Блюдо (сталь)

Эта статья об историческом использовании черного оксида. Для современного использования черного оксида см. Черный оксид .

Блюдо , иногда пишется как синяя , является процессом пассивации , в котором сталь частично защищена от ржавчины с использованием черного оксидного покрытия. Он назван в честь синего черного появления полученного защитного отделки. Блюда включает в себя электрохимическое преобразование, возникающее в результате окисляющей химической реакции с железом на поверхности, селективно образуя магнетит ( FE
₃ O.
₄ ), черный оксид железа . Для сравнения, ржавчина , красный оксид железа ( Fe
₂ o
₃ ), претерпевает чрезвычайно большое изменение объема при гидратации; В результате оксид легко отступает, вызывая типичную красноватую ржавчину из железа. Черный оксид обеспечивает минимальную защиту от коррозии, если также не обработано маслом, проводящим воду, для уменьшения смачивания и гальванического действия. При разговорном использовании тонкие покрытия черного оксида часто называют «синей», а более тяжелые покрытия называют «черным оксидом». Оба относятся к одному и тому же химическому процессу для обеспечения истинного пистолета.

Обзор

Различные процессы используются для получения оксидного покрытия.

«Холодный», как правило, является соединением на основе диоксида селена , которое окрашивает стальный черный или чаще очень темно -серый. Это сложный продукт для равномерного применения, обеспечивает минимальную защиту и, как правило, лучше всего используется для небольших заданий по быстрой ремонту и подкраски.

«Горячий» процесс представляет собой щелочную солевую раствор с использованием нитрита калия или нитрата натрия и гидроксида натрия, который называется «традиционным каустическим черным», который обычно выполняется при повышенной температуре от 135 до 155 ° C (от 275 до 311 ° F) Полем Этот метод был принят более крупными компаниями огнестрельного оружия для крупномасштабного, более экономичного синего. Это обеспечивает хорошее сопротивление ржавчине, которое улучшается с маслом.

«Rust Bluing» и «Fume Bluing» обеспечивают наилучшую ржавчину и коррозионную сопротивление, поскольку процесс постоянно преобразует любой металл, который способен ржаветь в магнетит ( FE
₃ O.
₄ ). Обработка смазанным покрытием усиливает защиту, предлагаемую синей. Этот процесс также является единственным процессом, безопасно используемым для повторного появления винтажных дробовиков. Многие двойные стволы ружья являются мягкими припаянными (свинцовыми) или серебряными мусорами вместе, и многие детали также прикреплены этим методом. Более высокие температуры других процессов, а также их едкая природа могут ослабить припять суставы и сделать оружие опасным для использования.

Блюдо также можно сделать в печи, например, для меч или другого предмета, традиционно производимого кузнецом или специалистом, такими как оружие. Продукты кузнеца по сей день могут иногда можно найти из голубованной стали традиционными мастерами в культурах и сегментах общества, которые используют эту технологию либо по необходимости, либо по выбору.

Процессы

Горячий каустический синий

Блюдо может применяться путем погружения стальных деталей в раствор нитрата калия , гидроксида натрия и воды, нагретой до точки кипения, 275–310 ° F (135–154 ° C) в зависимости от рецепта. Точно так же детали из нержавеющей стали могут быть погружены в смесь нитратов и хроматов, аналогично нагреты. Любой из этих двух методов называется «горячим синем». Горячая синяя - текущий стандарт В стрельбе из оружия, так как и его, и ржавчина обеспечивают наиболее постоянную степень резистентности к ржавчине и косметической защиты от открытого оружия металла, а горячий блюд занимает меньше времени, чем ржавчатка.

Отдых сильнее

Кислотный раствор, применяемый к обнаженному металлу

После кипячения ржавых деталей

После восьми сеансов ржавчины, карты и смазания

Ржавоватая синя была разработана между горячими и холодными процессами синего цвета, и первоначально использовался оружейниками в 19 -м веке для синего огнестрельного оружия до разработки горячих процессов синей. Процесс состоял в том, чтобы покрыть части оружия в кислотном растворе, дать детали ржаветь равномерно, затем погрузить части в кипящую воду, чтобы преобразовать красное оксид Fe
₂ o
₃ до черного оксида Fe
₃ O.
₄ , которое образует более защитное, стабильное покрытие, чем красный оксид; кипящая вода также удаляет любой оставшийся остаток из раствора приложенной кислоты (часто азотная кислота и соляная кислота, разбавленная в воде). Затем свободный оксид отменяли (очищали), используя кардирующую щетку - проволочную щетку с мягкой, тонкой (обычно (обычно около 0,002 дюйма (0,051 мм) провода) - или колесо.

Этот процесс повторялся до тех пор, пока не была достигнута желаемая глубина цвета, или металл просто не окрашивался дальше. Это одна из причин, по которой ржавчина и фюме, как правило, более устойчивы к ржавчине, чем другие методы. Затем детали смазаны и позволяют стоять на ночь. Этот процесс оставляет глубокую черную отделку.

Современные версии домашних любителей этого процесса обычно используют перекись водорода и солевой раствор, который иногда предшествует замачивание уксуса, для этапа ржавчины, чтобы избежать необходимости более опасных кислот.

Дымка

Fume Bluing - еще один процесс, похожий на Rust Brinting. Вместо того, чтобы наносить кислотный раствор непосредственно на металлические детали, детали помещаются в герметичный шкаф с источником влаги, контейнером с азотной кислотой и контейнером соляной кислоты . Смешанные пары кислот производят равномерную ржавчину на поверхности деталей (внутри и снаружи) примерно через 12 часов. Затем детали кипятят в дистиллированной воде, высыхают, затем образуют, как при ржавчине.

Эти процессы были позже брошены крупными производителями огнестрельного оружия, так как они часто занимали дни, чтобы полностью закончить, и был очень трудоемким. Они все еще иногда используются оружейниками для получения подлинной финиша для периода пистолета того времени, когда ржавчина была в моде, аналогично использованию Браунга на более ранних репликах огнестрельного оружия. Rust Bluing также используется на бочках для дробовика, которые припаяны к ребу между бочками, так как горячие растворы синего растопления растопит припой во время процесса синей.

Крупномасштабные промышленные горячие синие часто выполняются с использованием синейной печи. Это альтернативный метод создания черного оксидного покрытия. Вместо использования горячей ванны (хотя при более низкой температуре) химически индуцированный метод, он возможен путем контроля температуры, чтобы нагревать сталь точно, чтобы вызвать образование черного оксида избирательно над красным оксидом. Он также должен быть смазан, чтобы обеспечить значительное сопротивление ржавчине.

Холодный синий

Существуют также методы холодного синего, которые не требуют тепла. Коммерческие продукты широко продаются в небольших бутылках для холодного огнестрельного оружия, и эти продукты в основном используются отдельными владельцами оружия для внедрения небольших подхват к отделке оружия, чтобы не допустить, чтобы небольшая царапина стала основным источником ржавчины на пистолете время. Холодный синий не особенно устойчив к износу кобуры и не обеспечивает большую степень сопротивления ржавчине. Часто он обеспечивает адекватное косметическое подкраску финиша пистолета при применении и дополнительно намазанном массе. Тем не менее, Rust Bluing Маленькие участки часто совпадают, смешивают и носят лучше, чем любой холодный процесс синей.

По крайней мере, одно из растворов холодного синей содержит диоксид селена . Они работают путем нанесения покрытия медного селенового отряда на поверхность.

Нитра синий

Нитер и цветовой корпус

В процессе синета Nitre полированные и чистящие стальные детали погружаются в ванну с расплавленными солями - типично нитрат калия и нитрат натрия (иногда с 9,4 граммами (0,33 унции) диоксида марганца на фунт общего нитрата). Смесь нагревают до 310 до 321 ° C (от 590 до 610 ° F), а части подвешены в этом растворе с помощью провода. Части должны постоянно наблюдать для изменения цвета. Поперечное сечение и размер деталей влияют на результат финиша и времени, необходимого для достижения. Этот метод не должен использоваться на критических обработанных частях, таких как приемники, слайды или пружины. Обычно он используется на более мелких деталях, таких как булавки, винты, прицелы и т. Д. Примеры этой отделки распространены на старых карманных часах, чьи руки демонстрируют то, что называется «павлин синий», богатый радужный синий.

Цветовое усиление корпуса

Цветовое усиление корпуса является предшественником всех металлов, обычно используемых в индустрии огнестрельного оружия. Современные теплопроводимые стали не существовали или были в зачаточном состоянии. Использовалась мягкая низкоуглеродная сталь, но для приемников огнестрельного оружия необходимы прочные материалы. Первоначально использовалось затвердивание корпуса, но не предлагало никакой эстетики. Цветовое упрочнение случая происходит, когда мягкие стали были упакованы в достаточно герметичный тираж в смесь обугленной кожи, костей и древесного древесного угля. Этот тигель был нагрет до 730 ° C (1350 ° F) в течение до 6 часов (чем дольше нагревалось тепло, тем толще упрочнение корпуса). В конце этого процесса нагрева тигром удаляется из духовки и расположена над ванной с водой с воздухом, принудительным через перфорированную катушку в нижней части ванны. Дно тигель открывается, позволяя содержимому падать в быстро пузырирующую воду. Дифференциальное охлаждение приводит к появлению рисунков цветов, а также укрепляет часть.

Различные цвета могут быть достигнуты с помощью вариаций этого метода, включая гашение в масле вместо воды.

Браунинг

«Браунинг» контролируется красной ржавчиной Fe
₂ o
₃ , и также известен как «Плите» или «сливовой коричневый». Обычно можно использовать одно и то же решение для коричневого цвета для синего. Разница погружается в кипящую воду для синей. Затем ржавчина превращается в черно-синий Fe
₃ O.
₄ ​Многие более старые формулы и силюсные формулы основаны на коррозионных растворах (необходимых для того, чтобы вызвать металл до ржавчины) и часто содержат растворы соли цианида или ртути, которые особенно токсичны для людей.

Приложения

Блюд чаще всего используется производителями оружия, оружием и владельцами оружия, чтобы улучшить косметический вид и обеспечить меру коррозионной стойкости к их огнестрельному оружию. Он также используется машинистами для защиты и украшения инструментов, созданных для собственного использования. Блюдо также помогает поддерживать металлическую отделку, сопротивляясь поверхностным царапинам, а также помогает уменьшить блики к глазам стрелка, глядя в ствол пистолета. Все голубые детали по -прежнему требуют смазания, чтобы предотвратить ржавчину. Блюдо, будучи химическим конверсионным покрытием, не так устойчиво против износа и коррозионной стойкости, как покрытые покрытия, и, как правило, не толще 2,5 микрометра (0,0001 дюйма). По этой причине считается, что не добавляет какую-либо заметную толщину в точные части. Трение, как и из износа кобуры , быстро удаляет холодную силу, а также удаляет горячую синюю, ржавчину или блюдо в течение длительных периодов использования. Обычно неразрешимо использовать холодный синий в качестве подкраски, где присутствует трение. Если холодный синий является единственным практическим вариантом, область должна быть смазана маслом, чтобы как можно больше продлить срок службы покрытия.

Новые орудия обычно доступны в вариантах Blued Finish, предлагаемых как наименее дорогой финиш, и эта отделка также наименее эффективна для обеспечения сопротивления ржавчины, по сравнению с другими отделками, такими как паркаризация или твердое хромирование или нитрирования процессы , такие как Tenifer .

Блюдо также используется для обеспечения окраски для стальных частей мелких часов и других мелких металлоконструкций. Это часто достигается без химических веществ путем простого нагрева стали, пока не появится синяя оксидная пленка. Синий вид оксидной пленки также используется в качестве индикации температуры при отказа из углеродистой стали после укрепления, что указывает на состояние характера, подходящее для пружин.

Блюдо также используется в приправах углеродной стальной посуды, чтобы сделать ее относительно защищенным от ржавчины и не простирания. В этом случае растительное масло, а не оружейное масло, действует для вытеснения воды и предотвращения ржавчины.

Премиальные лезвия ограждения часто предлагаются с силой отделкой. Эта отделка позволяет им храниться в условиях высокой власти, таких как спортивные сумки, без ржавчины.

Блюдо часто является любителем, и есть много методов синей и продолжающихся дебатов об относительной эффективности каждого метода.

Исторически, лезвия бритвы часто были голубой сталью. Нелинейное сопротивление оздоровительной стали лезвий бритвы, предвещая то же свойство, которое позже обнаружили в полупроводниковых соединениях , наряду с готовностью к лезвиям в голубованных стальных бритва диодных радиостанции, которые были построены военнослужащими (как радиосвязи ) или военнопленными во время Второй мировой войны.

Нерухозные материалы

Блюдо работает только на железных материалах, таких как сталь, чугун или нержавеющая сталь, для защиты от коррозии, поскольку он меняет железо в Fe ₃ O ₄ . Поскольку алюминий и полимеры не ржавеют, их нельзя голубой, и защита от коррозии не обеспечивается. Тем не менее, химические вещества из процесса синего могут вызвать неравномерное окрашивание на алюминиевых и полимерных частях. Горячий блюд никогда не должен быть предприняты на алюминии, потому что, когда он реагирует, он обычно растворяется в ванне с едкой соли.

Смотрите также

• Химическая окраска металлов - процесс изменения цвета металлических поверхностей с различными химическими растворами
• Патина
• Фосфатное конверсионное покрытие
• Удерживание (металлургия)

Ссылки

• Будинский, Кеннет Г. (1988). Инженерная инженерия для износа . Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. п. 48
• Брими, Марджори А. (1965). Электрофинирование . Нью -Йорк: американская издательская компания Elsevier. С. 62–3.
• «Покрытие, оксид, черный, для металлов железа (MIL-DTL-13924D)» . Министерство обороны. 18 марта 1999.
• «Фосфатное и черное оксидное покрытие железных металлов (MIL-HDBK-205A)» . Министерство обороны. 15 июля 1985 г.
• Хоу, Уолтер Дж. (1946). Профессиональное оружие . Plantersville, SC: Техническая публикация стрелкового оружия. ASIN   B0007DYNVM . OCLC   3648957 .

Дальнейшее чтение

• Энджер, RH (1936). Огнестрельное оружие синий и потемнение . Гаррисберг, Пенсильвания: Stackpole Co. OCLC   3959750 .
• Fishlock, David (1962). Металлическая окраска . Теддингтон: Р. Дрейпер. OCLC   3982659 . однако