Bluing (aço) - Bluing (steel)

Bluing é um processo de passivação no qual o aço é parcialmente protegido contra ferrugem usando um revestimento de óxido preto . Seu nome vem da aparência preto-azulada do acabamento protetor resultante. Bluing envolve um revestimento de conversão eletroquímica resultante de uma reação química oxidante com ferro na superfície formando seletivamente magnetita ( Fe
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), o óxido negro de ferro . Em comparação, a ferrugem , o óxido vermelho de ferro ( Fe
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), sofre uma alteração de volume extremamente grande após a hidratação; como resultado, o óxido facilmente se descama, causando a típica ferrugem avermelhada do ferro. O óxido preto fornece proteção mínima contra a corrosão, a menos que também seja tratado com um óleo de deslocamento de água para reduzir o umedecimento e a ação
galvânica . No uso coloquial, as camadas finas de óxido preto são frequentemente denominadas 'gun bluing', enquanto as camadas mais pesadas são denominadas 'óxido preto'. Ambos se referem ao mesmo processo químico para fornecer o verdadeiro azulamento da arma.

Vários processos são usados ​​para o processo de oxidação. O azulamento "frio" geralmente é um composto à base de dióxido de selênio que tinge o preto do aço ou, mais freqüentemente, um cinza muito escuro. É um produto difícil de aplicar uniformemente, oferece proteção mínima e geralmente é melhor usado para pequenos reparos e retoques rápidos. O processo "quente" é uma solução de sal alcalino usando nitrito de potássio ou nitrato de sódio e hidróxido de sódio, referido como "negro cáustico tradicional", que normalmente é feito a uma temperatura elevada, 135 a 155 ° C (275 a 311 ° F) . Este método foi adotado por grandes empresas de armas de fogo para um azulamento mais econômico e em grande escala. Oferece boa resistência à ferrugem, que é melhorada com óleo. "Rust bluing" e "fume bluing" fornecem a melhor resistência à ferrugem e corrosão, pois o processo converte continuamente qualquer metal que seja capaz de enferrujar em magnetita ( Fe
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) O tratamento com uma camada oleada aumenta a proteção oferecida pelo azulado. Esse processo também é o único usado com segurança para reativar as espingardas vintage. Muitas espingardas de cano duplo são soldadas suavemente (chumbo) ou soldadas a prata juntas e muitas das peças são fixadas por esse método também. As temperaturas mais altas dos outros processos, bem como sua natureza cáustica, enfraquecem as juntas soldadas e tornam o uso da arma perigosa.

O bluing também pode ser feito em uma fornalha, por exemplo, para uma espada ou outro item tradicionalmente feito por um ferreiro ou especialista como um armeiro. Produtos de ferreiro até hoje podem ocasionalmente ser encontrados feitos de aço azulado por artesãos tradicionais em culturas e segmentos da sociedade que usam essa tecnologia por necessidade ou escolha.

Processos

Bluing quente

O Bluing pode ser aplicado por imersão das peças de aço em uma solução de nitrato de potássio , hidróxido de sódio e água aquecida até o ponto de ebulição, 275–310 ° F (135–154 ° C) dependendo da receita. Da mesma forma, as peças de aço inoxidável podem ser imersas em uma mistura de nitratos e cromatos, igualmente aquecidos. Qualquer um desses dois métodos é chamado de 'hot bluing'. Existem muitos outros métodos de bluing quente. O azulamento a quente é o padrão atual no azulamento de arma, pois tanto ele quanto o azulado por ferrugem fornecem o grau mais permanente de resistência à ferrugem e proteção cosmética de metal de arma exposto.

Azulado de ferrugem

Solução ácida aplicada ao metal descoberto
Depois de ferver as peças enferrujadas
Após oito sessões de ferrugem, cardação e lubrificação

Rust bluing foi desenvolvido entre os processos de bluing quente e frio e foi originalmente usado por armeiros no século 19 para armas de fogo azuis antes do desenvolvimento dos processos de bluing a quente. O processo consistia em revestir as peças da arma com uma solução ácida, deixar as peças enferrujarem uniformemente e, em seguida, mergulhar as peças em água fervente para converter o óxido vermelho Fe
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para óxido preto Fe
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, que forma um revestimento mais estável e protetor do que o óxido vermelho; a água fervente também remove qualquer resíduo remanescente da solução de ácido aplicada (frequentemente ácido nítrico e ácido clorídrico diluídos em água). O óxido solto foi então cardado (esfregado), usando uma escova de cardagem - uma escova de arame com fios macios e finos (geralmente cerca de 0,002 pol. (0,051 mm) de espessura) - ou roda.

Este processo foi repetido até que a profundidade de cor desejada fosse alcançada ou o metal simplesmente não colorisse mais. Esta é uma das razões pelas quais o azulamento da ferrugem e fumaça são geralmente mais resistentes à ferrugem do que outros métodos. As peças são então lubrificadas e deixadas em repouso durante a noite. Este processo deixa um acabamento preto-azulado profundo.

Versões modernas desse processo para amadores domésticos geralmente usam uma solução de peróxido de hidrogênio e sal, às vezes com vinagre, na etapa de oxidação, para evitar a necessidade de ácidos mais perigosos.

Fumaça azulada

O azulamento por fumaça é outro processo semelhante ao azulamento por ferrugem. Em vez de aplicar a solução ácida diretamente nas peças de metal, as peças são colocadas em um gabinete lacrado com uma fonte de umidade, um recipiente de ácido nítrico e um recipiente de ácido clorídrico . O gabinete é então selado. Os vapores mistos dos ácidos produzem uma ferrugem uniforme na superfície das peças (por dentro e por fora) em cerca de 12 horas. As partes são então fervidas em água destilada, secas com ar e cardadas, como acontece com o azulamento da ferrugem.

Mais tarde, esses processos foram abandonados pelos principais fabricantes de armas de fogo, já que muitas vezes as peças demoravam dias para terminar completamente e exigia muita mão-de-obra. Eles ainda são às vezes usados ​​por armeiros para obter um acabamento autêntico para uma arma de época da época em que o azulamento ferrugem estava em voga, análogo ao uso de escurecimento em réplicas de armas de fogo representativas anteriores. O bluing com ferrugem também é usado em canos de espingarda que são soldados à costela entre os canos, pois as soluções de bluing a quente derretem a solda durante o processo de bluing.

O bluing industrial a quente em grande escala é frequentemente realizado em um forno de bluing. Este é um método alternativo para criar o revestimento de óxido preto. Em vez de usar um método de banho quente (embora a uma temperatura mais baixa) induzido quimicamente, é possível, através do controle da temperatura, aquecer o aço precisamente de modo a causar a formação de óxido preto seletivamente sobre o óxido vermelho. Ele também deve ser oleado para fornecer qualquer resistência significativa à ferrugem.

Azulando frio

Existem também métodos de bluing a frio, que não requerem calor. Os produtos comerciais são amplamente vendidos em pequenas garrafas para armas de fogo azuladas a frio, e esses produtos são usados ​​principalmente por proprietários de armas individuais para implementar pequenos retoques no acabamento de uma arma, para evitar que um pequeno arranhão se torne a principal fonte de ferrugem em uma arma de fogo Tempo. O azulado a frio não é particularmente resistente ao desgaste do coldre, nem fornece um alto grau de resistência à ferrugem. Freqüentemente, fornece um retoque cosmético adequado do acabamento de uma arma quando aplicado e, adicionalmente, lubrificado regularmente. No entanto, pequenas áreas de azulado com ferrugem costumam combinar, misturar e se desgastar melhor do que qualquer processo de azular a frio.

Pelo menos uma das soluções azuis geladas contém dióxido de selênio . Estes funcionam depositando uma camada de seleneto de cobre na superfície.

Niter bluing

Nitro e caixa colorida

No processo de nitro azulado, as peças de aço polidas e limpas são imersas em um banho de sais fundidos - normalmente nitrato de potássio e nitrato de sódio (às vezes com 9,4 gramas (0,33 oz) de dióxido de manganês por libra de nitrato total). A mistura é aquecida a 310 a 321 ° C (590 a 610 ° F) e as partes são suspensas nesta solução com arame. As peças devem ser observadas constantemente para mudança de cor. A seção transversal e o tamanho das peças afetam o resultado do acabamento e o tempo que leva para ser alcançado. Este método não deve ser usado em peças com tratamento térmico crítico, como receptores, corrediças ou molas. É geralmente empregado em peças menores, como alfinetes, parafusos, miras, etc. As cores variam entre palha, dourado, marrom, roxo, azul, verde-azulado e preto. Exemplos desse acabamento são comuns em relógios de bolso mais antigos, cujos ponteiros exibem o que é chamado de 'azul pavão', um rico azul iridescente.

Endurecimento de caso de cor

O endurecimento por camada colorida é o predecessor de todos os corantes de metal tipicamente empregados na indústria de armas de fogo. Aços contemporâneos com tratamento térmico não existiam ou estavam em sua infância. Foi usado aço macio com baixo teor de carbono, mas eram necessários materiais fortes para os receptores de armas de fogo. Inicialmente, o case hardening foi usado, mas não ofereceu nenhuma estética. O endurecimento de caso de cor ocorre quando os aços macios foram embalados em um cadinho razoavelmente hermético em uma mistura de couro carbonizado, carvão de osso e carvão de madeira. Este cadinho foi aquecido a 730 ° C (1.350 ° F) por até 6 horas (quanto mais tempo o calor foi aplicado, mais espesso o endurecimento do case). No final deste processo de aquecimento, o cadinho é retirado do forno e posicionado sobre um banho de água com ar forçado através de uma serpentina perfurada no fundo do banho. O fundo do cadinho é aberto permitindo que o conteúdo caia na água que borbulha rapidamente. O resfriamento diferencial faz com que apareçam padrões de cores, além de endurecer a peça.

Cores diferentes podem ser obtidas por meio de variações deste método, incluindo têmpera em óleo em vez de água.

Browning

'Browning' é ferrugem vermelha controlada Fe
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, e também é conhecido como 'ameixa' ou 'marrom ameixa'. Geralmente, pode-se usar a mesma solução para o marrom e para o azul. A diferença é a imersão em água fervente para o azulamento. A ferrugem então se transforma em Fe preto-azulado
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. Muitas fórmulas de escurecimento e azulamento mais antigas são baseadas em soluções corrosivas (necessárias para fazer o metal enferrujar) e geralmente contêm soluções de sais de cianeto ou mercúrio que são especialmente tóxicas para os humanos.

Formulários

Bluing é mais comumente usado por fabricantes de armas, armeiros e proprietários de armas para melhorar a aparência cosmética e fornecer uma medida de resistência à corrosão para suas armas de fogo. Também era usado por maquinistas, que protegiam e embelezavam ferramentas feitas para seu próprio uso. Bluing também ajuda a manter o acabamento do metal, resistindo a arranhões superficiais, e também ajuda a reduzir o brilho aos olhos do atirador ao olhar para o cano da arma. Todas as peças azuladas ainda precisam de óleo para evitar ferrugem. O Bluing, sendo um revestimento de conversão química, não é tão robusto contra desgaste e resistência à corrosão quanto os revestimentos revestidos e normalmente não tem mais de 2,5 micrômetros (0,0001 polegadas). Por esta razão, considera-se não adicionar qualquer espessura apreciável às peças da arma usinadas com precisão.

Novas armas estão normalmente disponíveis em opções de acabamento azulado oferecidas como o acabamento menos caro, e este acabamento também é o menos eficaz em fornecer resistência à ferrugem, em relação a outros acabamentos como Parkerizing ou cromagem dura ou processos de nitretação como Tenifer .

Bluing também é usado para fornecer coloração para peças de aço de relógios finos e outros trabalhos de metal finos. Isso geralmente é obtido sem produtos químicos, simplesmente aquecendo o aço até que uma película de óxido azul apareça. A aparência azul da película de óxido também é usada como uma indicação de temperatura no revenido do aço carbono após o endurecimento, indicando um estado de revenido adequado para molas.

Bluing também é usado para temperar utensílios de cozinha de ferro fundido, para torná-los relativamente à prova de ferrugem e antiaderentes. Nesse caso, o óleo de cozinha, ao invés do óleo de arma, atua para deslocar a água e prevenir a ferrugem.

As lâminas de esgrima premium geralmente são oferecidas com acabamento azulado. Este acabamento permite que sejam armazenados em condições de alta umidade, como bolsas esportivas, sem enferrujar.

O bluing é freqüentemente um empreendimento do amador, e existem muitos métodos de bluing e debates contínuos sobre a eficácia relativa de cada método.

Historicamente, as lâminas de barbear costumavam ser de aço azulado. Uma propriedade de resistência não linear do aço azulado das lâminas de barbear, prenunciando a mesma propriedade mais tarde descoberta em junções de diodos semicondutores , junto com a pronta disponibilidade de lâminas de barbear de aço azulado, levou ao uso de lâminas de barbear como um detector no conjunto de cristal AM rádios que os prisioneiros de guerra costumavam construir durante a Segunda Guerra Mundial.

Limitações

Bluing só funciona em peças de aço, ferro fundido ou aço inoxidável para proteção contra corrosão, pois transforma o ferro em Fe 3 O 4 ; não funciona em materiais não ferrosos. As peças de alumínio e polímero não podem ser oxidadas e nenhuma proteção contra corrosão é fornecida. No entanto, os produtos químicos do processo de azulamento podem causar manchas irregulares em peças de alumínio e polímero. Nunca se deve tentar o azulamento a quente no alumínio, pois ele reage violentamente com o banho de sal cáustico, podendo causar graves queimaduras químicas.

A fricção, a partir do uso do coldre , remove rapidamente o azulamento frio e também remove o azulamento quente, ferrugem ou emanado por longos períodos de uso. Normalmente, não é aconselhável usar o azulamento a frio como retoque quando houver atrito. Se o azulado a frio for a única opção prática, a área deve ser mantida oleada para estender a vida útil do revestimento tanto quanto possível.

Veja também

Notas

Referências

Leitura adicional

  • Angier, RH (1936). Arma de fogo Blueing e Browning . Harrisburg, PA: Stackpole Co. OCLC  3959750 .
  • Fishlock, David (1962). Coloração de metal . Teddington: R. Draper. OCLC  3982659 .