Энциклопедия оружия (стрелковое огнестрельное оружие, боеприпасы, приспособления и снаряжение)
Навигация
Авторизация
нет данных
     
Забыл пароль | Регистрация
Закладки
Бесплатно
Последние материалы

Приятное с полезным: защитно-декоративная обработка металлических частей оружия

защитно-декоративная обработка металлических частей оружия

Стремясь продлить жизнь своему оружию и защитить его от коррозии, человек издавна применял защитные покрытия. Оказалось, что некоторые из таких покрытий исправно выполняют и декоративную функцию.

Защитные покрытия в зависимости от применяемого технологического процесса подразделяют на химико-термический, химический, гальванический и смешанный типы. Кратко остановимся на каждом из них.

Химико-термическая обработка, или Поверхностное упрочнение металлических частей оружия

Сам процесс корнями уходит глубоко в историю железного века, а именно — в эпоху зарождения кузнечного ремесла и начала использования железа, поверхность которого упрочняли ковкой. Само кованое железо представляло собой двухкомпонентный материал, состоящий из железа и стекловидного шлака, выступавшего в роли флюса и «смазки» при ковке. Этот традиционный материал кузнеца получил свое название от слова «ковать», которое в средние века в английском языке обозначало глагол «работать» в прошедшем времени. Невооруженным глазом сложно отличить изделия из кованого железа и мягкой стали, однако настоящие кованые изделия отличны и визуально, и эксплуатационно, и не так подвержены коррозии. Кованое железо обладает высокой прочностью и долговечностью — например, прекрасно сохранившиеся кованые ограждения моста Тюдоров были сделаны еще 500 лет назад. Однако наличие кремнистого шлака и его глубоких ликваций в кованом железе, а также трудоемкость самого процесса ковки заставили заменить его мягкой сталью — несмотря на ее склонность к сильному оржавлению и мягкую поверхность. Переход ускорил и прогресс сталеплавильного дела, а именно: зарождение двухступенчатого способа производства стали путем переработки в нее чугуна, который раньше считался отходами.

Мягкую малоуглеродистую сталь улучшают следующими поверхностными методами упрочнения: диффузионной металлизацией поверхности хромом, насыщением поверхности азотом (азотирование в газовой аммиачной среде), углеродом (цементирование), одновременно азотом и углеродом (жидкое цианирование в расплавленных цианистых солях, нитроцементация или газовое цианирование в смеси костного и древесного угля).

Для придания особых улучшенных эксплуатационных характеристик, повышающих надежность при увеличении внешних разрушающих нагрузок, а также придания необходимых декоративных свойств среднеуглеродистым (в особенности — современным легированным) сталям, помимо термического улучшения, применяют еще и химико-термическую обработку поверхности, называемую карбонитрированием (см. фото 2 ) — например, в жидком расплаве смеси карбамида и поташа.

фото 2

фото 2

Во всех случаях на поверхности образуется твердая пленка, упрочняющая изделие и защищающая его от коррозии. Эти поверхностно-твердые слои металла отличаются как по свойствам, так и по структуре.

Цементация

Цементация — это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом в закрытом контейнере с твердым карбюризатором. Процесс цементации основан на способности углерода при нагревании растворяться в железе, образуя с ним твердый раствор. Цементированный слой имеет твердость по Бринеллю более 800 кг/мм2 с удовлетворительной защитой от атмосферной коррозии. Недостатком такого поверхностного упрочнения является рабочая температура процесса — 930-950 °С — и продолжительное время обработки. Вследствие этого возможно образование грубозернистого цементированного слоя, а также очень существенно вырастает зерно сердцевины самого изделия (см. фото 12).

фото 12

фото 12

Наблюдался и рост зерна при проведении однократной закалки (вследствие высокой рабочей температуры) без последующего измельчения зерна. Вдобавок закалка с такой температуры приводила к короблению готового изделия. Поэтому с высоких температур приходилось делать двойную закалку в масло с припуском на подгонку, а с более низких температур проводилась уже закалка наружного слоя готового изделия в воде.

Хромирование

Термическое хромирование в феррохроме осуществляется погружением стальных деталей в расплав этого металлизатора. Содержание углерода в полученном поверхностном слое достигает 7-8%, а хрома — 75-95%. Получаемая в результате твердость поверхности невысока (НВ — 180-200), но зато она имеет хорошую коррозионную стойкость (см. фото 3).

фото 3

фото 3

Азотирование

Азотирование — это процесс насыщения поверхностного слоя стальных изделий азотом при нагреве до 480-700 °С. При азотировании, как и при карбонитрировании, коробление изделия практически отсутствует, однако необходимо учитывать рост линейных размеров детали в ничтожно малые плюсы — в связи с образованием нитридной фазы. Процесс очень привлекателен для обработки особо сложнопрофильных и дорогих ружейных колодок с гравировкой, требующей изысканного оттенения (см. фото 4), а также ружейных колодок, изготовленных из легированных сталей, на поверхности которых идет процесс с образованием нитридов железа и нитридов легирующих элементов: хрома, молибдена, алюминия.

фото 4

фото 4

Поверхность, образованная нитридами этих элементов, имеет очень высокую твердость (НV — 1100) и при этом повышенную износоустойчивость и выносливость, а также улучшенные антикоррозионные свойства. Азотирование обычных нелегированных углеродистых сталей не обеспечивает достаточной твердости поверхности, но это покрытие поверхности тоже относят к защитно-декоративному. Для получения цветных эффектов азотированные изделия погружают в сушильный шкаф и подвергают обработке током воздуха, подогретого до температуры 220-250 °С в специальной подогревательно-смесительной камере. Поверхность при этом меняет цвет — этим способом изделия можно обрабатывать под цвет никеля, бронзы, красной меди, золота и т.д. Степень изменения цвета — вплоть до темно-серого — зависит от продолжительности нагрева (см. фото 5 ,6).

фото 5

фото 5

фото 6

фото 6

Образовавшаяся цветная оксидная пленка обладает достаточной плотностью и трудно снимается, ее можно удалить только полировальными щетками. Свой подход и технологический изыск каждый мастер-штучник, конечно же, не афиширует. Очень красивые цветные эффекты достигаются и при нитроцементации ружейных колодок из малоуглеродистой стали в закрытом твердом карбюризаторе в смеси из костного и древесного угля (см. фото 7, 11, 13).

фото 7

фото 7

фото 11

фото 11

фото 13

фото 13

Нитроцементация

При нитроцементации (или газовом цианировании) происходит одновременное насыщение поверхности стали азотом и углеродом. По сравнению с газовой нитроцементация отличается более низкой температурой и меньшей продолжительностью процесса, вдвое большим сопротивлением цианированного слоя износу, меньшим ростом зерна в сердцевине. Это дает возможность производить закалку деталей непосредственно из печи с подстуживанием, вываливая содержимое контейнера вместе с карбюризатором в охладитель. При этом на закаленной поверхности дополнительно образуются очень красивые цветовые эффекты. Цветовая гамма, контраст границ цветовых переходов и насыщенности оттенков зависят от соотношения и качества угля, высоты вываливания содержимого контейнера над зеркалом ванны охлаждения и качественного состава самой ванны. Нужно отметить, что качественный легирующий состав самой малоуглеродистой стали, которую планируется подвергнуть цветной калке, во многом предопределяет качество поверхностной пленки и ее износоустойчивость, прочность сердцевины и выносливость изделия в целом. Колодки ружей из посредственного сорта малоуглеродки имеют невысокие показатели прочности и ударной вязкости. Например, проба на изгиб уже дает представление о прочности образца — и визуально можно удостовериться в наличии того наружного твердого слоя, который при незначительном изгибе образца покрывается трещинами (см. фото 14, 15).

фото 14

фото 14

фото 15

фото 15

В связи с наследственной крупнозернистостью некоторых недорогих сортов стали (см. фото 12) реставрировать их таким способом термообработки практически не представляется возможным без ущерба в вышеприведенных показателях. Проведение же полного цикла закалки приведет к неизбежному короблению колодки и необходимости переосадки всех посадочных зон — вплоть до замены блока стволов.

Современные малоуглеродистые средне- и высоколегированные стали являются превосходным ружейным материалом, легко поддающимся любому виду химико-термической обработки. В отличие от малоуглеродистых сталей, современные термически улучшаемые среднеуглеродистые стали подвергают рассмотренным ранее карбонитрированию и азотированию; также к ним применяется химический, электрохимический и смешанный тип нанесения покрытий.

Химические покрытия металлических частей оружия

Для нанесения такого типа покрытий применяют кислые и щелочные оксидирующие составы для воронения, а также составы для фосфатирования стальных поверхностей. Сюда же можно отнести и старые способы амальгамного золочения и химического никелирования. Это не полный, но основной перечень такого вида покрытий.

Гальванотехнические покрытия

Гальваностегия представляет собой нанесение на поверхность металлических изделий слоев других металлов путем электролиза — для предохранения изделий от коррозии, придания их поверхностям большей твердости, а также в декоративных целях. Сущность гальванического нанесения покрытий состоит в погружении хорошо очищенной и обезжиренной детали в ванну с раствором, содержащим соль того металла, которым ее необходимо покрыть. Само изделие при этом присоединяют в качестве катода к цепи постоянного тока. Наиболее распространенными видами катодных покрытий являются хромирование или никелирование с глубинным эффектом (см. фото 15). Кроме обработки деталей на катоде, оружейники часто применяют обработку деталей и на аноде. Такой процесс называют анодированием; его применяют главным образом для изменения структуры оксидной пленки на поверхности металла.

Термические способы упрочнения поверхностей превосходят химико-гальванотехнические покрытия как по эксплуатационным, так и по декоративным характеристикам. Поэтому и не угасает интерес к данному виду покрытий у самых серьезных оружейных компаний мира, культурный оружейный опыт и знания которых передаются из поколения в поколение.

Мир увлечений
Охота&Оружие
2-2014

Добавил: Mercenary | Просмотров: 39 | Рейтинг: 0.0/0 | Оценка: 
Поделиться ссылкой
Комментарии
Внимание
Добавлять комментарии могут
только зарегистрированные пользователи!


РЕГИСТРАЦИЯ | ВХОД


огнестрельное оружие, боеприпасы, приспособления и снаряжение

XIX - XXI вв
Сайт является частным собранием материалов по теме «стрелковое оружие и боеприпасы» и представляет
собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников.
Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям.
Администрация не несет ответственности за использование информации, фактов или мнений, размещенных на сайте.