Úvodem - černení potíráním, kyselé černění, černění (brynýrování) za studena, jsou všechno velice starou a pracnou metodou, jejíž provádění vyžaduje značné, pokud má výsledek za něco stát, praktické zkušenosti. Toto je pouze souhrn určitých informací nikoli, návod jak černit!
Černění potíráním – složení roztoků pro kyselé černění:
1. roztok
(Kryml, SVÚOM)chlorid železitý krystalický......35 g
chlorid rtuťnatý...................15 g
síran mědnatý krystalický........10 g
kyselina dusičná konc. ..........20 g (14,1 ml)
alkohol...........................10 g (13 ml)
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
2. roztok
(Korecký - Povrchové úpravy, švýcarská hněděnkachlorid železitý tuhý krystalický...30 g
chlorid rtuťnatý....................13 g
síran mědnatý krystalický..........8,5 g
kyselina dusičná konc. ............12 ml (17 g)
čistý líh............................22 ml (17 g)
éter.................................10 ml (8,5 g)
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
3. roztok
(„Udělej si sám“, SVÚOM)chlorid železitý krystalický........50 g
chlorid rtuťnatý....................15 g
chlorid amonný......................7 g
kyselina dusičná konc. ............50 g (35,3 ml)
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
4. roztok
(směrnice N1728-C, PS Uherský Brod)chlorid železitý krystalický........35 g
chlorid rtuťnatý....................15 g
síran mědnatý krystalický..........10 g
kyselina dusičná konc. ............15 g (14,1 ml)
alkohol.............................10 g (13 ml)
éter.................................5 g (5,9 ml)
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
5. roztok (2 roztoky)
(Červenka)- nejprve 2 až 3 nátěry roztokem A
chlorid železitý krystalický........32,5 g (75 g roztoku Fe3Cl hustoty 30°Bé)
síran mědnatý krystalický...........5 g (modrá skalice)
kyselina dusičná konc.65%..........11 ml (20 g kyseliny HNO3 hustoty 30°Bé)
líh...................................6,5 ml
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
- následuje konečný nátěr roztokem B (syté černo-modré vybarvení oceli se středním obsahem uhlíku), tento roztok mimo jiné velmi dobře smáčí i nedokonale odmaštěné povrchy, což bylo mnou prakticky odzkoušeno pro opravy, namáčení, první nátěr před použitím jiných roztoků, které mají horší smáčivost natíraného povrchu
chlorid rtuťnatý…………………………………………50 g
chlorid amonný…………………………………………50 g
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
6.roztok
(odzkoušený a dobře pracující roztok)chlorid železitý tuhý krystalický………………30 g
chlorid rtuťnatý……………………………………15 g
chlorid mědnatý……………………………………4,5 g nebo 8,5 g skalice modré
chlorid amonný………………………………………2 g
kyselina dusičná konc.65%……………………11 ml
líh…………………………………………………………22 ml
etylether………………………………………………10 ml
doplnit destilovanou vodou na 1 litr
=================================================
=================================================
Následuje výpis (poněkud upravený) ze staré Směrnice pro kyselé černění N1728-C PS Uherský Brod, který popisuje postup kyselého černění:
Kyselá oxidace oceli se používá pro černění povrchu všech běžných druhů ocelí. Tento způsob je vhodný pro součásti pájené měkkými cíno-olověnými pájkami (v tomto případě nelze dost dobře použít černění zásadité), dále pro součásti z litiny a speciálních druhů ocelí (hlavňových) legovaných větším množstvím křemíku, chrómu a niklu.
Povrch součástí musí být před černěním potíráním čistý, kovově lesklý dle příslušných podnikových norem, (což je naprosto zásadní požadavek pro dosažení kvalitního a vzhledově dokonalého černého povrchu).
Součásti se upevní do dřevěných přípravků, většinou na kolíky tak, aby plochy určené k černění během celého procesu přišly do styku pouze s předepsanými prostředky a zejména byl znemožněn styk rukou s černěnou plochou.
Provede se odmaštění a osušení součástí pomocí suchých a čistých textilních látek. Použitím plavené křídy a trichlóretylenu se odstraní poslední zbytky mastnot a nečistot.
K natírání se používá mořská hubka a roztok:Černění 1. cyklus:
350 g chlorid železitý (krystalický)
150 g chlorid rtuťnatý
100 g síran měďnatý (modrá skalice)
150 g kyselina dusičná koncentrovaná
100 g etylalkohol
50 g éter
10 litrů vody
Příprava roztoku: rozpustit chlorid rtuťnatý zvlášť v horké destilované vodě, jeho roztok pak smíchat s roztokem chloridu železitého a síranu měďnatého, zředí se zbylou destilovanou vodou, nakonec se přidá čistá studená čistá koncentrovaná kyselina dusičná a etylalkohol a éter. Při práci s oxidačním roztokem je s ním nutno zacházet jako s jedem a s látkou škodlivou zdraví.
Součásti s povrchem mechanicky a chemicky dokonale připraveným pro černění se lehce a tence po celém povrchu stejnoměrně natírají pomocí mořské houby, nepříliš nasáklé oxidačním roztokem při normální teplotě (při teplotě místnosti). Při přetírání je nutné dbát na to, aby oxidační roztok nestékal. (Nevracet se na již natřená místa!) Po dosažení stejnoměrného nátěru se součásti volně zavěsí nebo postaví tak, aby se navzájem nedotýkaly a ponechají se schnout na volném vzduchu tak dlouho, až se na jejich povrchu vytvoří vrstva černohnědého hydroxidu železitého, což v tomto případě trvá asi půl hodiny. Teplota schnutí by měla být mírně zvýšená a měla by se udržovat v rozmezí 30 až 35 °C. Uschlé součásti se pak 30 min vaří v měkké čisté vodě, přičemž nastává přeměna povrchové vrstvy na tmavý kysličník železnato-železitý, resp. směs tohoto kysličníku s kysličníkem železitým. Při vložení součástí do vodní lázně je nutné kontrolovat, zda ze spájených míst nevycházejí bubliny. V opačném případě se musí součástky předat na opravu spájení.
Po vyvaření ve vodě se součásti suší horkým vzduchem při teplotě 105 °C po dobu 15 min.
Usušené a vytřené součásti se kartáčují do pololesklého stavu drátěným kotoučem při 1500 ot/min s průměrem drátků 0,1 mm. Viditelná místa špatně přístupná drátěnému kotouči se vyčistí ručně.
Opakuje se celý postup uvedený pro 1. cyklus s tím, že doba schnutí potřebná k zarezivění je 40 až 60 min.Černění 2. cyklus:
Opět se opakuje celý postup uvedený pro 1. cyklus s tím, že doba schnutí potřebná k zarezivění je podstatně prodloužena na 8 až 12 h.Černění 3. cyklus:
Pokud není povrch rovnoměrně černě zoxidován provede se opravné černění, tj. další cyklus, může být provedeno až 6 cyklů, dokud není povrch rovnoměrně leskle sytě černě oxidován. Nakonec se provádí ruční leštění papírem. Poslední úpravou je konservace povrchu součástí lojem, vaselinou, minerálním olejem složeného z 1 dílu oleje CK5 (ČSN656850) a 3 dílů petroleje (ČSN656570).
1) Obtížněji se černí oceli s nízkým obsahem uhlíku (0,1 %), oceli se středním a vyšším obsahem uhlíku (0,4 až 1 %) se černí velmi dobře.Poznámky:
2) Součásti musí být důkladně odmaštěny. Čistá voda musí povrch po odmaštění smáčet (vídeňské vápno, plavená křída).
3) Nejlépe se černí předměty s povrchem broušeným nebo jemně soustruženým. Leštěné předměty se špatně leptají, pískované se leptají příliš intenzivně. 4) Při potírání by jedno místo nemělo být přetřeno dvakrát.
5) Přetřený povrch šedne a zelená, následně pak zarezaví vyloučením zásaditých solí a utvořením kysličníků.
6) Když nátěr usychá příliš rychle (povrch nezarezaví), vkládají se součásti do krabic nebo skříní, kde je vlhká a teplá atmosféra.
7) Možné nedostatky:
- nepravidelné světlejší skvrny - nedostatečné odmaštění, vracení se na jedno místo při přetírání.
- povlak místy narezavělý - krátká doba zarezavění, špatné kartáčování v prohlubních a koutech
- povlak červenohnědý místy černý - příliš mnoho měděné soli v roztoku
- v povlaku se po kartáčování vyskytují hlubší korozní napadení (důlky) - příliš vlhká atmosféra nebo nízká teplota pro zarezavění při jinak správné koncentraci a složení roztoku.
Tolik tedy výpis ze směrnice.
=================================================
Ke kyslému černění je potřebné říci následující důležité poznámky:
a) Při práci s oxidačními roztoky je s nimi nutno zacházet jako s jedem a s látkou škodlivou zdraví.
b) Pro výsledný vzhled a vlastnosti černěného povrchu je nutné vždy povrch připravit mechanicky rovnoměrně a důkladně odmastit.
c) Pro trvanlivost povlaku je naprosto určující správný postup zarezávání a může ovlivnit výsledek až z 90%. Lepšího stupně zarezavění lze dosáhnout použitím postupu uváděného v ročenkách časopisu Metal Finishing (dostupná v TK v Praze, samozřejmě v angličtině), uváděný roztok na bázi lihu však není dlouhodobě skladovatelný a pracuje nejlépe čerstvý, povlak je ale velmi, velmi mechanicky odolný a tvrdý.
d) Všeobecně se kysele černí obtížněji nízkouhlíkaté oceli (pod 0,2%C) a oceli v nezakaleném stavu.
e) Zásadité černění není zdaleka tak pracné, je snázeji realizovatelné a relativně rychlé. Výsledná jakost a trvanlivost povrchu při použití vícestupňového černění pak může být rovněž vysoká. Některé oceli po černění v louhu prostě černé nebudou (legované Si budou hnědé až rezavě hnědé, a při nízkém C pak CrNi oceli budou hnědé, červenohnědé až šedé). Obsluhovat prskající louhové lázně bez odsávání vystupujících par v neprofesionálních podmínkách je velmi nebezpečné zdraví.
A na závěr důležité upozornění: Uvedené informace jsou pouze informacemi, nejsou v žádném případě návodem pracovního postupu, ke kterému je potřebné mnohem více informací, znalostí a zkušeností a vybavení bezpečnostními a ochrannými pomůckami, které výše uvedené informace neobsahují. Uváděné samotné chemikálie pro přípravu roztoků jsou nebezpečnými jedy (chlorid rtuťnatý) a žíravinami (koncetrovaná kyselina dusičná) a v dnešní době by se styku s nimi měl laik vyhnout.
aktualizace 7.6.2007 petrbrejsa@seznam.cz
