, но гораздо более бурно, и забрызгивает все вокруг, поэтому нерабочие участки плиты надо прикрыть каким-то негорючими щитками, нр из оцинкованной жести или асбеста, тем более что мелкие брызги будут вылетать из емкости с раствором и в процессе его кипения.

Что касаемо пропорции - я на поллитра раствора "Антизасора" всыпал примерно все те же 9, может быть 12 ложек селитры. В процессе воронения обоих компонентов можно всегда осторожно добавить, если возникнет ощущение, что это необходимо.

Через некоторое время процесс выделения аммиака прекращается, раствор благодаря реакции оказывается горячим, и довести его до кипения дело минуты. Сделав это, убавляем газ/электричество и добиваемся тихого равномерного кипения.

Затем обезжириваем стальные детали любым из привычных нам способов, и, снабженные проволочками, осторожно погружаем в кипящий раствор.

В моем случае обрабатываемые детали - стальные лейнер и штатная "мортира" ППШ-М - начали интенсивно чернеть уже через 25-30 секунд после контакта с раствором. Через полчаса и то, и другое сделалось абсолютно черным, но я кипятил еще примерно 40 минут, пару раз аккуратно, по каплям, доливая в раствор горячей кипяченой воды.

(Примечание: где-то на форуме писали, что кипятить детали в щелочи нужно не менее 90 минут, дескать это "старый армейский постулат", но в этом вопросе мнения вообще сильно расходятся).

Обезжиривание производил по самому простому методу - сперва протер детали ацетоном, затем бензином "Калоша". Едва ли нужно лишний раз напоминать, что и растворители, и ветошь при этом должны быть чистыми. И как обычно, перед протиркой растворителем их лучше еще и хорошенько вымыть теплой водой с моющим средством для посуды.

Результат оксидирования меня более чем устроил. Детали получились именно такими - беспросветно-черными, как самая глухая ночь. У меня даже есть ощущение, что воронение получилось еще более насыщенным, чем получалось в растворах реактивов ЧДА: очень возможно, что так и есть, поскольку в составе "Антизасора" присутствует большое кол-во кальцинированной соды.

Далее все как обычно: извлеченные из раствора детали надо остудить, промыть проточной водой, обтереть и окунуть в растворитель. После этого их можно традиционно выварить в водном растворе хозяйственного мыла, а потом машинном масле, или просто окунуть в любое минеральное масло и прогреть над газовой горелкой.

Апдейт от лета 2018 г. Фотографии результата первого опыта воронения по альтернативной методике просексил мерзкий фотохостинг, поэтому выкладываю новые.

Это надульник для Дианы-31, завороненный тем же способом. Первым компонентом была аммиачка, вторым "Крот" в баночках по 500 г., и то и другое добыто в сельских магазинах. В этот раз "Крот" сработал как надо, видимо в составе нет подмеса вроде мела или т. п. побочностей, негативно влияющих на результат. Да и в составе средства этого производства указано только, что содержит натрий гидроксид, более ни слова.

Пропорция составлялась как обычно, на полтора литра воды взял 750 г. аммиачки и столько же "Крота" - но почему-то этого оказалось мало, железо долго не хотело чернеть, и в процессе пришлось добавить еще почти столько же того и другого. Возможно, собственно натриевой селитры после того, как аммиачная превращается в нее, получается меньше, чем в чистом виде, а может быть в "Кроте" не только гидроксид - неведомо. Как бы то ни было, в итоге все получилось.

John JACK

Неплохой пересказ для самых маленьких. Оставлю заодно ссылку на оригинал: http://guns.allzip.org/topic/24/67615.html

Лабтех на Измайловской перестал работать с частными мордами, а также просто испортился. В Баум-Люксе же например щёлочь и селитра стоят что-то до 150 рублей за кг.
Также калиевая селитра продаётся примерно в каждом втором садовом магазине и строительном супермаркете.

Щелочное воронение вообще примечательно почти полной нечувствительностью к подготовке поверхности и даже точному составу раствора. Важны только концентрация и температура.

Непушист

John JACK
Также калиевая селитра продаётся примерно в каждом втором садовом магазине и строительном супермаркете.
Плохо одно - она из всех трех селитр меньше всего подходит для воронения. А так да, конечно.
John JACK
Неплохой пересказ для самых маленьких.
Именно. Равно как и тема, на которую дана ссылка.
Разница лишь в том, что: 1. Там труднее копать информацию, и информация эта не концентрирована. 2. Там много хороших рецептов, из которых наиболее доступен для большинства людей именно вариант щелочного оксидирования. Потому что хромпик например, не говоря уже о солянке, не получится купить в магазине для садоводов.
Именно поэтому я делаю уже вторую тему в помощь камрадам, обобщая и концентрируя опыт именно работы с доступной щелочью.
Т. е. стимул тут отнюдь не соискание местечковых лавров, никогда не надо судить по себе - бывают и иные стимулы.
John JACK
почти полной
Это практика или теория? Потому что вот это маленькое "почти" определяет результат. И это уже практика.
Действительно, вовсе не страшно прикоснуться к обезжиренной поверхности пальцами перед погружением детали в ванну: щелочь сожрет этот след в секунду и не заметит. А вот например следы посторонних веществ в растворителе или остатки неудачного воронения неизбежно приведут к пятнам на поверхности. И это тоже относится к "подготовке поверхности". Так что не надо огульно обобщать.
Вообще слово "почти" может работать только как подстраховка в разговоре о вещах, где речь идет о подобных процессах. Чтобы воспользоваться им в случае чего как лазейкой. А вот с т. з. конструктива оно не годится. Случайное прикосновение к поверхности - это "почти". Но и пятнышки и разводы от воронения в слабом, истощенном растворе, который не сработал - это тоже "почти". А на практике первое "не влияет" вообще, а вот во втором случае придется все переделывать.

John JACK

Непушист
она из всех трех селитр меньше всего подходит
Таки из двух. Аммиачная селитра для воронения не подходит вовсе, при реакции с Кротом она превращается в натриевую и аммиак. Всякие кальциевые мы тут совершенно верно не считаем.
А насчёт подходит или нет надо бы попробовать. Калиевой я нахватал чисто из жадности. Щёлочь возьму таки натриевую, полкило ещё осталось.
Непушист
Это практика или теория?
Практика, практика.
Тщательное обезжиривание растворителями не нужно, кроме как для повышения ресурса раствора. Щёлочь любое масло и жир и так сожрёт. Достаточно лишь отмыть средством для мытья посуды.
Главная беда — разводы от внезапно остатков растворителей (да, даже ацетона!) и подсохшей воды после мытья. Лучше всего детали кидать в кастрюлю ещё мокрыми, а если случайно помыл их заранее, держать в банке с мыльной водой.
По какой попало поверхности и железе:

По шлифованной легированной стали:

Непушист

John JACK
Аммиачная селитра для воронения не подходит вовсе, при реакции с Кротом она превращается в натриевую и аммиак.
Именно так. Но это уже буквоедство. Зачем расписывать процесс метаморфозы аммиачной селитры в процессе улетучивания аммиака? Это можно, но занимает лишнее место в тексте и мало кому интересно. А тема создана прежде всего для того, чтобы известить таких же дилетантов в химии, как и мы: вот там-то и там-то, совершенно иногда неожиданно, продаются подходящие средства, которые позволят вам получить отличное настоящее воронение, куда более прочное и красивое, чем косметическая окраска "клеверами", а также кстати здорово сэкономить ваши денежки и время, потраченное на ожидание милостей от барыг 😊 Ну это шютка так сказать.

John JACK
кроме как для повышения ресурса раствора.
Согласись, что и это может оказаться довольно важно.
John JACK
Щёлочь любое масло и жир и так сожрёт.
Однако если детали будут чистыми, ты нормально оксидируешь их в использованном растворе еще минимум 2-3 раза.
John JACK
Достаточно лишь отмыть средством для мытья посуды.
Верно. Я лично так и делаю, сперва посудное средство и чистая губка, но потом все-таки протирка растворителем. Причем по моим наблюдениям ацетон отнюдь не "даже", а как раз наименее пригоден. Лучше будет уайт-спирит, а того лучше "Галоша". Просто не надо деталь растворителем ЗАЛИВАТЬ, надо именно протереть насухо.
John JACK
Лучше всего детали кидать в кастрюлю ещё мокрыми
Нет, лучше всего проварить их перед погружением в щелочь в составе из кальцинированной соды, гидроксида и силикатного клея. Хотя это, по большому счету, избыточно. Но тем не менее это действительно - лучше.

John JACK

Непушист
если детали будут чистыми, ты нормально оксидируешь их в использованном растворе еще минимум 2-3 раза.
Оксидирую именно таким методом уже около 20-30 раз в одной кастрюле. Когда процесс начинает занимать слишком долго — просто добавляю немного свежих щёлочи с селитрой. Результат успешен, в том числе коммерчески. И это важнее, чем местечковые лавры в отдельном разделе одного форума.

Обезжиривание с силикатным клеем — метод верный и хороший. Но как тут весьма правильно подмечено, действительно избыточный, особенно при наличии в растворе АПАВ сульфанола и очень нужной калицинированной соды.

А вот как раз протирать детали — худший способ. Разводы при этом часто остаются, а из внутренних углов и полостей растворители так не убрать. Вода же растворяется в кастрюле бесследно, главное не дать ей начать сохнуть.

Непушист

John JACK
А вот как раз протирать детали - худший способ.
Таки пресловутая практика это опровергает. Другой вопрос, что это, возможно, просто лишнее, если промываешь в воде.
Думаю правильно поменять местами этапы - детали, которые мы вороним, чаще всего запачканы маслами, поэтому СПЕРВА их можно пробалтывать в растворителе, а потом мыть со средством под теплой водой. Не вижу необходимости загаживать раствор, если можно его не загаживать.

...Я седня скупил все оставшиеся пакетики "Антизасора" в этом "Дарвине", которые не скупил вчера. Мне еще кожух воронить а то.

Непушист

Продолжаем.
Благодаря появлению длинной емкости - ванна типа кювета, согнутая без стыковочных швов из листа нержавейки - надеялся заворонить сегодня прочие детали ППШ-М, самая громоздкая из которых ствольный кожух. Методика та же, компоненты те же, и нулевой результат. Варилось это дело долго, не меньше 90 минут точно.
Грешил бы на нехватку температуры, но никак не могу: раствор всю дорогу равномерно кипел - ванна стояла на двух газовых конфорках. Ну в середине конечно бурного кипения не наблюдалось, я был к этому готов и был поэтому также готов через какое-то время сдвинуть ванну наполовину в одну сторону, чтобы оттенок получился равномерным по всей длине кожуха.
Как минимум при таком раскладе должны были хотя бы потемнеть концы, но и этого не произошло, кожух остался девственно серого (стального) цвета.
Т. к. видел, что он не чернеет, добавлял в процессе и "Антизасора", и аммиачной, пока они не ушли туда все полностью. Результат ноль.
Но это лишь первая половина истории. Вторая - поехал за новыми порциями "Антизасора" и аммиачной, вторую нашел сразу, а вот первого боле нигде не оказалось. С горя взял в двух магазинах сухого "Мистера Мускула" - он дорогой, но в составе зато указано только одно: "гидроксид натрия". И все, никаких добавок. Пакетов удалось купить 3 шт. в одном магазине и 4 в другом, видимо популярен. Расфасовка по 70 г., цена конская - 73 и 83 р. за пакетик.
Забодяжил это дело по описанному способу, но в малой ванне, в которой решил для начала попробовать заворонить самую малую из 3 оставшихся деталей - блок УСМ. Минут 40 вони, еще минут 30 кипения без вони, результат:

Тем сильнее озадачивает неудача с кожухом, ибо причин не вижу. Концентрация вроде в норме, раствор кипел, железо это самое обычное и такое же, из какого сделан блок УСМ. Единственная разница - гидроксид в случае с кожухом я засыпал в почти остывший кипяток, а в случаях со стволом/мортирой и УСМ он был именно кипятком. Но не думаю, что это повлияло.
Завтра поеду искать еще "Мускула" и добавлю к нему питьевой соды, буду пробовать еще раз.

Может быть у камрада John JACK есть свое объяснение истории с кожухом? 😊

...Ах да, помимо кожуха в той емкости кипятился "тестовый" стальной винтик на проволочке, он также остался абсолютно белым.

черкас15

добрый день, поскольку с химией неохота возиться, поступил проще -нагрел горелкой до синего цвета побежалости и в масло -рамку и модер. скоба в хрусевской воронилке -фигня полная ,как не пробовал не держится и руки пачкает

Непушист

черкас15
поступил проще -нагрел горелкой до синего цвета побежалости и в масло -рамку и модер.
Я тоже так делал на пробу с затвором одного 654-го. Но качество такого оксидирования не идет ни в какое сравнение с нормальным оксидированием. Легко облезает, пятнистое и неравномерное по цвету.
Кроме того далеко не все детали можно нагревать до цветов побежалости, нр пружины или тот же УСМ с пружинами.

черкас15

пятнышко на перемычки -это присадка из нержавейки

Непушист

Добыл 7 пакетов "мистера мускула", попробую еще раз заворонить кожух.

А это вытяжка из постов на форуме за разные годы - как сделать из аммиачной селитры натриевую. Ибо еще раз - сама по себе аммиачная для воронения не годится.

100 г. карбоната натрия (питьевая сода) на 148 г аммиачной селитры. Растворить реактивы каждый в отдельной посуде в минимальном количестве воды (воду можно доливать до полного растворения, лучше брать горячую), после чего слить вместе. Полученный раствор нагреть до кипения и кипятить несколько часов до прекращения выделения аммиака. При необходимости можно добавлять воды в замен выкипевшей. После этого полученный раствор упаривается либо досуха, но рекомендуется до максимального насыщения, т.е. до образования некоторого количества кристаллов в объёме реакционного сосуда. Охлаждаем холодной водой (можно со льдом) до выпадения кристаллов. Полученные кристаллы отфильтровываем или декантируем (попросту сливаем лишнюю жидкость). Это и есть нитрат натрия, т.е. натриевая (чилийская) селитра. Она содержит примеси, но вполне годится для процессов воронения.


(От себя добавлю, этот процесс происходит и при алгоритме, описанном в 1 сообщении, иначе не заворонились бы детали, что на фотках)

Непушист

Как я и думал, специалист на вопрос по поводу неудачи с кожухом ответить не смог, предпочел гулко промолчать 😊 Ну это шютка. Беззлобная. Тем более что ответ он дал правильный априори. Все-таки

John JACK
концентрация и температура.
Как минимум один из этих факторов, а возможно и оба вместе, потому что воды было около 2,5 л. (иначе раствор не покрыл бы железо полностью), а масс реактивов в обрез - меньше чем по 1 кг. на этот объем. А по расчетам должно было быть минимум по 1 кг. 250 г. каждого. К тому же такой объем раствора видимо трудно разогреть до нужной температуры даже на двух газовых конфорках, хотя раствор и кипел. В связи с этим ванна, железо и реактивы (по 2 кг. каждого) были отвезены на дачу, и там на мангале, заправленном древесной щепой, все в итоге получилось с 1 раза.

http://s30.postimg.org/ch4asy3i9/IMG_1020.jpg

В данном случае использовались "не альтернативные" реактивы, т. е. натриевая селитра, которую не надо было готовить из аммиачной, и ХЧ гидроксид, но это лишь потому, что "альтернативный" "Антизасор" я в единственном магазине где он был выгреб весь, а небюджетного "мистера мускула" было слишком мало. Это просто для уточнения, т. к. при нормальной концентрации "альтернативных" все было бы так же. Кстати воронение, полученное с их помощью, очень стойкое - мортиру я решил заворонить еще раз и перед этим шлифанул в дрели абразивным фетром, т. к. там в середине была небольшая матовость из-за одной моей ошибки. Так вот, думал, оксидная пленка при этом полностью уйдет - фиг там, ее не снял даже мелкий абразив, только глухо-черный оттенок изменился на черный с серым оттенком.

Dr.Cat

Всем привет!Вставлю и я свои пять копеек. По поводу того как бороться с пятнами,может кому понравиться как я делал. Итак: разогреваю воду до активного кипения,затем погружаю туда детали в масле,грязи,стружках и провариваю минут 5-7 в зависимости от размера детали (вся гадость за это время отлично вымывается) на максимальном огне,далее вынимаю их,споласкиваю все под сильной струей кипятка,обезжириваю,опять ополаскиваю под сильной струей кипятка и в еще мокром,не остывшем состоянии очень аккуратно опускаю детали в емкость с раствором воронения.Результат очень хороший-пятен нет. 😊

Непушист

Dr.Cat
затем погружаю туда детали в масле,грязи,стружках и провариваю минут 5-7 в зависимости от размера детали (вся гадость за это время отлично вымывается) на максимальном огне,далее вынимаю их,споласкиваю все под сильной струей кипятка,обезжириваю,опять ополаскиваю под сильной струей кипятка и в еще мокром,не остывшем состоянии очень аккуратно опускаю детали в емкость с раствором воронения
Появление ржавчины при таком алгоритме никогда не наблюдал? Я бы в подобных случаях сделал так - детали сперва в бензин, чтобы вымыть все масло и стряхнуть налипшие на него стружки, потом промыть с моющим средством в виде смеси геля и сухого абразивного, и сразу в воронильную ванну. А если варить в воде, то уж правильнее с кальцинированной содой, гидроксидом и канцелярским клеем. А вообще, если детали чистые от масла, достаточно промывки губкой со стиральным порошком, кожух и затворную коробку вчера подготавливал именно так, никаких дефектов нет, хотя общая площадь поверхности большая.

Dr.Cat

Непушист
Появление ржавчины при таком алгоритме никогда не наблюдал?
Сколько так делаю,ржавчина не появляется.

Непушист

Ну гут, но вангую, что это в некоторых случаях вполне вероятно.

Думаю тему можно закрыть, т. к. особо обсуждать здесь нечего. Ссылку занес в навигатор раздела.

Небольшая выжимка опыта по "альтернативному" оксидированию:

1. Компоненты для него пока находятся в шаговой доступности и продаются в самых обычных магазинах, это аммиачная селитра и любое сухое средство типа "Крот", "Антизасор", "Мистер Мускул".
2. В магазинах для садоводов также встречается удобрение, на пакетах с которым написано не "Аммиачная селитра", а "Удобрение на основе аммиачной селитры". Это оранжевые пакеты, масса вещества 900 г. Работает столь же эффективно, как и просто "Аммиачная селитра": блок УСМ на фото воронился именно с таким средством в качестве 1-го компонента.
3. Со 2-м компонентом немного сложнее: сухое средство для прочистки труб бывает труднее найти и нужно внимательно прочитать графу "состав". Если указано "гидроксид натрия", "натрий гидроксид" или "натрия гидроокись" - берем смело в нужном кол-ве. А вот если там какие-то "алюминиевые шарики" и "отдушки" - это не то. Работает только натрий гидроксид.
4. Гелеобразные и жидкие "Тиреты" и пр. не сработают, даже если натрий гидроксид в составе указан.
5. Воронение на основе аммиачной селитры и сухих средств для прочистки труб получается темным и очень стойким, плохо берется даже абразивами.
6. Подготовка поверхности заключается в удалении следов смазки и любых иных жиров посредством растворителей, после чего детали правильнее всего промыть под краном со смесью жидкого и сухого средства для мытья посуды.
7. Старое воронение с деталей нужно удалить, только если оно пятнистое, неравномерное - в этом случае не исключена пятнистость и в качестве окончательного результата. Если же оно просто не устраивает оттенком или насыщенностью тона, или на нем есть лишь небольшие потертости, достаточно просто подготовить в соотв. с п. 6.
8. Аммиачная селитра в начале процесса превращается в натриевую и выделяет при этом ядовитый аммиак - работать нужно под мощной вытяжкой, а лучше на открытом воздухе.
9. Возможен и не раз упомянут на ганзах совсем простой метод оксидирования железа и сталей - не в растворе, а в расплаве селитры, без использования натрий гидроксида и воды. Сам не пробовал, а те, кто делал, говорят, что оксидная пленка получается с интенсивным синим оттенком.