Цвет побежалости металла: причины и способы устранения

Цвет побежалости металла: причины и способы устранения

Цвет побежалости – изменение окраски металла – однотонное или с чередованием различных оттенков. Данное явление появляется на поверхности металла после его нагрева до определенной температуры. В результате нагрева на поверхности металла образуется оксидная пленка. Такой эффект называется интерференцией. Подобное можно наблюдать на мыльном пузыре или на воде с пленкой из нефтепродуктов.

К примеру, такое проявление воздействия высокой температуры бывает на поверхности горячекатаного листового проката, в местах сварки, на рабочих элементах различного технологического оборудования. Такой эффект выглядит довольно интересно, а также может улучшить качество металлического изделия, поэтому иногда его вызывают искусственно.

Причины появления цвета побежалости

Оптический эффект изменения цвета нагретой поверхности объясняется интерференцией света. По мере разогрева металла исчезают определённые оттенки оксидов, содержащиеся в тонком поверхностном слое металла, оксидной плёнке. Сначала убывают оттенки фиолетового, затем жёлтого, зелёного и красного цветов. При максимальном нагреве металла он начинает светиться белым цветом.

Применение эффекта побежалости

Искусственное появление эффекта побежалости связано с термической обработкой, сваркой или иными видами температурных воздействий на металл. Например, при сварке конструкций из уголка, профиля, круглой или прямоугольной трубы вокруг сварного шва видно изменение окраса стальной поверхности. Также данный эффект можно наблюдать в процессе закалки металлических заготовок или изделий.

цвет побежалостицвет побежалости

Образующаяся при термической обработке оксидная пленка придает изделию привлекательный вид, поэтому иногда ее применяют для декоративной отделки. Также цвет побежалости металла применяют при производстве и лазерной маркировке продукции металлообработки.

Один из видов обработки называется воронением. Вороненые металлические поверхности и изделия демонстрируют повышенную устойчивость к коррозии, получают благородный и долговечный цвет без применения красящих составов. К примеру, такая технология широко используется при производстве огнестрельного оружия, крепежных элементов.

В процессе воронения заготовку покрывают минеральным маслом, после чего нагревают до определенной температуры. Цвет окраса может зависеть от состава масла и металла, скорости нагревания и охлаждения заготовки. В результате металлическая поверхность покрывается долговечным слоем окислов, устойчивым к механическому воздействию, влиянию влаги и воздуха.

Цвет побежалости как индикатор температуры нагрева

В среде специалистов интенсивность и характер цветов побежалости рассматривают в качестве индикатора температурного режима. Опытный кузнец, токарь или сварщик по интенсивности и сочетанию цветов побежалости может сделать определенные выводы о температуре нагрева заготовки или ее физических свойствах.

Однако следует учитывать, что этот метод довольно приблизительный и не может дать точных сведений о градусе разогрева металла. Дело в том, что помимо рабочей температуры на характер окрашивания влияет целый набор факторов:

  • скорость нагрева и остывания;
  • продолжительность термического воздействия;
  • химический состав металла и содержание в нем примесей.

Как искусственно получить цвет побежалости

Иногда при обработке металла такой эффект вызывается намеренно. Один из способов обработки — воронение. К примеру, такая технология широко используется при производстве огнестрельного оружия, крепежных элементов. В процессе воронения заготовку покрывают минеральным маслом, после чего нагревают до определенной температуры. Цвет окраса зависит от состава масла и металла, скорости нагревания и охлаждения заготовки. В результате металлическая поверхность покрывается долговечным слоем окислов, устойчивым к механическому воздействию, влиянию влаги и воздуха.

Как устранить эффект побежалости

Не всегда появление цветов побежалости – желаемый эффект. Чтобы избавиться от образовавшейся оксидной пленки, можно использовать один из трех методов:

  • Механический. Применение углошлифовальной машины (болгарки), войлочного круга и специальных паст для полировки. Быстро снимает с обрабатываемой поверхности слой окислов, придает ей нужную степень шероховатости.
  • Химический. При этом способе применяют растворы кислот – уксусной для домашнего использования или азотной для профессионального. Воздействие кислот не только устраняет слой окислов, но и помогает пассивировать обрабатываемую поверхность.
  • Электрохимический. Такой способ требует применения понижающего трансформатора (с выходным напряжением до 30 В) и раствора лимонной кислоты. Контакты от трансформатора размещают на обрабатываемой поверхности и электроде. А поверхность или сварные швы обрабатывают смоченным в лимонной кислоте войлоком. Такое воздействие позволяет получить сверкающую зеркальную поверхность.