Состаривание металла в домашних условиях

Как состарить металл в домашних условиях? — Справочник домашнего мастера

Во все времена ржавчина являлась одним из самых серьезных врагов железных изделий. Пострадавшим от коррозии вещам очень сложно вернуть привлекательность, а в особо запущенных случаях, изъеденный ржавчиной предмет приходится выбрасывать.

Между тем, как это ни странно звучит, рыжий или бурый налет на металле может быть желанным явлением.

Это как никто другой хорошо знают дизайнеры, реставраторы и другие специалисты, по роду своей деятельности, сталкивающиеся со старинными вещами и их имитацией.

Необходимость «состарить» предметы и их отдельные детали, изготовленные из железа и его сплавов, возникает не так уж и редко. Например, вы стали обладателем замечательного винтажного сундука, который достоин стать настоящим украшением вашей гостиной или кабинета, но имеет серьезный недостаток – отсутствие одной из петель крышки.

Сегодня найти или заказать у слесаря идентичный элемент совсем несложно, но даже мастерски изготовленная реплика не будет смотреться рядом с оригиналом, имеющим благородный старинный вид с легким налетом коррозии.

Возможно ли обработать металл так, чтобы он выглядел старше на десятки, а то и сотни лет? Разумеется можно и мы расскажем, как это сделать без особых усилий и затрат.

Материалы и инструменты

Для «состаривания» металлических предметов вам не понадобится ни дорогостоящее оборудование ни сложные, многокомпонентные химические составы. Практически все, что необходимо для работы, можно отыскать в ящике с инструментами, гараже или, в крайнем случае, в ближайшем хозяйственном магазине:

• Пластиковая емкость;
• Наждачная бумага с зерном 100;
• Защитные очки;
• Резиновые перчатки;
• Белый уксус;
• Перекись водорода;
• Поваренная соль;
• Распылитель;
• Прозрачный акриловый герметик.

Работу лучше выполнять под открытым небом в солнечный день, и это связано не только с использованием реактивов, дающих бурную реакцию с выделением газов, но и с тем, что под действием прямых солнечных лучей работа будет продвигаться гораздо быстрее.

Приступаем к работе

Как мы уже говорили, для обработки металла «под старину» лучше выбрать погожий солнечный день и выполнять все операции под открытым небом. Но если это невозможно, то позаботьтесь о том, чтобы помещение, где вы работаете, хорошо вентилировалось или, хотя бы, проветривалось. Процесс искусственного «ржавения» железа состоит из нескольких этапов:

• Тщательно очистите железный предмет от пыли, масел и других загрязнений. Если его поверхность окрашена, то следует удалить лакокрасочное покрытие механическим или химическим способом.
• Обработайте поверхность металла наждачной бумагой до легкой шероховатости. Это сделает реакцию окисления металла более активной.
• Установите пластиковую емкость на ровное основание и поместите в нее подготовленную деталь.
• Защитите глаза очками, а руки – резиновыми перчатками. Пренебрегая средствами защиты, вы подвергаете свой организм серьезной опасности.
• Наносим уксус на предмет, помещенный в емкость, используя распылитель.
• Дайте кислоте вступить в реакцию с металлом. Появление ржавчины станет заметно уже через несколько минут.
• Смешайте два стакана перекиси водорода, четыре столовые ложки уксуса и полторы чайные ложки поваренной соли в пластиковой бутылке. Закрепите на емкости распылитель и начните наносить получившуюся смесь на металл. Если пропорции выдержаны правильно, то реакция будет мгновенной – на поверхности металла появятся пузыри, а уже начавшаяся появляться после первоначальной обработки ржавчина активизируется еще больше.
• Оставьте изделие сохнуть с нанесенным на него составом на 5-10 минут. В случае, если обрабатывается большая площадь, может потребоваться несколько больше времени.
• Для того, чтобы получить легкий налет старины, достаточно однократной обработки. Но в том случае, если нужно получить очень ржавую вещь, процесс придется повторить 2-4 раза.
• После достижения ожидаемого результата, извлеките предмет из пластиковой емкости, а оставшийся в ней раствор разбавьте водой и вылейте в канализацию.
• Чтобы сохранить получившийся эффект ржавчины, нанесите на «состаренную» поверхность прозрачный акриловый герметик. Защитный слой не только предотвратит окрашивание ржавчиной контактирующих с деталью предметов, но и остановить процесс коррозии, который может продолжиться уже без вашего участия и, в конце концов, полностью разрушить предмет.

Полученная в результате такой обработки ржавчина неотличима от образовавшейся естественным способом. Акриловый барьер позволит металлу сохранять стабильный внешний вид долгие годы и при этом сам будет незаметен.

Полезные советы 27.12.2017 11:30:32

Варианты состаривания металла путем декоративной покраски

При окрашивании металлических изделий преследуется две цели: защита от образования коррозийных участков и придание металлу эстетического вида. Внедряя последнюю задачу, иногда приходится покрывать поверхность в 2-3 слоя.

Но не всегда конечным итогом может быть просто покраска. Иногда металлическим изделиям необходимо придать оригинальных декоративных эффектов, например, вид состарившегося предмета. Для этого применяются специальные технологии.

Попробуем разобраться, как покрасить металл под старину и что для этого потребуется.

Материалы для состаривания

Добиться эффекта состарившегося металла можно, применяя основной метод – старение посредством выполнения патины и образования потёртостей.

Патина наносится специальными красками, но именно для металла чаще используют металлизированные составы на акриловой основе.

В магазинах сегодня представлен широкий ассортимент таких красок, кроме декоративной функции, они выполняют ещё и защитную задачу.

На выбор предоставляются акриловые краски под состаренный металл, а именно под:

• латунь;
• бронзу;
• медь;
• золото.

Благодаря современным технологиям, состаренный эффект можно придать не только металлическим поверхностям. Нередко такую покраску выполняют на пластиковых, деревянных и гипсовых изделиях.

Завершается процесс состаривания нанесением финишного защитного слоя. Для этого зачастую используют:

• лак на акриловой основе, который имеет высокую степень глянца;
• очень прочный лак на полиуретановой основе со степенью глянца до 50%;
• лак на полиуретановой основе с матовым эффектом.

Состаривание металла в домашних условиях

Желание состарить металл не возникнет у автомобилистов или строителей, а вот рукодельницы и дизайнеры сейчас очень часто прибегают к такому приему, чтобы получить интересные детали в оформлении интерьеров или декоративные элементы. Поверхность состаренного металла приобретает интересную структуру и различные цветовые оттенки – шершавость и игра цветов придают изделию солидность и оригинальность.

Искусственно состарить металл довольно просто. В элементарном случае его можно положить в место с высокой влажностью и спустя некоторое время (пройдут недели) изделие покроется слоем ржавчины и станет похоже на старинную вещь.

Способ прост, но требует много времени, поэтому на данный момент чаще всего для состаривания металлов используют различные химические вещества: азотная кислота, двууглексилая сода, олифа или активные кислоты.

Специалисты постоянно находят все новые и новые способы декоративного состаривания металла, но самые проверенные и доступные рецепты дошли к нам из древних времен.

Важным моментом при данном процессе является необходимость правильного применения химических веществ к определенным металлам. А еще поскольку речь идет об агрессивных веществах, то при состаривании металлов необходимо использовать средства индивидуальной защиты – перчатки, очки, респираторы.

Технология состаривания металла

• Перед началом работ металл необходимо очистить от любых загрязнений. Именно от предварительной подготовки зависит успех работы, поэтому необходимо очищать поверхность старательно. Иногда даже рекомендуют отжечь металл для удаления остатков смол или других веществ.
• Если детали из меди или латуни, то ее необходимо сначала отбелить слабым раствором серной кислоты. А железо обрабатывают более концентрированным раствором серной кислоты. Алюминиевые изделия обрабатываются двууглексилой содой. Вне зависимости от способа обработки детали после завершения работ необходимо тщательно промыть под проточной водой и очистить жесткой щеткой.
• Для работы с латунью и медью используется азотная кислота. Поскольку испарения этой кислоты вредны для человека, то следует соблюдать особую осторожность, а вообще не рекомендуется работать с этим веществом в закрытом помещении. Лучше выйти для работы с металлом на улицу.
• На поверхность металлического изделия кислота наносится ватным тампоном, намотанным на деревянную палочку. Реакция на вещество будет заметна сразу – поверхность металла будет менять цвет от насыщенного зеленого до черного. После того, как реакция произошла, металл нужно нагревать до полного испарения состава. Затем изделие промывают под струей горячей проточной воды.
• Цвет готового изделия может получиться от оливково-зеленого до коричневого и от светло-серого до черного. Это зависит от концентрации кислоты, продолжительности соприкосновения с ней, от степени нагрева. Полученный эффект довольно стойкий, поэтому можно полировать или шлифовать деталь.
• Если состариваются железные детали, то их тщательно очищают, намазывают олифой, а потом нагревают до 300-400 градусов по Цельсию. Для равномерной обработки поверхности лучше нагревать деталь в печи. Если необходим светлый тон детали, то применяют азотную кислоту.
• Для обработки алюминиевых изделий использую керосин или копоть. Эти вещества подчеркивают структуру этого металла и придают ей красивый декоративный вид.

Метод быстрого состаривания металлических изделий

Часто для различных творческий идей необходимы старинные кнопки, иголки, булавки, гвозди, подковы и т.д. Быстро состарить такие металлические изделия можно с помощью уксуса (1/4 стакана) и соли (2 столовые ложки).

1. Смешивают оба вещества и в полученный раствор погружают металлическую деталь.
2. Состав перемешивают, накрывают крышкой с отверстиями и оставляют на 12 часов.
3. Затем детали достают и просушивают на газете.
4. Если образовались излишки ржавчины, можно зачистить их наждачной бумагой.

Советы

Для работы с раствором лучше взять стеклянную или пластиковую посуду, стойкую к химическим веществам. Перемешивать компоненты надо деревянной, пластиковой или фарфоровой ложкой. Тара необходима большего объема, поскольку после погружения в раствор металлической детали жидкость начнет пениться.

Если работы проводятся не на улице, то следует использовать хорошо проветриваемое помещение.

Оценить способ изготовления:

Как состарить железо в домашних условиях? — Станки, сварка, металлообработка

Во все времена ржавчина являлась одним из самых серьезных врагов железных изделий. Пострадавшим от коррозии вещам очень сложно вернуть привлекательность, а в особо запущенных случаях, изъеденный ржавчиной предмет приходится выбрасывать.

Между тем, как это ни странно звучит, рыжий или бурый налет на металле может быть желанным явлением.

Это как никто другой хорошо знают дизайнеры, реставраторы и другие специалисты, по роду своей деятельности, сталкивающиеся со старинными вещами и их имитацией.

Необходимость «состарить» предметы и их отдельные детали, изготовленные из железа и его сплавов, возникает не так уж и редко. Например, вы стали обладателем замечательного винтажного сундука, который достоин стать настоящим украшением вашей гостиной или кабинета, но имеет серьезный недостаток – отсутствие одной из петель крышки.

Сегодня найти или заказать у слесаря идентичный элемент совсем несложно, но даже мастерски изготовленная реплика не будет смотреться рядом с оригиналом, имеющим благородный старинный вид с легким налетом коррозии.

Возможно ли обработать металл так, чтобы он выглядел старше на десятки, а то и сотни лет? Разумеется можно и мы расскажем, как это сделать без особых усилий и затрат.

Декоративная окраска металла под старину и не только

Металл широко присутствует в наших помещениях, и используется там, где необходимы его уникальные по сравнению с другими материалами физические качества. Впрочем, нередко металл еще и украшает своим присутствием жилую зону.

И для того, чтобы его визуальные характеристики были еще более интересными, металлической поверхности можно придать тот или иной цвет либо текстуру.

Сама по себе покраска металла чаще всего производится с защитными целями, однако техника декоративной покраски имеет очень много отличий.

Какие металлические изделия мы красим чаще всего

Окраске с декоративными свойствами чаще всего подвержены различные металлические предметы, колпаки для ламп, радиаторы отопления, мойки и тому подобные элементы. При этом работы можно проводить как для предметов, использующихся в помещениях, так и для наружных металлических элементов.

Советы тем, кто собрался красить металлическую поверхность при минусовой температуре

Хоть этот совет может коснуться больше обычной покраски, чем декоративной, но ситуации бывают разные. К примеру, вам необходимо сразу покрасить деталь, только что принесенную с мороза. Поэтому  дадим несколько советов:

• Самым лучшим способом окраски на морозе является использование алкидных эмалей желеобразной консистенции, имеющие высокую адгезию (способность проникать в структуру поверхности);
• Окраска поверхности, охлажденной до температурных значений ниже +5 градусов по Цельсию, должна производиться исключительно с предварительной обработкой этой самой поверхности горелкой или тепловой пушкой. В противном случае на поверхности будет образовываться конденсат, на которой краска просто не ляжет;
• Если при окраске холодно в самом помещении, то время высыхания слоя может увеличиться в несколько раз, что при декоративной окраске особенно неприятно. Поэтому рекомендуется установить тепловую пушку, а поверхность покрыть пленкой.

Что такое кузнечные краски

В последнее время большой популярностью пользуются кузнечные краски, специально оптимизированные для работы с кованными материалами. Такие краски наносятся на ковку с декоративными целями, что позволяет имитировать самые различные поверхности, начиная от золота и заканчивая чугуном.

Стоимость таких красок выше, чем у обычных. Однако это объясняется их повышенным сроком годности, который достигает 5 лет и более. При этом такие краски еще и действительно эффектно смотрятся, позволяя придать требуемый визуальный эффект уже самым фактом своего присутствия. Без необходимости применять различные способы окраски.

Сегодня имеется немало видов подобного покрытия, однако самым востребованным по праву считается немецкая краска WS-Plast, производимая Weigel & Schmidt GmbH. Данные краски позволяют придавать металлической поверхности множество различенных цветов и текстур.

Тут вам и изумрудный цвет, и отличающийся красными тонами графит, и различные виды окраски под старину. При этом такое покрытие не только украшает, но еще и защищает металлическую поверхность от коррозии и прочих неприятностей, вызванных воздействием природы.

Причина заключается в том, что такая краска не требует нанесения грунтовки, и даже может быть использована непосредственно на поверхностях, поврежденных коррозионными процессами. Впрочем, если ржавчина рыхлая, то ее все же придется удалить.

Поверхность, обработанная данным покрытием, становится однотонной с эффектом узоров неравномерной формы и алюминиевых хлопьев.

Нанесение данной краски в основном практикуется с черными металлами, такими, как сталь и чугун. Впрочем, ей можно  обрабатывать и некоторые цветные металлы.

Чем проявить налет патины

Патина является характерным налетом зеленоватого цвета, проявляющимся на поверхности  изделий из меди и бронзы после окисления. На данный момент оптимальным способом проявить данный эффект является краска WS-Patina. Таким образом, удается состарить металл и придать ему характерный респектабельный блеск.

Покраска под старину

Одним из самых популярных способов красить черный металл является эффект старины. В этом случае на поверхность металла наносится несколько вариантов покрытия в определенном порядке.

Но сначала сам металл необходимо подготовить должным образом. Его в обязательном порядке очищают от коррозии, подвергаю шлифовке, удаляют грязь и жир.

Варианты состаривания металла путем декоративной покраски

При окрашивании металлических изделий преследуется две цели: защита от образования коррозийных участков и придание металлу эстетического вида. Внедряя последнюю задачу, иногда приходится покрывать поверхность в 2-3 слоя.

Но не всегда конечным итогом может быть просто покраска. Иногда металлическим изделиям необходимо придать оригинальных декоративных эффектов, например, вид состарившегося предмета. Для этого применяются специальные технологии.

Попробуем разобраться, как покрасить металл под старину и что для этого потребуется.

Как самостоятельно состарить металл?

Выбор метода создания интерьерного стиля, который предполагает наличие в оформлении следов старины, довольно широк. Для ценителей такого стиля не всегда по карману приобрести настоящие старые предметы. Выход из этого положения – имитирование старинных металлов. Как правильно осуществить покраску металла под старину своими руками? Окрашивание осуществляется поэтапно:

1. Подготовка поверхности к покраске. Избавляемся от загрязнений, ржавчины и следов жира процессом шлифовки и обработкой растворителем.
2. Грунтование металла. Данным способом достигаем образование шероховатостей на поверхности для лучшего сцепления краски. Грунтовку выбираем специальную по металлу.
3. Нанесение выбранной металлизированной краски. Специалисты советуют выполнять процесс с помощью обычной кисти, так состаривание достигается наилучшим образом.
4. Этап состаривания. Когда краска высохнет, покрываем поверхность специальным кракелюрным лаком. Именно после этого шага металлический предмет покрывается трещинками, которые создают эффект старого изделия.

Важно! Если обрабатываются не металлические поверхности, то необходимо ответственно подойти к выбору грунтовочного состава для достижения надёжной адгезии с металлизированными красками.

На видео: мастер-класс по нанесению патины на кованный металл.

Покраска под бронзу

В старину многие предметы изготавливались из бронзы. Поэтому покраска изделий под бронзу поможет оформить интерьер дома в старинном стиле. Существует несколько технологий покрытия металла под бронзу. Рассмотрим самые простые варианты.

Придание однотонного эффекта

Выполнить однотонное покрытие металла бронзой можно следующим образом:

1. В первую очередь очищаем старую поверхность от грязи и ржавчины. Для этого необходимо зачистить её посредством наждачной бумаги, а затем провести обезжиривание.
2. Для повышения сцепки красителя с поверхностью выполняем процесс грунтования по металлу. Кроме адгезии, грунтовка поможет дополнительно защитить изделие от коррозии.
3. На финишном этапе приступаем к окрашиванию краской под бронзу. Необходимо равномерно нанести 2-3 слоя. Но каждый последующий слой наносится только после полного высыхания предыдущего.

Достижение эффекта старинной бронзы

Декоративная покраска под старину с эффектом бронзы подойдёт для любителей раритетных вещей. Для этого следует выполнить следующий шаги:

1. Выполняется предварительная подготовка старой поверхности по тем же правилам, что и в предыдущем случае. Также не забываем покрыть изделие грунтовкой.
2. После грунтования на поверхность наносится один слой краски под бронзу. Желательно, чтобы состав был нанесен равномерно, но для эффекта старины лучше использовать кисть.
3. После засыхания бронзовая покрашенная поверхность покрывается патиной (краской более тёмного цвета). Наносится она на углубления. Специалисты советуют применять полупрозрачную патину. Это позволяет регулировать оттенок бронзового покрытия.
4. Следующий этап – лессировка, то есть обработка кисточкой, которая едва-едва смочена светлой краской. Процесс проводится на всех выступающим краях и в углах. Данный метод старения позволяет придать изделию эффект истёртости, которая обычно проявляется на металле с годами.
5. Далее выжидаем некоторое время, дав полностью высохнуть нанесённым материалам, а в завершение покрываем изделие прозрачным лаком.

Покраска под старинную латунь

Фактурные металлизированные составы могут преобразить изделие, придавая ему имитацию латуни. Технология обработки почти не отличается от предоставленных выше. Поверхность предварительно зачищается, шлифуется и обезжиривается. Для состаривания применяется методика декоративной покраски под латунь.

Процесс нанесения выполняется следующим образом:

1. Перед тем как нанести декоративную краску, с изделия удаляется старое покрытие. Для этого можно использовать металлическую щетку или наждачку.
2. Залогом прочности и надёжности окрашивания является грунтовка. Используйте состав, специально предназначенный для металла.
3. На поверхность наносится латунная краска в один слой. Состарить полученное покрытие можно покраской кракелюром. Усилить эффект поможет жжёная умбра, которая наносится очень осторожно посредством сухой ткани. Если в процессе работы образовались излишки, то их необходимо снять ещё до высыхания вещества.
4. В завершение поверхность окрашенной и состаренной детали покрывают глянцевым лаком на акриловой основе.

Как видим, дизайнерская старина достигается простыми способами. При выполнении работ своими руками получить желаемый результат помогают краски, которые создают необходимый эффект бронзовой, латунной, медной поверхности.

Рекомендуем прочитать:

Для состаривания металла потребуется:

✔ двууглекислая сода либо активные кислоты;

— Методов металлообработки и декоративного оформления металлов в настоящее время много, чему способствует развитие химической промышленности. Многие способы состаривания металла дошли к нам еще из далекого прошлого. Поэтому метод декоративной обработки металла необходимо выбирать в зависимости от желаемого результата и вида используемого металла.

— До начала работ необходимо очистить поверхность материала от всевозможных загрязнений. Результаты труда во многом определяются именно качеством проведения данного этапа. Допускается изделие осторожно отжечь, что избавит его от оставшейся смолы либо иных примесей.

Способы состарить различные металлы

Металл, оформленный под старину, уже на протяжении многих лет считается интересным дизайнерским решением. Благодаря некоторым приемам, металл приобретает специфическую шероховатость, а на его поверхности возникают переливы нескольких цветов.

Многие дизайнеры и рукодельницы задаются вопросом о том, как состарить металл и какие средства для этой цели понадобятся.

На самом деле работы по приданию металлу эффекта старины не вызывают особых затруднений, а также не требуют колоссального расхода средств и времени.

Так выглядит металл, который искусственно состарили

Отвечая на вопрос о том, как состарить медь, важно упомянуть несколько методов, позволяющих это сделать. Прежде всего следует проверить подлинность меди. Настоящий металл характеризуется золотисто-коричневым оттенком. Также медь практически не притягивается к магниту.

Кроме этого, следует обратить внимание на наличие слоя лака на медном изделии. Если таковой есть, то его необходимо удалить.

Сделать это можно с помощью ацетона (эта жидкость применяется для снятия маникюрного лака) — достаточно пропитать веществом кусочек ватки и тщательно натереть ею медное изделие.

Вместо ацетона можно взять метиловый спирт или растворитель для краски. После обработки изделия ацетоном следует замочить его в горячей воде. Такой прием поможет окончательно удалить лак.

Если медный предмет не имеет лакового покрытия, то его достаточно просто обезжирить. Для этой цели подойдет раствор воды и уксуса (1:1) или медицинский спирт. Подготовку изделия к состариванию заканчивают сушкой. Для этой цели подойдет фен или газовая горелка.

Существует 3 проверенных способа, позволяющих состарить медь:

1. Применение аммиачных испарений: для начала нужно приобрести чистый аммиак и пластиковую емкость с плотно закрывающейся крышкой. Перед тем как приступить к работе, нужно обеспечить доступ свежего воздуха в помещение и защитить руки и глаза (для этой цели понадобятся перчатки и очки). На дно емкости нужно положить деревянный брус, на который будут выкладываться изделия из меди. Затем в емкость наливают аммиак, но только так, чтобы его уровень оказался ниже уровня бруска. Важно следить за тем, чтобы предмет не упал в аммиак, но если это случилось, то его следует немедленного достать и тщательно промыть водой. После укладывания предмета из меди на брусок нужно плотно закрыть емкость и оставить изделие на несколько часов в аммиаке. В конце процедуры предмет следует тщательно высушить. Для закрепления эффекта можно натереть состаренный предмет парафином.
2. Применение специального раствора: в продаже можно найти раствор, применяемый для состаривания меди. При работе с этим средством важно защитить руки и глаза. Раствор для состаривания меди готовят в соответствии с инструкцией (обычно на 1 часть средства берется 10 частей воды). Изделие нужно взять в руку, защищенную перчаткой, и несколько раз окунуть в раствор. Манипуляции проделывают до тех пор, пока не будет достигнут нужный эффект. В конце процедуры изделие ополоснуть горячей водой и тщательно высушить.
3. Раствор соли: чтобы приготовить его, нужно взять 1 часть воды и 1 часть соли. Полученную жидкость кисточкой наносят на изделие несколько раз в день, при этом отслеживая эффект от процедуры. Подобное состаривание может занять несколько суток.
4. Уксус: для состаривания меди в домашних условиях нужно взять чистый уксус, нанести его кисточкой на изделие. Через несколько часов процедуру следует повторить. Также можно попросту замочить изделие в уксусе, после чего тщательно высушить его потоком горячего воздуха.

Как состарить металл — Полезные советы — 2020

На сегодняшний день металлические детали и поверхности пользуются огромным спросом при оформлении интерьера. Ими декорируется мебель и аксессуары.

Востребованным является состаренный металл: с шершавой поверхностью и разными ее цветовыми оттенками. Подобные детали декора наделяют интерьер либо предметы одежды определенной солидностью, проверенной временем.

Процесс старения

Старение в качестве температурной обработки используется как заключительная операция. Применима к тем металлам и сплавам, у которых пресыщенный твердый раствор может выделять избыточный компонент и самопроизвольно распадаться.

После проведения процедуры старения у металла увеличиваются твердость с прочностью, но при этом снижаются вязкость с пластичностью, но эти значения сохраняются на протяжении срока работы.

Старение стали производится для изменения внутренней структуры после закалки. Полученный твердый раствор феррита пресыщенный углеродом и азотом при нагревании распадается. В зависимости от количества содержания углерода в сплаве внутренняя структура может приобретать форму:

• дискообразную (в виде тонких пластинок),
• сферическую,
• кубическую,
• игольчатую.

Искусственное старение металла (термообработка) применяется к тем сплавам, в которых растворяемость одного элемента в твердом состоянии значительно снижена. Это проявляется при снижении температуры.

Во время искусственного старения в сталях с низким содержанием углерода, не выше 0,05%, распадается пресыщенный твердый альфа раствор. При этом выделяются избыточные фазы. Такая метаморфоза приводит к тому, что снижается пластичность, но приводит к увеличению твердости и прочности.

На рисунке показана модель Орована, которая иллюстрирует перемещение дислокаций. Максимального эффекта добиться возможно при естественном старении, но время затраченное на это будет значительным. Увеличить скорость протекания процесса можно искусственным старением, но при этом прочностные характеристики будут снижены.

Твердость в зависимости от времени старения

Течение процесса старения во многом зависит от углерода и азота. Особенно это заметно в малоуглеродистых сталях. Азот с уменьшением температуры начинает хуже растворятся в альфа железе.

Например, при температуре 590°С растворенного азота содержится 0,1%, но уже при 20°С его содержание снижается до 0,004%. При старении альфа раствор выделяет нитриды.

Поэтому влияние азота менее выражено по сравнению с тем же углеродом при температурном воздействии.

При увеличении углерода в сталях увеличивается эффект изменения структуры, получаемый при термическом воздействии. Объем углерода, максимум которого может раствориться в альфа железе составляет 0,02-0,04%. При таком содержании закаленное изделие, подвергнутое естественному старению обладает твердостью в полтора раза выше чем после отжига.

Старение – это основной способ увеличения прочности жаропрочных сплавов (с высоким содержанием никеля). В эту же группу относятся сплавы на основе алюминия, меди, магния. Кроме того, измененная структура вышеперечисленных металлов и сплавов придает им коэрцитивную силу.

Алюминиевые и алюминисто-медные сплавы подвергаются деструкции при различных температурах (свыше 100°С) из-за различия в температуре распада структуры разных металлов. Так выделяют низкотемпературное и высокотемпературное изменение структуры.

Распад твердого раствора проходит по двум путям. В первом случае это образование и рост частиц фазы идет по всему объему. Во втором случае распад прерывистый (ячеистый). Во время него ячейки растут колониями. У колоний структура ячеистая, а рост идет от границы зерна и движется во внутрь, уменьшая размер.

Термическое старение

Фаза упрочняющая металл во время термического воздействия происходит в точке максимума. Здесь проходит метастабильный промежуток раствора в зоне Гинье-Престона. Такой вид упрочнения металлов и сплавов принято называть дисперсионным.

Зависимость прочности от времени и температуры старения

При более длительной выдержке начинается перестаривание, то есть снижение прочностных характеристик. На это влияют:

• коагуляция,
• частичная замена частиц некогерентыми.

Виды термического старения металла:

• Двухступенчатое – закалка, затем выдержка при температуре замещения, а потом выдерживание с повышенной температурой для получения однородности твердого раствора.
• Закалочное – закалка и одна фаза выдержки с естественным охлаждением.

• Естественное – для алюминиевых сплавов.
• Искусственное – для сплавов из цветных металлов с нагревом до температуры выше той, которая используется для естественной деструкции.

• Стабилизационное – высокая температура старения и длительный срок выдержки помогают сохранить размеры и свойства детали.

Механическое старение металла

Деструкция стали при помощи деформирующих усилий происходит в диапазоне температур ниже процесса рекристаллизации. Обусловлено это образованием и движением дислокаций. При холодной пластической деформации увеличивает плотность дислокаций, которые далее еще больше увеличиваются при увеличении нагрузок.

Изменяющиеся механические свойства металла вызывает движение атомов углерода и азота к дислокациям, которые размещены в альфа растворе. Достигнув дислокаций атомы образуют облака (атмосферы Котрелла). Данные скопления препятствуют движению дислокаций, благодаря чему происходит изменение свойств. Появляются присущие состаренным термообработкой деталям свойства.

Если на эффект старения деформированием сильно влияют азот, никель и медь, то с добавками ванадия, титана и ниобия данный эффект полностью пропадает. Поэтому рекомендуется использовать сталь с содержанием алюминия 0,02-0,07%.

Рекомендуемые режимы для проведения старения

• для сталей с высоким содержанием углерода: температура порядка 130°С-150°С, время выдержки порядка 25-30 часов,
• для сплавов из цветных металлов: температура порядка 250°С, время выдержки порядка 1 часа.

• для естественного процесса: температура порядка 20°С,
• для искусственного протекания процесса: температура порядка 250°С, время выдержки порядка 1 часа.

Температура нагрева и время выдержки подбирается индивидуально к каждой марке металла и к сплаву в зависимости от их состава.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Смотрите видео: Черним металл ЛУКОМ . BlackingBroom metal. (January 2020)