Цвета побежалости

Побежалость – термин, используемый для обозначения отложений из окислов на металлических поверхностях. За счет ультрафиолетового излучения пленка переливается всеми оттенками радуги, образуя уникальную окраску изделия. Верхние слои окислов обозначают как цвета побежалости, которые свидетельствуют о необходимости защитить металл от неблагоприятных внешних факторов.

Суть феномена

Особенности формируемого оттенка пленки зависят от спектра изучения и толщины слоя отложений. Яркие цвета характерны для медных минералов. Химический состав налета предопределяет оттенок поверхности. Когда цвет синий, это свидетельствует о наличии ионов металла, а красный оттенок указывает на присутствие хромофоров.

Цвета побежалости присущи для старых изделий, которые продолжительное время располагались в земле. Феномен в этом случае предопределен естественными причинами. Окисление влияет на оттенок не только предметов из металла. Радужная окраска появляется на стекле, пластике, других материалах, длительное время пролежавших в земле. Явление образуется на изделиях, покрытых жировой пленкой. За счет побежалости скрывается настоящий цвет материала. Если необходимо его определить, то рекомендуется обратить внимание на свежие изломы.

На некоторых предметах рассматриваемое явление образуется в результате технологического воздействия. Речь идет о применении методов сварки, закалки, химической обработки заготовок. Под влиянием высоких температур на поверхности металла оксиды возникают без вовлечения жидкостной среды. При воздействии высокого термического режима формируется окисленный слой, толщина которого составляет несколько молекул. Основным катализатором процесса выступает кислород, который проникает в металл и запускает деструктивные изменения материала. Побежалость чаще формируется на углеродистых видах сталей, реже – на легированных наименованиях.

Улучшить стойкость металла к ржавчине помогает оксидирование. Процесс предусматривает покрытие предмета защитным составом, выполняется как в промышленных, так и домашних условиях. В качестве дополнительного варианта снижения риска коррозии выступает метод окрашивания металлоконструкции лакокрасочными смесями.

Одним из методов оксидирования является закалка деталей под воздействием высоких температур. Изначально заготовку очищают и обезжиривают. Далее поверхность протирается минеральным маслом. После выгорания оно формирует на металле защитный слой, цветовая гамма которого варьируется в зависимости от уровня термического воздействия. Оксидированные изделия имеют хорошую сопротивляемость кислотно-щелочным средам и кислородному воздействию.

Факторы изменения окраски побежалости

На скорость образования оксидных пленок влияет несколько условий. В списке распространенных факторов значатся:

• специфика прогревания;
• наличие или отсутствие предварительной закалки детали;
• степень гладкости материала (покрытие у гладкого изделия равномерное);
• чистота поверхности и элементы, обугливающиеся под воздействием открытого пламени.

Формирование оксидной пленки в промышленных условиях предопределено настройками термических камер. Оптимально для выполнения процедуры применять специальные печи. Они позволяют полностью контролировать процесс, режим нагрева, отсутствие термических перепадов.

Необходимо принять во внимание, что показатель температуры влияет на цвет побежалости. Оттенок пленки преобразуется в зависимости от плотности состава. При незначительной длине световой волны большая часть спектра поглощается. Оставшиеся лучи отражаются от поверхности, в результате чего создается фиолетовый или синий оттенок. При волнах малой длины возникает желтый цвет.

Интересно, что в некоторых случаях цветовая гамма побежалости предопределена металлическим сплавом или термическим режимом окружающей среды. В технической литературе приведены многочисленные таблицы, которые указывают возможные соотношения температуры наружного воздуха и описываемого феномена.

Оттенок побежалости зависит от количества примесей, входящих в металл. На визуальное восприятие явления дополнительно влияет освещение в пространстве. Тон оксидных пленок преобразуется на глазах, исходя из показателя нагрева. Сравнивания цветовую гамму, необходимо применять современное оборудование, которое помогает установить термический режим нагрева материалов. Эффективным инструментом для решения этих задач выступают пирометры. Приборы помогают определять температуру бесконтактным способом за счет анализа теплового излучения.

Оттенки феномена на металлах

При высокой температуре на металлических поверхностях образуется побежалость. Они имеют различные цвета. Изучение оттенка снижает риск перегрева, который отрицательно влияет на физико-механические свойства изделия. Учитывая этот факт, важно знать, как преобразуется цветовая гамма побежалости в зависимости от металла. Правильный анализ предусматривает соблюдение нескольких условий, например, наличие естественного освещения или искусственного спектра лучей, не искажающего цветопередачу. Для сравнения полученных данных используют шаблоны-палитры.

Например, для углеродистой стали характерны следующие цвета побежалости:

• светло-серый – диапазон от 330 °С и выше;
• светло-голубой – 320-330 °С;
• синий – 300-310 °С;
• фиолетовый – 280-290 °С;
• ярко-коричневый – 250-260 °С;
• коричневый – 240-245 °С;
• золотистый – 220-230 °С.

Оттенок побежалости нержавеющей стали изменяется от пепельного (при термическом режиме 630 °С) до бледно-желтого (290 °С) варианта. Для титана также характерен представленный феномен при температурной обработке. Если этот металл нагреть до 700 °С, то его кристаллическая решетка увеличивается в размерах. Любой цвет при термическом воздействии на титан, кроме соломенного или серебряного оттенка, указывает на технологические отклонения в обработке.

Побежалость формируется на поверхностях многочисленных металлов. В этом списке значатся железо, чугун, вольфрам, медь, алюминий. Цветовой спектр зависит от внешних факторов, включая уровень влажности при нагреве, наличие примесей, специфики и равномерности нагрева. Для сплавов характерны индивидуальные особенности, которые затрагивают процесс образования цветов побежалости.

Методы устранения феномена

Удалить рассматриваемое явление с металлической поверхности можно несколькими способами. Об актуальных методах целесообразно рассказать на примере нержавеющей стали. Цветовая гамма феномена здесь зависит преимущественно от толщины оксидной пленки. При нагреве материала до определенного термического режима получается широкая гамма цветов (от лазурного до золотистого). Выделяют несколько способов избавления нержавеющей стали от побежалости.

Химический

Радужные разводы на стали при нагреве возникают часто. Для их устранения оптимально применить химический метод. Он заключается в использовании любой кислоты. В домашних условиях для решения задачи подойдет уксус. Удаление оксидной пленки осуществляется путем нагрева заготовки до определенного температурного режима, после чего предмет тщательно протирают кислотным раствором. Манипуляцию повторяют несколько раз до момента получения естественного оттенка стали. Хорошо избавляет от побежалости концентрированная азотная кислота, которая дополнительно пассивирует материал.

Химический метод предусматривает следующую последовательность действий:

• очистку и обезжиривание обрабатываемой поверхности;
• травление стального сплава посредством специального состава;
• применение пассиватора (придает дополнительную защиту от окислительных процессов).

Химический метод прост, но надежен. Его допускается использовать в домашних условиях, соблюдая меры безопасности. Важно использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, фартук и др.). Это позволит избежать несчастных случаев, обеспечив качественную обработку изделий.

Механический

Для устранения побежалости используется механический способ. Для реализации поставленной задачи применяются специальные инструменты и материалы.

Оптимальным приспособлением является войлочный круг. В домашних условиях этот инструмент можно изготовить из старого валенка. Ликвидация оксидной пленки возможна с помощью пасты ГОИ. Она наносится на войлок, а затем равномерно распределяется по обрабатываемой поверхности. В этом процессе помогает угловая шлифовальная машинка, оснащенная регулятором оборотов. Альтернативное название для этого инструмента – болгарка. Перед обработкой заготовку очищают от пыли, грязи, посторонних элементов, обезжиривают.

Электрохимический

Удаление побежалости осуществляется еще одним методом, который получил обозначение «электрохимический». Для процедур понадобятся специальные составы и инструменты. В первую очередь это раствор лимонной кислоты, приготовить который можно дома, растворив 2 чайные ложки на пол-литра воды. Отдельно обеспечивается источник электрического тока, оснащенный электродом с войлочным окаймлением. Один контакт присоединяется к обрабатываемой поверхности, а второй конец фиксируется к электроду. Войлок предварительно окунается в лимонную кислоту. Раствор выступает катализатором химической реакции, которая удаляет оксидную пленку.

Метод актуален в тех ситуациях, когда применение химического и механического способов нецелесообразно или невозможно. Воздействие лимонной кислотой является длительным процессом, но итог превосходит ожидания. Улучшается внешний вид металла, формируется защитная пленка, повышается коррозийная стойкость изделия. Для исключения побежалости со сварных швов нержавейки применяется специальный агрегат. Он воздействует на места сварки и прилегающие зоны. Электролиты помогают в травлении, пассивации, полировке.

Преимуществом метода становится отсутствие негативного воздействия на внешний вид заготовки. На поверхности создается уникальный блеск, а пассивный слой предотвращает коррозию. Электрохимический вариант гарантирует повышение эффективности производства, продляет срок службы продукции, придает эстетику материалу. Он недорогой, продуктивный, практичный.

Побежалость представляет процесс изменения цвета металла при термическом воздействии. Феномен образуется в результате оксидной пленки, которая покрывает изделие. Удалить ее можно за счет нескольких методов: химического, металлического, электрохимического. Каждый вариант имеет преимущества, особенности, правила.