Приятен с полезна защитна и декоративна обработка на метални части от оръжия - World of Hobbies
Свеж номер
В опит да удължат живота на оръжията си и да ги предпазят от корозия, хората отдавна използват защитни покрития. Оказа се, че някои от тези покрития редовно изпълняват декоративна функция.
Защитните покрития в зависимост от използвания технологичен процес се делят на химико-термични, химични, галванични и смесени. Нека се спрем накратко на всеки от тях.
Химико-термична обработка, или Повърхностно закаляване на метални части на оръжие
Самият процес се корени дълбоко в историята на желязната епоха, а именно в ерата на раждането на ковачеството и началото на използването на желязо, чиято повърхност е била закалена чрез коване. Самото ковано желязо е двукомпонентен материал, състоящ се от желязо и стъкловидна шлака, които действат като флюс и "смазка" по време на коването. Този традиционен ковашки материал носи името си от думата "forge", която през Средновековието на английски е означавала глагола "работа" в минало време. Трудно е да се направи разлика между продуктите от ковано желязо и мека стомана с невъоръжено око, но продуктите от истинско ковано желязо са както визуално, така и функционално различни и не са толкова податливи на корозия. Кованото желязо има висока здравина и издръжливост – например идеално запазените парапети от ковано желязо на моста на Тюдорите са изработени преди 500 години. Въпреки това, наличието на силициева шлака и нейните дълбоки сегрегации в кованото желязо, както и трудоемкостта на самия процес на коване, принудиха тя да бъде заменена с мека стомана - въпреки склонността й към силно ръждясване и меката повърхност. Преходът ускори и развитието на стоманодобивната промишленост, а именно: появата на двуетапнаметод за производство на стомана чрез преработване на чугун в него, който преди това се е считал за отпадък. Меката мека стомана се подобрява чрез следните методи за повърхностно закаляване: дифузионна метализация на повърхността с хром, насищане на повърхността с азот (азотиране в газообразна амонячна среда), въглерод (циментиране), едновременно с азот и въглерод (течно цианидиране в разтопени цианидни соли, нитрокарбюризиране или газово цианидиране в смес от кост и въглен). За да се придадат специални подобрени експлоатационни характеристики, които повишават надеждността с увеличаване на външните разрушителни натоварвания, както и да се придадат необходимите декоративни свойства на средновъглеродните (особено модерните легирани) стомани, в допълнение към термичното подобряване се използва и химико-термична повърхностна обработка, наречена карбонитриране (вижте снимка 2) - например в течна стопилка от смес от карбамид и поташ.
Във всички случаи върху повърхността се образува твърд филм, който укрепва продукта и го предпазва от корозия. Тези повърхностно твърди метални слоеве се различават както по свойства, така и по структура.
Циментиране
Карбуризирането е процес на насищане на повърхностния слой стомана с въглерод в затворен контейнер с твърд карбуризатор. Процесът на циментиране се основава на способността на въглерода да се разтваря в желязото при нагряване, образувайки твърд разтвор с него. Циментираният слой е с твърдост по Бринел над 800 kg/mm2 със задоволителна защита срещу атмосферна корозия. Недостатъкът на такова повърхностно втвърдяване е работната температура на процеса - 930-950 ° C - и дългото време за обработка. В резултат на това е възможно образуването на едрозърнест циментиран слой, а зърното също нараства много значително.сърцевината на самия продукт (вижте снимка 12).
Наблюдава се също растеж на зърното по време на еднократно втвърдяване (поради висока работна температура) без последващо рафиниране на зърното. В допълнение, втвърдяването от такава температура доведе до изкривяване на крайния продукт. Следователно при високи температури беше необходимо да се направи двойно закаляване в масло с допустимо регулиране, а при по-ниски температури външният слой на крайния продукт вече беше закален във вода.
Хромирано покритие
Термичното хромиране във ферохром се извършва чрез потапяне на стоманени части в стопилката на този метализатор. Съдържанието на въглерод в получения повърхностен слой достига 7-8%, а на хром - 75-95%. Получената повърхностна твърдост е ниска (HB - 180-200), но има добра устойчивост на корозия (виж снимка 3).
Азотиране
Азотирането е процес на насищане на повърхностния слой на стоманените продукти с азот при нагряване до 480-700 °C. По време на азотиране, както и по време на карбонитриране, изкривяването на продукта практически липсва, но е необходимо да се вземе предвид нарастването на линейните размери на частта в незначителни плюсове - поради образуването на нитридна фаза. Процесът е много привлекателен за обработка на особено сложни и скъпи оръжейни блокове с гравиране, което изисква изящно засенчване (виж снимка 4), както и оръжейни блокове, изработени от легирани стомани, на чиято повърхност протича процесът с образуването на железни нитриди и нитриди на легиращи елементи: хром, молибден, алуминий.
Повърхността, образувана от нитридите на тези елементи, има много висока твърдост (HV - 1100) и същевременно повишена устойчивост на износване и издръжливост, както и подобрени антикорозионни свойства. Азотиране на конвенционални нелегиранивъглеродната стомана не осигурява достатъчна повърхностна твърдост, но това повърхностно покритие също се класифицира като защитно и декоративно. За да се получат цветови ефекти, азотираните продукти се потапят в сушилен шкаф и се подлагат на въздушен поток, нагрят до температура 220-250 ° C в специална нагревателно-смесителна камера. В същото време повърхността променя цвета си - по този начин продуктите могат да бъдат обработени, за да съответстват на цвета на никел, бронз, червена мед, злато и др. Степента на промяна на цвета - до тъмно сиво - зависи от продължителността на нагряване (вижте снимки 5,6).
Полученият оцветен оксиден филм има достатъчна плътност и се отстранява трудно, премахва се само с полиращи четки. Разбира се, всеки занаятчия не рекламира своя подход и технологична сложност. Много красиви цветови ефекти се постигат и чрез нитрокарбюризиране на оръжейни обувки от мека стомана в затворен твърд карбуратор в смес от кост и въглен (вижте снимки 7-11,13).
Нитрокарбонизация
Нитрокарбюризирането (или газовото цианиране) едновременно насища стоманената повърхност с азот и въглерод. В сравнение с газовото карбонитридиране, той има по-ниска температура и по-кратко време на процеса, два пъти по-висока устойчивост на износване от цианидирания слой и по-малко нарастване на зърната в сърцевината. Това дава възможност за втвърдяване на части директно от пещта с охлаждане, изхвърляйки съдържанието на контейнера заедно с карбуратора в охладителя. В този случай върху втвърдената повърхност допълнително се формират много красиви цветови ефекти. Цветовата схема, контрастът на границите на цветовите преходи и наситеността на нюансите зависят от съотношението и качеството на въглищата, височината на падане на съдържанието на контейнера над огледалото за баняохлаждане и качествен състав на самата баня. Трябва да се отбележи, че висококачественият легиращ състав на самата нисковъглеродна стомана, която се планира да бъде подложена на закаляване с цветни метали, до голяма степен определя качеството на повърхностния филм и неговата устойчивост на износване, здравина на сърцевината и издръжливост на продукта като цяло. Подложките на оръжия от посредствен нисковъглероден клас имат ниска якост и якост на удар. Например, тестът за огъване вече дава представа за здравината на пробата - и можете визуално да проверите наличието на този външен твърд слой, който при леко огъване на пробата е покрит с пукнатини (вижте снимки № 14,15).
Химически покрития на метални части на оръжия
За нанасяне на този вид покритие се използват киселинни и алкални окислители за полиране, както и състави за фосфатиране на стоманени повърхности. Това включва и старите методи на амалгамно позлатяване и химическо никелиране. Това не е пълен, но основният списък на такива видове покрития.
Галванични покрития
Галванопластиката е нанасяне на слоеве от други метали върху повърхността на метални продукти чрез електролиза - за защита на продуктите от корозия, за по-твърда повърхност на техните повърхности, а също и за декоративни цели. Същността на галваничното покритие се състои в потапяне на добре почистена и обезмаслена част във вана с разтвор, съдържащ сол на метала, с който ще се покрива. Самият продукт е свързан като катод към DC веригата. Най-често срещаните видове катодни покрития са хромиране или никелиране с дълбок ефект (виж снимка 15). В допълнение към обработката на части върху катода, оръжейниците често използват обработката на части върху анода. Такъв процеснаречено анодиране; използва се главно за промяна на структурата на оксидния филм върху металната повърхност. Термичните методи за повърхностно втвърдяване превъзхождат химическите галванични покрития както по отношение на експлоатационните, така и на декоративните характеристики. Ето защо интересът към този тип покритие не изчезва от най-сериозните оръжейни компании в света, чийто културен опит и знания за оръжия се предават от поколение на поколение.