Искусственное старение меди

LiveInternetLiveInternet

–Рубрики

• Дача. Органическое земледелие (1394)
• Валерий Медведев. Выращивание овощей. (50)
• Огородные культуры (продолжение) (50)
• Ягодные кустарники (50)
• Выращивание цветов (50)
• Интересный опыт. Огород – 2 (49)
• Полезности – 2 (49)
• Заболевания и проблемы (49)
• Защищаем сад и огород от вредителей (49)
• Выращивание рассады (49)
• Удобрения, подкормки (49)
• Интересный опыт. Огород. (48)
• Полезности (48)
• Огородные культуры (47)
• Олег Телепов (43)
• Сидераты, мульчирование (42)
• Инсектицидные растения (38)
• Полезности – 3 (36)
• Зеленая аптека (36)
• Посев семян (35)
• Ваше плодородие. (34)
• Календарь огородных работ (34)
• Видео (31)
• Декоративные кустарники, лианы (30)
• Цветники (28)
• Распопов Г.Ф. (26)
• Сделаем сад красивым (23)
• Теплица (23)
• Выращивание цветов 2 (21)
• Б.Бублик. “Ваше плодородие” (20)
• Видео 3. (19)
• О семенах (19)
• Использование ЭМ-технологий в саду и огороде (19)
• Смешанные посадки (19)
• Выращивание винограда (18)
• Удобрения, подкормки (продолжение) (17)
• Защищаем сад и огород от вредителей (продолжение) (17)
• Выращивание овощей на малых площадях. Япония. (17)
• Выращивание рассады (продолжение) (16)
• Видео 4 (14)
• Садовые культуры (14)
• Экзотика на наших грядках (12)
• Родовое поместье Олега Сафронова (10)
• Кузнецов А. Биотехнология природного земледелия (10)
• Высадка рассады в открытый грунт и теплицу (9)
• Ландшафтный дизайн (9)
• Размножение растений (7)
• Автор: robinzoid (7)
• Интересный опыт. Сад. (7)
• овощи на подоконнике (6)
• Ягодные кустарники 2(продолжение) (5)
• Полезные свойства овощей (4)
• Грибы на даче (4)
• Видео 2 (3)
• Огородные культуры 3 (2)
• Интересный опыт. Огород 3 (2)
• Заболевания и проблемы – 2 (1)
• вязание (1389)
• журналы (923)
• рукоделие (418)
• кулинария (402)
• МК от Александра Ильина (11)
• дети (335)
• разное (304)
• для дома (262)
• Для настроения (1)
• Советую приготовить (234)
• советую приготовить на зиму (39)
• Сладкая выпечка (34)
• Готовимся к Новому году (24)
• Торты, пироженые (24)
• Несладкая выпечка (16)
• Мясные блюда (14)
• Очень вкусное печенье (13)
• Десерты (13)
• Рыбные блюда (12)
• Вторые блюда (11)
• Закуски (10)
• Прочее (9)
• Салаты (4)
• Кексы (4)
• Завтраки школьника (3)
• напитки (3)
• Первые блюда (3)
• компьютер (218)
• делаем сами (209)
• здоровье (188)
• Мы есть то, что мы едим (13)
• Полезные травы, овощи, фрукты (12)
• Здоровое питание (3)
• Видео. Здоровье (1)
• дача (169)
• фотоподборки (164)
• это интересно (100)
• флора и фауна (71)
• из бумаги (47)
• Новый год (47)
• конфетные букеты (36)
• из газет (25)
• города и страны (22)
• праздники (21)
• квиллинг (17)
• интересные люди (16)
• юмор (14)
• декупаж (6)
• Наши дети (3)
• (0)

–Музыка

–Кнопки рейтинга «Яндекс.блоги»

–Поиск по дневнику

–Подписка по e-mail

Как с помощью нашатырки состарить медь

Воскресенье, 29 Января 2012 г. 11:09 + в цитатник

Винтажная медь

Рассказывает Nessime с форума http://www.ufamama.ru

Люблю медь, люблю проволоку. В некоторых случаях медь выглядит лучше, если придать ей налет винтажности, состарить ее. Существует несколько способов состаривания (вареным яйцом, серной мазью), но самым, на мой взгляд, быстрым и легким является состаривание нашатыркой. Это не мое изобретение, но я покажу как это происходит у меня.

Важно:
Перед началом работы с проволокой, я ее тщательно обрабатываю надфилем. Это помогает избавиться от лака, грязи, делает проволоку однородного чистого цвета. Плюс ко всему на проволоке от надфиля остаются микро царапинки, которые лучше держут потемневший слой.

Делаем из проволоки все, что подскажет фантазия и можно приступать непосредственно к потемнению.

Нам понадобится:
– Герметично закрывающаяся емкость (в моем случае банка от селедки
– Ватный диск
– Крышечка от мелкой банки (от майонезной, от горчицы или детского питания)
– Нашатырный спирт (из аптеки)

Ватный диск я вкладываю в мелкую крышечку от майонезной банки и пропитываю его раствором аммиака (нашатырем). Нашатырь равномерно распределяется по диску и площадь испарения увеличивается. Это позволяет экономнее расходовать нашатырь, плюс с ватного диска нашатырь не расплескается при извлечении готового изделия из плотнозакрытой банки.

Складываем медное изделие и крышечку с нашатырем в емкость и плотно закрываем крышкой. Потемнение происходит достаточно быстро (5-10 минут), можно пока почитать форум

Время прошло, можно доставать готовое изделие красивого шоколадного цвета. Только будьте аккуратны, открывая банку, не вдохните вырвавшееся облако нашатыря

Вот так выглядит готовый кафф

Старение металла

Старение металла – это процессы, протекающие внутри металла и вызывающие изменения физических и механических свойств, внутренней структуры. Проистечение данных процессов может происходить естественным путем (при большой длительности по времени и температуре, приближенной к 20°С) и искусственным воздействием (термообработкой и пластическим деформированием).

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

На графике отчетливо видно, что сокращение времени старения не позволяет получить высокую твердость.

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.

Механическое и термическое старение

Существует два вида старения металла: термическое и механическое. Рассмотрим каждый из них более подробно.

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виды и режимы старения металла

Старение металла может происходить в результате длительной эксплуатации, при возникновении форс-мажорных обстоятельств, при нарушении технологии изготовления конструкции и выполняться специально. В первом и втором случае теряются первоначально заложенные свойства – материал физически изнашивается, и, как правило, требуется его полная замена. В третьем случае при выполнении гибочных, монтажных, сварных и других операций снижаются эксплуатационные свойства, что в некоторых случаях недопустимо. Поэтому особо ответственные изделия проверяют на склонность к деформационному старению по определенным методикам. Специально выполняемая операция по старению металла, имеющая второе название – дисперсионное твердение – разновидность заключительной термической обработки, которая проводится с целью получения необходимых физических, химических и механических свойств. Может выполняться естественным путем, искусственным способом (термообработкой) и пластическим деформированием. Используется для сплавов и металлов, у которых пересыщенный твердый раствор выделяет избыточный компонент и самопроизвольно распадается. В результате проведения операции любым способом у материалов увеличиваются такие показатели, как прочность и твердость, которые сохраняются на протяжении срока эксплуатации, но снижаются показатели пластичности и вязкости.

Виды старения металла

Выделяют 2 вида старения металла: термическое и механическое. Термический вид является разновидностью искусственного старения металла, которое выполняют с подогревом до определенной температуры, выдержкой и охлаждением на воздухе. В процессе операции изменяется растворимость углерода в альфа-железе в зависимости от температуры, до которой была нагрета заготовка. Режимы проведения операции зависят от марки стали, чугуна, цветного металла или сплава и указываются в технологическом процессе по выполнению операции. Различают следующие виды искусственного старения металлов:

• полное (выполняется при определенной температуре с продолжительностью, обеспечивающей максимальные прочностные характеристики);
• неполное (выполняется при более низкой температуре непродолжительно для повышения прочности и сохранения пластических свойств);
• перестаривание (выполняется при высокой температуре или с большой выдержкой с целью получения высокой прочности, коррозионной стойкости, электропроводности и других свойств);
• стабилизирующее (выполняется для стабилизации размеров и физико-химических свойств изделия).

Кроме того, операция может выполняться за насколько стадий, так называемое ступенчатое или двойное старение. Вначале нагрев осуществляют при более низкой температуре, а затем – при высокой. На первом этапе создаются многочисленные центры выделений твердого раствора, а на втором – обеспечивается их распад. Таким образом получается однородность и плотность распределения выделений в материале.

При естественном старении материал выдерживается при комнатной температуре определенное время, что приводит к повышению твердости, прочности и текучести. Процесс этот длительный. Обычно занимает 15 и больше дней (зависит от материала), когда изготовленные детали и заготовки хранятся на открытом воздухе. Чтобы ускорить процесс получения качественного материала и получить те же результаты, выполняют операцию искусственного старения в специальных печах по определенной технологии.

Механический вид называют деформационным, осуществляют путем пластической деформации при нагреве ниже температуры рекристаллизации материала. Обычно это 20 °C. Возможен вариант совмещения механического и термического старения. Такой способ применяют для легированных сталей.

Режимы старения

Чтобы искусственно состарить материал, необходимо знать марку металла или основу, на которой он изготовлен (химический состав). От этого зависит режим выполнения операции. Сюда входит выбор температуры нагрева и время выдержки. Ориентировочные данные указаны в таблице.

Операция может выполняться без предварительной закалки заготовок или деталей и с ней. И тут важно правильно подобрать температуру нагрева: она должна быть ниже той, при которой происходила закалка. В любом случае это оговаривается в технологическом процессе по изготовлению той или иной детали, который разрабатывают специалисты на производстве с учетом применяемого оборудования и режимов старения.

Скорость нагрева до температуры, с какой производится операция, особой роли не играет. Однако для алюминия и его сплавов лучше выполнять медленный нагрев. Это повысит прочность изделия.

Старение черных, цветных металлов и их сплавов является распространенным технологическим процессом, позволяющим добиться нужных свойств. Операция должна производиться с учётом структурных и физико-химических особенностей марки металла на качественном оборудовании, специально предназначенном для проведения искусственного старения. Такие печи выпускают отечественные и зарубежные производители в широком ассортименте. Они соответствуют современным требованиям к энергосбережению и безопасности, простоты в управлении и обслуживании. Работают на разных температурных режимах. Многие из моделей могут встраиваться в конвейерные линии, что позволяют повысить производительность труда. Различаются такие печи объемом садки, производительностью, мощностью и наличием дополнительных функций, которые упрощают выполнение такого вида термообработки.

Просим тех, кто занимался вопросами старения и выполнял такие операции, поделиться опытом в комментариях к тексту.

Как состарить медь в домашних условиях, не забывая про технику безопасности

Многим дизайнерам и потребителям очень нравится, как выглядит состаренная медь. Именно из неё получаются наиболее заметные и красивые украшения под старину, элементы декора. И совсем необязательно ждать, пока медь состарится естественным путем. Данную операцию можно выполнить в домашних условиях без особых затруднений. Дополнительно отметим, если Вас всерьёз интересует ретро-стиль, купить действительно стильные ретро розетки (http://retroprovodka.ru/catalog/retro-rozetki/) Вы можете на сайте наших давних товарищей – http://retroprovodka.ru.

Для выполнения данной работы вам потребуется:

• Изделие из меди;
• Аммиак;
• Наждачная бумага с поверхностью из мелкого зерна, пилочка со средним зерном рабочей поверхности;
• Крышка;
• Колпачок;
• Небольшая тарелка;
• Контейнер из стекла или пластика.

Этапы работы с медью

Подготовка изделия. Перед началом работы рекомендовано вымыть металл раствором. Если оно новое – мыльным раствором. Если поверхность жирная – уксусной водой в пропорции 1:1.

Обработка. Основной этап в работе. Именно от этого этапа зависит весь процесс. Поэтому его нужно выполнять с особой тщательностью. На выбор используемого материала, наждачная бумага или пилочка, влияет размер обрабатываемого изделия. Для небольших элементов используется пилочка, для более крупных деталей – наждачная бумага. В случае работы с мелкими деталями, например, с бижутерией или ее элементами, рекомендуется использовать пилочку, обрабатывая поверхность полностью. Будущая фурнитура должна выглядеть поцарапанной, но не шершавой. Если это правило будет нарушено, то не рекомендуется проводить одинаковую обработку по всей поверхности. Особое внимание рекомендуют уделить выступающим частям, углублениям и мелким деталям. Минимальное внимание – плоским поверхностям. Однако, обратите внимание, обработка детали должна производиться полностью.

Окисление меди – следующий этап по состариванию металла. Он выполняется с помощью нашатырного спирта. Купить его не составит проблем – есть в каждом аптечном пункте. В подходящую по размеру тару укладываем медное изделие. Для крупных деталей используем стеклянный или пластиковый контейнер, для более мелких – небольшую тарелку или блюдце. Аммиак наливаем в бутылочный колпачок – для небольших поверхностей, или в крышку от банки – для крупного изделия. Ставим емкость с нашатырным спиртом в тару, где находится металл. Накрываем крышкой. Емкость с изделием должна быть герметично закрыта. Через небольшой промежуток времени станет видно, что медь значительно потемнела. Поставленная задача выполнена.

Техника безопасности

При выполнении работы необходимо соблюдать правила безопасности.

• Работа должна выполнять в резиновых перчатках.
• Углубления на изделии лучше всего обрабатывать смоченной в аммиаке кисточкой.
• На лицо рекомендуют одевать защитную маску, чтобы не вдыхать резкие пары нашатырного спирта.
• При поднятии крышки с герметично закрытой емкости желательно прикрыть глаза, чтобы их не разъело.