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El azulado es un proceso de pasivación en el que el acero se protege parcialmente contra la oxidación mediante un revestimiento de óxido negro . Lleva el nombre de la apariencia azul-negra del acabado protector resultante. El azulado implica un recubrimiento de conversión electroquímica resultante de una reacción química oxidante con el hierro en la superficie que forma selectivamente magnetita (Fe 3 O 4 ), el óxido negro de hierro . En comparación, el óxido , el óxido rojo de hierro (Fe 2 O 3), sufre un cambio de volumen extremadamente grande tras la hidratación; como resultado, el óxido se desprende fácilmente provocando la típica oxidación rojiza del hierro. El óxido negro proporciona una protección mínima contra la corrosión, a menos que también se trate con un aceite que desplaza el agua para reducir la humectación y la acción galvánica . En el uso coloquial, los recubrimientos delgados de óxido negro a menudo se denominan azulado , mientras que los recubrimientos más pesados se denominan óxido negro . Ambos se refieren al mismo proceso químico para proporcionar un verdadero pavonado de armas.
Se utilizan varios procesos para el proceso de oxidación. El azulado "frío" es generalmente un compuesto a base de dióxido de selenio que colorea el acero de negro o, más a menudo, de un gris muy oscuro. Es un producto difícil de aplicar uniformemente, ofrece una protección mínima y generalmente se usa mejor para pequeños trabajos de reparación rápida y retoques. [ cita requerida ]El proceso "caliente" es una solución de sal alcalina que utiliza nitrito de potasio o nitrato de sodio e hidróxido de sodio, conocido como "negro cáustico tradicional", que generalmente se realiza a una temperatura elevada, de 135 a 155 ° C (275 a 311 ° F). . Este método fue adoptado por compañías de armas de fuego más grandes para un pavonado a gran escala y más económico. Proporciona una buena resistencia a la oxidación, que se mejora con aceite. El "azulado con óxido" y el "azulado con humo" proporcionan la mejor resistencia al óxido y la corrosión, ya que el proceso convierte continuamente cualquier metal que sea capaz de oxidarse en magnetita (Fe 3 O 4 ). El tratamiento con una capa aceitada mejora la protección ofrecida por el azulado. Este proceso también es el único que se utiliza de forma segura para volver a azul las escopetas antiguas.Muchas escopetas de dos cañones tienen soldadura blanda (plomo) oplata soldada entre sí y muchas de las piezas también se unen mediante ese método. Las temperaturas más altas de los otros procesos, así como su naturaleza cáustica, debilitan las uniones soldadas y hacen que el uso de la pistola sea peligroso. [ cita requerida ]
El azulado también se puede hacer en un horno, por ejemplo, para una espada u otro artículo fabricado tradicionalmente por un herrero o un especialista, como un armero. Los productos de herrería hasta el día de hoy se pueden encontrar ocasionalmente hechos de acero pavonado por artesanos tradicionales en culturas y segmentos de la sociedad que usan esa tecnología, ya sea por necesidad o por elección. [1]
Procesos [ editar ]
Azulado por óxido (también llamado Azulado por óxido lento) [ editar ]
Azul caliente
El azulado se puede aplicar sumergiendo las piezas de acero en una solución de nitrato de potasio , hidróxido de sodio y agua calentada hasta el punto de ebullición, 275 ° F a 310 ° F (135 ° C a 154 ° C) según la receta. De manera similar, las piezas de acero inoxidable pueden sumergirse en una mezcla de nitratos y cromatos, calentadas de manera similar. Cualquiera de estos dos métodos se denomina azulado en caliente . Hay muchos otros métodos de pavonado en caliente. [ cita requerida ] El pavonado en caliente es el estándar actual [ cita requerida ] en el pavonado de armas, ya que tanto éste como el pavonado por óxido proporcionan el grado más permanente de resistencia a la oxidación y protección cosmética del metal expuesto para armas.
Óxido azulado [ editar ]
El pavonado por óxido se desarrolló entre los procesos de pavonado en caliente y en frío. Fue utilizado originalmente por los armeros en el siglo XIX para las armas de fuego azules antes del desarrollo de los procesos de azulado en caliente. El proceso consistía en recubrir las piezas de la pistola con una solución ácida, dejar que las piezas se oxidaran uniformemente y luego sumergir las piezas en agua hirviendo para convertir el óxido rojo Fe 2 O 3 en óxido negro Fe 3 O 4 , que forma una estructura más protectora y estable. recubrimiento que el óxido rojo. El agua hirviendo también elimina cualquier residuo restante de la solución ácida aplicada (a menudo ácido nítrico y ácido clorhídricodiluido en agua). Luego, el óxido suelto se carda (frota) con un cepillo de cardar o una rueda. Un cepillo para cardar es un cepillo de alambre con alambres suaves y delgados (generalmente de aproximadamente 0,002 pulgadas de grosor). Este proceso se repite hasta que se alcanza la profundidad de color deseada o el metal simplemente no se tiñe más. Esta es una de las razones por las que el óxido y el azulado con humo son generalmente más resistentes a la oxidación que otros métodos. A continuación, las piezas se engrasan y se dejan reposar durante la noche. Este proceso deja un acabado negro azulado profundo.
Las versiones modernas de este proceso para aficionados al hogar generalmente usan una solución de peróxido de hidrógeno y sal, a veces con vinagre, para el paso de oxidación para evitar la necesidad de ácidos más peligrosos. [2]
Azulado de humo [ editar ]
El azulado con humo es otro proceso similar al azulado con óxido. En lugar de aplicar la solución ácida directamente a las partes metálicas, las partes se colocan en un gabinete sellado con una fuente de humedad, un recipiente de ácido nítrico y un recipiente de ácido clorhídrico. Luego se sella el gabinete. Los vapores mezclados de los ácidos producen un óxido uniforme en la superficie de las piezas (por dentro y por fuera) en aproximadamente 12 horas. A continuación, las piezas se hierven en agua destilada, se secan con un secador y luego se cardan, como con el óxido.
Estos procesos fueron posteriormente abandonados por los principales fabricantes de armas de fuego, ya que a menudo las piezas tardaban días en completarse y era muy laborioso. Los armeros todavía las utilizan a veces para obtener un acabado auténtico para un arma de época de la época en que el óxido azulado estaba de moda, análogo al uso del dorado en las anteriores réplicas representativas de armas de fuego. El pavonado con óxido también se usa en los cañones de escopeta que se sueldan a la nervadura entre los cañones, ya que las soluciones de pavonado calientes derriten la soldadura durante el proceso de pavonado.
El pavonado en caliente industrial a gran escala se realiza a menudo utilizando un horno de pavonado. Este es un método alternativo para crear el revestimiento de óxido negro. En lugar de usar un método de baño caliente (aunque a una temperatura más baja) inducido químicamente, es posible mediante el control de la temperatura calentar el acero de manera precisa para provocar la formación de óxido negro selectivamente sobre el óxido rojo. También debe aceitarse para proporcionar una resistencia significativa a la oxidación.
Azul frío [ editar ]
También existen métodos de azulado en frío, que no requieren calor. Los productos comerciales se venden ampliamente en botellas pequeñas para armas de fuego azuladas en frío, y estos productos son utilizados principalmente por propietarios de armas individuales para implementar pequeños retoques en el acabado de una pistola, para evitar que un pequeño rasguño se convierta en una fuente importante de óxido en una pistola. hora. El azulado en frío no es particularmente resistente al desgaste de la funda, ni proporciona un alto grado de resistencia al óxido. A menudo, proporciona un retoque cosmético adecuado del acabado de una pistola cuando se aplica y se aceita adicionalmente de forma regular. Sin embargo, las áreas pequeñas de pavonado con óxido a menudo combinan, se mezclan y se desgastan mejor que cualquier proceso de pavonado en frío.
Al menos una de las soluciones azuladas frías contiene dióxido de selenio . Estos funcionan depositando una capa de seleniuro de cobre en la superficie.
Niter azulado [ editar ]
En este proceso, las piezas de acero pulidas y limpias se sumergen en un baño de sales fundidas, normalmente nitrato de potasio y nitrato de sodio.(a veces con 9,4 gramos (0,33 oz) de dióxido de manganeso por libra de nitrato total). La mezcla se calienta a 310 a 321 ° C (590 a 610 ° F) y las partes se suspenden en esta solución con alambre. Las piezas deben observarse constantemente para detectar cambios de color. La sección transversal y el tamaño de las piezas afectan el resultado del acabado y el tiempo que lleva lograrlo. Este método no debe utilizarse en piezas con tratamiento térmico crítico, como receptores, correderas o resortes. Generalmente se emplea en piezas más pequeñas como alfileres, tornillos, miras, etc. Los colores van desde la paja, el oro, el marrón, el violeta, el azul, el verde azulado y luego el negro. Los ejemplos de este acabado son comunes en los relojes de bolsillo más antiguos cuyas manecillas exhiben lo que se llama azul pavo real , un rico azul iridiscente.
Endurecimiento de la caja de color [ editar ]
Este es el antecesor de todos los colorantes metálicos empleados típicamente en la industria de las armas de fuego. Los aceros termotratables contemporáneos no existían o estaban en su infancia. Se utilizó acero blando con bajo contenido de carbono, pero se necesitaban materiales fuertes para los receptores de armas de fuego. Inicialmente se utilizó el endurecimiento de la carcasa, pero no ofreció ninguna estética. El endurecimiento de la caja de color se produce cuando los aceros blandos se envasan en un crisol razonablemente hermético en una mezcla de cuero carbonizado, carbón vegetal y carbón vegetal. Este crisol se calentó a 730 ° C (1350 ° F) durante hasta 6 horas (cuanto más tiempo se aplicaba el calor, más espesa era la cementación). Al final de este proceso de calentamiento, el crisol se saca del horno y se coloca sobre un baño de agua con aire forzado a través de una bobina perforada en el fondo del baño.El fondo del crisol se abre permitiendo que el contenido caiga en el agua que burbujea rápidamente. El enfriamiento diferencial hace que aparezcan patrones de colores además de endurecer la pieza.
Se pueden lograr diferentes colores mediante variaciones de este método, incluido el enfriamiento en aceite en lugar de agua.
Dorado [ editar ]
El dorado es la roya roja controlada Fe 2 O 3 y también se conoce como pluming o ciruela marrón . Generalmente, se puede usar la misma solución para dorar que para azul. La diferencia es la inmersión en agua hirviendo para azulado. El óxido luego se convierte en Fe 3 O 4 negro azulado . Muchas fórmulas antiguas para oscurecer y azular se basan en soluciones corrosivas (necesarias para que el metal se oxide) y, a menudo, contienen soluciones de cianuro o sales de mercurio que son especialmente tóxicas para los humanos.
Aplicaciones [ editar ]
El azulado es el más utilizado por los fabricantes de armas, armeros y propietarios de armas para mejorar el aspecto cosmético y proporcionar una medida de resistencia a la corrosión de sus armas de fuego. También lo usaban los maquinistas, quienes protegían y embellecían las herramientas hechas para su propio uso. El azulado también ayuda a mantener el acabado metálico al resistir los rasguños superficiales y también ayuda a reducir el deslumbramiento en los ojos del tirador cuando mira hacia abajo por el cañón del arma. Todas las piezas azuladas aún requieren lubricación para evitar la oxidación. El azulado, al ser un recubrimiento de conversión química, no es tan robusto contra el desgaste y la resistencia a la corrosión como los recubrimientos enchapados y, por lo general, no es más grueso que 2,5 micrómetros.(0,0001 pulgadas). Por esta razón, se considera que no se agrega ningún espesor apreciable a las piezas de pistola mecanizadas con precisión.
Las pistolas nuevas suelen estar disponibles en opciones de acabado azulado que se ofrecen como el acabado menos costoso, y este acabado también es el menos eficaz para proporcionar resistencia al óxido, en relación con otros acabados como el Parkerizado o el cromado duro o los procesos de nitruración como Tenifer .
El azulado también se utiliza para dar color a las piezas de acero de los relojes finos y otras piezas metálicas finas. Esto a menudo se logra sin productos químicos simplemente calentando el acero hasta que aparece una película de óxido azul. La apariencia azul de la película de óxido también se usa como una indicación de la temperatura al templar el acero al carbono después del endurecimiento, lo que indica un estado de templado adecuado para resortes.
El azulado también se usa para condimentar utensilios de cocina de hierro fundido, para hacerlos relativamente resistentes a la oxidación y antiadherentes. En este caso, el aceite de cocina, en lugar del aceite de pistola, actúa para desplazar el agua y evitar la oxidación.
El azulado es a menudo un esfuerzo de los aficionados, y hay muchos métodos de azulado y debates continuos sobre la eficacia relativa de cada método.
Históricamente, las hojas de afeitar eran a menudo de acero pavonado. Una propiedad de resistencia no lineal del acero pavonado de las hojas de afeitar, presagiando la misma propiedad descubierta más tarde en las uniones de diodos semiconductores , junto con la fácil disponibilidad de hojas de afeitar de acero pavonado, llevó al uso de hojas de afeitar como detector en el juego de cristales AM. radios que los prisioneros de guerra construían a menudo durante la Segunda Guerra Mundial. [3]
Limitaciones [ editar ]
El azulado solo funciona en piezas de acero, hierro fundido o acero inoxidable para proteger contra la corrosión porque cambia el hierro en Fe 3 O 4 ; no funciona con materiales no ferrosos. Las piezas de aluminio y polímero no se pueden pavonar y no se proporciona protección contra la corrosión. Sin embargo, los productos químicos del proceso de pavonado pueden lograr una tinción desigual en las piezas de aluminio y polímero. Nunca se debe intentar el azulado en caliente sobre el aluminio, ya que reacciona violentamente con el baño de sal cáustica y puede causar quemaduras químicas graves.
La fricción, como por el uso de la funda , elimina rápidamente el azulado en frío y también elimina el azulado en caliente, el óxido o el azulado por humo durante períodos prolongados de uso. Por lo general, no es aconsejable utilizar pavonado en frío como retoque cuando hay fricción. Si el pavonado en frío es la única opción práctica, el área debe mantenerse aceitada para prolongar la vida útil del recubrimiento tanto como sea posible.
Ver también [ editar ]
- Templado (metalurgia)
- Recubrimiento de conversión de fosfato
- Pátina
Notas [ editar ]
- ^ Bealer, Alex W. (1996) [1964, 1976]. El arte de la herrería (Castle Books Revised ed.). Edison, Nueva Jersey: Castle Books. ISBN 9780785803959.
- ^ Azulado rápido por óxido --- ¡De vuelta en negro! Http://mypeculiarnature.blogspot.com/2014/08/quick-rust-bluing-back-in-black.html , miércoles 27 de agosto de 2014.
- ^ Borden Radio Company (27 de diciembre de 2010). "Kits de radio y diseños para estilos antiguos y nuevos" . Xtalman.com . Consultado el 3 de septiembre de 2012 .
Referencias [ editar ]
- Budinski, Kenneth G. (1988). Ingeniería de superficies para resistencia al desgaste . Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice Hall. pag. 48.
- Brimi, Marjorie A. (1965). Electroacabado . Nueva York: American Elsevier Publishing Company. págs. 62–3.
- "Recubrimiento, óxido, negro, para metales ferrosos (MIL-DTL-13924D)" (PDF) . Departamento de Defensa. 18 de marzo de 1999.[ enlace muerto permanente ]
- "Recubrimiento de fosfato y óxido negro de metales ferrosos (MIL-HDBK-205A)" (PDF) . Departamento de Defensa. 15 de julio de 1985.[ enlace muerto permanente ]
- Howe, Walter J. (1946). Armería profesional . Plantersville, SC: Publicación técnica de armas pequeñas. ASIN B0007DYNVM . OCLC 3648957 .
Lectura adicional [ editar ]
- Angier, RH (1936). Azulado y dorado de armas de fuego . Harrisburg, PA: Stackpole Co. OCLC 3959750 .
- Fishlock, David (1962). Coloración de metales . Teddington: R. Draper. OCLC 3982659 .
