Привлекателен цвет полированной бронзы. Покраска под бронзу

Как изменить цвет металлов?

Одно из чудес, доступных настоящему мастеру - это изменение внешнего вида металлов . Им можно придать необычный цвет и блеск без применения лаков и красок.

Для этого надо всего лишь изменить состояние их поверхности -- нанести тонкую пленку другого металла (так происходит при золочении, серебрении, никелировании, хромировании, меднении) либо обработать их химическими реактивами. В результате изделие из металла не только выглядит эффектнее, но и приобретает дополнительную защиту от воздуха и влаги.

Попробуйте с помощью простых химических операций "поколдовать" с металлами, и вы почувствуете себя волшебником-алхимиком. Однако сначала надо по всем правилам оборудовать "лабораторию" : поскольку предстоит работать с едкими жидкостями, выделяющими вредные пары, следует обеспечить хорошую вентиляцию, а рабочий стол защитить прочной клеенкой или куском линолеума.

Чтобы заняться "облагораживанием" поверхности металлов, потребуется эмалированная или фарфоровая посуда, для успеха в работе поверхность металлических изделий надо сначала тщательно обезжирить и очистить от пленки оксидов. Получить равномерное и красивое покрытие можно, если полностью погружать изделие в раствор рекомендуемого состава, а раствор непрерывно перемешивать.

Железные и стальные изделия сначала отшлифовывают и полируют , а затем обезжиривают в растворе, содержащем в 1 л воды 20 - 30 г гидроксида натрия или гидроксида калия, 25 - 50 г соды и 5 -10 г жидкого стекла.

При такой обработке растительные и животные жиры превращаются в мыла, которые легко удалить водой. Обезжиривание можно вести и раствором гидроксида натрия без добавок, но тогда его придется нагреть до 70 - 80 o С, а время обработки растянется до 20--30 минут. Парафин, вазелин и нефтяные масла щелочами не омыляются, и их снимают с металла органическими растворителями - бензином или тетрахлоридом углерода.

Медные, латунные и бронзовые изделия обезжиривают в растворе, содержащем в 1 л воды 100 г тринатрийфосфата и 10 - 20 мл жидкого стекла. После обезжиривания изделие тщательно промывают в горячей воде и погружают на 30 - 60 секунд в 5%-ю соляную кислоту для удаления слоя оксидов металла, после чего изделие еще раз промывают водой и сразу же переносят в раствор для нанесения покрытия.

Учтите, что обезжиренное изделие уже нельзя брать руками (чтобы не загрязнить его кожным жиром), а только деревянными щипцами. Признаком полного обезжиривания и удаления оксидной пленки является равномерное смачивание металлической поверхности водой (на жирных местах поверхности вода остается в виде капель).

Никелирование

Меднение

Хромирование

Лужение (покрытие слоем олова)

Серебрение

Превращение латуни в "золото"

Превращение олова в "бронзу"

Воронение

Окраска латуни в коричневый цвет

Окраска медных изделий в различные цвета

Алюминиевый "перламутр"

Никелирование.

Никелирование железных или стальных изделий ведут в растворе, содержащем в 100 мл воды 5 г сульфата никеля и 4 г хлорида аммония, куда дополнительно вносят несколько кусочков металлического цинка. В результате выделения никеля на поверхности изделия образуется красивая серебристая пленка.

Чтобы покрыть никелевой пленкой медное или латунное изделие, готовят раствор 10 г сульфата никеля и 25 г хлорида аммония в 100 мл воды. Этот раствор доводят до кипения, бросают в него немного железных опилок, а потом опускают изделие, которое собираются никелировать.

Выделение металлического никеля на поверхности металла происходит в результате восстановления сульфата никеля цинком или железом. Добавка хлорида аммония, который в водном растворе подвергается гидролизу, создает слабокислую среду.

Высококачественное никелевое покрытие на железной поверхности получают следующим образом: в 100 мл воды, нагретой до 60 o С, растворяют 3 г хлорида никеля и 1 г ацетата натрия, потом раствор подогревают до 80 о С и добавляют 1,5 г гипофосфита натрия. Затем погружают в этот раствор обезжиренное изделие и подогревают до 90 o С. Если температура будет ниже, никелирование будет идти слишком медленно, а при 95 o С раствор начинает разлагаться.

В этом случае причина выделения металлического никеля - восстановление хлорида никеля гипофосфитом натрия в щелочной среде, которая создается при гидролизе ацетата натрия. При нагревании выше 95 o С гипофосфит натрия разлагается с выделением водорода, превращаясь сначала в фосфит натрия Na2PHO3, а потом в ортофосфат Na3PO4.

Меднение.

Покрытие слоем меди железных изделий можно вести в растворе 1- 5 г медного купороса и 1 - 5 мл концентрированной серной кислоты в 100 мл воды; процесс идет при комнатной температуре всего 3 - 5 секунд. Обработанную вещицу вынимают из раствора, промывают водой и сушат. При меднении этим способом идет восстановление соли меди железом.

Более плотная пленка меди образуется, если сначала изделие обработать при помощи кисти раствором 10 г хлорида цинка и 20 мл концентрированной соляной кислоты в 20 мл воды, а потом кистью нанести раствор медноаммиачного реактива. Медноаммиачный реактив готовят, растворяя в 80 мл воды 5 г медного купороса и добавляя нашатырный спирт до образования прозрачного темно-синего раствора.

Медноаммиачный реактив -- это раствор аммиачного комплекса меди состава SO4. Выделение тонкой пленки меди связано со взаимодействием поверхностного слоя железа с медноаммиачным комплексом, а предварительная обработка смесью HCl и ZnCl2 делает железо более активным в химическом отношении.

Для меднения свинца применяют раствор 16 г ацетата меди и 15 мл ледяной уксусной кислоты в 80 мл воды.

Хромирование.

Покрытие изделий из стали, меди и латуни тонким слоем хрома ведут в растворе, содержащем в 200 мл воды 3 г фторида хрома, 1,5 г гипофосфита натрия, 1,5 г цитрата натрия, 2 мл ледяной уксусной кислоты и 2 мл 20%-го раствора гидроксида натрия. Чтобы пленка хрома на поверхности изделия была достаточной толстой, прочной и ровной, процесс ведут при 80 o С в течение 3 - 8 часов, а потом изделие промывают водой и сушат.

Стальные предметы перед хромированием дополнительно покрывают пленкой меди, чтобы обеспечить лучшее сцепление наносимой пленки хрома с поверхностью. Хромирование металлов описанным здесь способом основано на химических реакциях, в которых восстановителями металла служат гипофосфит натрия и цитрат натрия.

Лужение.

Покрытие слоем олова железных или стальных изделий ведут при комнатной температуре в растворе, содержащем 2 г хлорида олова SnCl2 и 10 г лактата натрия в 100 мл воды.

Для лужения медных, бронзовых или латунных изделий готовят раствор 1 г хлорида олова и 30 г алюмоаммонийных квасцов в 100 мл воды.

Цинковые предметы покрывают слоем олова в растворе, который в 100 мл воды содержит 20 г хлорида олова и 40 г гидротартрата калия (винного камня). Пленка олова на цинке образуется в виде серого налета уже через несколько секунд. Изделие вынимают из раствора и протирают суконкой до тех пор, пока оно не заблестит.

Серебрение

Любых обезжиренных металлов проводят в кипящем растворе, содержащем 12 г желтой кровяной соли, 8 г поташа и 0,75 г хлорида серебра в 100 мл воды. При нагревании малорастворимый хлорид серебра превращается в комплексное соединение состава K, которое затем восстанавливается на поверхности железа до металлического серебра.

Одновременно карбонат калия выводит из раствора излишек солей железа, мешающий образованию прочной серебряной пленки, и осаждает коричневый осадок гидроксида железа.

Можно серебрить металлические изделия и жидкой пастой, состоящей из 10 г хлорида серебра, 60 г поваренной соли, 60 г винного камня и 50 мл воды. Растирают в ступке смесь указанного состава, а потом, погрузив в полученную кашицу изделие, нагревают в течение 15 - 20 минут.

Серебряное покрытие, получаемое этим способом, красиво, но лишено блеска. Чтобы оно засияло как зеркало, пасту с изделия смывают, погружают его в раствор 6 г гипосульфита натрия и 2 г ацетата свинца в 100 мл воды и нагревают до 70 - 80 o С в течение 1 -15 минут.

Для серебрения можно использовать и фотобумагу. Ее разрезают на куски и опускают в раствор гипосульфита натрия. Обезжиренное изделие тоже помещают в этот раствор и, надев резиновые перчатки, натирают его поверхность эмульсионным слоем фотобумаги до тех пор, пока не образуется достаточно плотный слой серебра. После промывки изделие остается только протереть сухой тряпкой.

Превращение латуни в "золото".

Если латунное изделие после его очистки и обезжиривания погрузить в нагретый до 30 - 40 o С водный раствор ацетата меди, то в зависимости от длительности обработки оно примет новую окраску - от светло-желтой до рубиново-красной и даже фиолетовой. Затем изделие промывают водой и сушат. Концентрацию ацетата меди подбирают опытным путем.

Латунь - это сплав меди с цинком. Появление окраски при химической обработке его поверхности обусловлено реакцией восстановления цинком растворенной соли меди. Медь, выделяясь на поверхности латуни, придает ей разные (в зависимости от толщины слоя) оттенки красного цвета. Чтобы медное покрытие было долговечнее, его покрывают бесцветным лаком.

Превратить олово в "бронзу"

Можно, если погрузить его в раствор 5 г медного купороса и 5 г железного купороса в 100 мл воды. Можно и просто протереть поверхность изделия тампоном, смоченным тем же раствором. После обработки изделие промывают водой, сушат, протирают тряпочкой и опускают в раствор 25 г ацетата меди в 100 мл 10%-й уксусной кислоты.

Воронение

Это окраска железных или стальных предметов в сине-черный цвет.

Этот процесс ведут, погружая стальные или железные предметы в нагретый почти до кипения раствор, содержащий 7 г гипосульфита натрия и 2 г ацетата свинца в 100 мл воды, и держат там до тех пор, пока поверхность металла не станет черно-синего цвета. При воронении на изделии образуется тончайшая пленка сульфида свинца, прочно сцепленная с металлом.

Темно-синюю окраску железному или стальному изделию придает выдерживание в смеси равных объемов 0,5%-х растворов красной кровяной соли и хлорида железа(II). Смесь готовят непосредственно перед обработкой металла, поскольку сразу же происходит реакция образования комплексного соединения синего цвета - турнбулевой сини (гексацианоферрата железа-калия).

Латунь тоже можно окрасить в цвет "воронова крыла", если на 1--3 минуты опустить латунную деталь в раствор аммиачного комплекса меди, получаемый растворением 12 г основной соли состава Сu2CO3(OH)2 в 100 мл 25%-го раствора аммиака и добавить 0,1 г латунных опилок.

Латунь станет коричневой, если ее обработать :

нагретым до 70 o С водным раствором 10 г сульфида натрия в 100 мл воды;

нагретым до 70 o С водным раствором 5 г гипосульфита натрия и 5 г медного купороса в 100 мл воды;

нагретой до 80 - 90 o С смесью равных объемов 6%-го раствора ацетата свинца и 18%-го раствора гипосульфита натрия.

Для "окраски" медных изделий в различные цвета

растворяют в 100 мл воды 4 г гидроксида натрия и 4 г лактозы (молочного сахара), раствор кипятят несколько минут, а потом небольшими порциями при непрерывном перемешивании добавляют 4 мл концентрированного раствора медного купороса. Погружают обезжиренное изделие в горячий раствор, и в зависимости от длительности обработки его поверхность приобретает окраску от золотистой до зеленой, коричневой или даже черной.

В результате окислительно-восстановительной химической реакции сульфата меди с лактозой в щелочной среде получаются глюконовая кислота и выделяется осадок оксида меди(I). Вначале образуется тончайшая желтая пленка Cu2O, которая придает поверхности меди золотистый оттенок. При продолжительном нагревании кристаллы Cu2O укрупняются, становятся темно красными, отсюда и изменение цвета покрытия.

готовят раствор 2 г сульфата никеля, 4 г бертолетовой соли, 18 г медного купороса и 0,2 г марганцовки в 100 мл воды. Обработка медных изделий теплым раствором такого состава придает им "бронзовый" вид;

растворяют в 100 мл воды 12,5 г карбоната аммония и добавляют 4 мл нашатырного спирта. Полученный раствор кистью наносят на поверхность изделия и получают поверхность зеленоватого цвета. При действии аммиака на поверхность меди в присутствии кислорода воздуха происходит образование комплексной соли, которая затем взаимодействует с карбонатом аммония, выделяя на поверхности металла зеленый осадок гидроксида-карбоната меди Сu2CO3(OH)2.

Алюминиевый "перламутр" .

Зачищают поверхность алюминия металлической щеткой, нанося штрихи в различных направлениях. Стружку и грязь удаляют чистой тряпкой и на подготовленную поверхность, нагретую до 80 o С, кистью наносят ровным слоем нагретый до 90 o С 10%-й раствор гидроксида натрия. После высыхания раствора на поверхности металла образуется красивая пленка, похожая на перламутр. Для лучшей сохранности ее покрывают бесцветным лаком.

При окрашивании металлических изделий преследуется две цели: защита от образования коррозийных участков и придание металлу эстетического вида. Внедряя последнюю задачу, иногда приходится покрывать поверхность в 2-3 слоя. Но не всегда конечным итогом может быть просто покраска. Иногда металлическим изделиям необходимо придать оригинальных декоративных эффектов, например, вид состарившегося предмета. Для этого применяются специальные технологии. Попробуем разобраться, как покрасить металл под старину и что для этого потребуется.

Добиться эффекта состарившегося металла можно, применяя основной метод – старение посредством выполнения патины и образования потёртостей. Патина наносится специальными красками, но именно для металла чаще используют металлизированные составы на акриловой основе. В магазинах сегодня представлен широкий ассортимент таких красок, кроме декоративной функции, они выполняют ещё и защитную задачу.

На выбор предоставляются акриловые краски под состаренный металл, а именно под:

• латунь;
• бронзу;
• медь;
• золото.

Благодаря современным технологиям, состаренный эффект можно придать не только металлическим поверхностям. Нередко такую покраску выполняют на пластиковых, деревянных и гипсовых изделиях.

Завершается процесс состаривания нанесением финишного защитного слоя. Для этого зачастую используют:

• лак на акриловой основе, который имеет высокую степень глянца;
• очень прочный лак на полиуретановой основе со степенью глянца до 50%;
• лак на полиуретановой основе с матовым эффектом.

Как самостоятельно состарить металл?

Выбор метода создания интерьерного стиля, который предполагает наличие в оформлении следов старины, довольно широк. Для ценителей такого стиля не всегда по карману приобрести настоящие старые предметы. Выход из этого положения – имитирование старинных металлов. Как правильно осуществить покраску металла под старину своими руками? Окрашивание осуществляется поэтапно:

1. Подготовка поверхности к покраске. Избавляемся от загрязнений, ржавчины и следов жира процессом шлифовки и обработкой растворителем.
2. Грунтование металла. Данным способом достигаем образование шероховатостей на поверхности для лучшего сцепления краски. Грунтовку выбираем специальную по металлу.
3. Нанесение выбранной металлизированной краски. Специалисты советуют выполнять процесс с помощью обычной кисти, так состаривание достигается наилучшим образом.
4. Этап состаривания. Когда краска высохнет, покрываем поверхность специальным кракелюрным лаком. Именно после этого шага металлический предмет покрывается трещинками, которые создают эффект старого изделия.

Важно! Если обрабатываются не металлические поверхности, то необходимо ответственно подойти к выбору грунтовочного состава для достижения надёжной адгезии с металлизированными красками.

На видео: мастер-класс по нанесению патины на кованный металл.

Покраска под бронзу

В старину многие предметы изготавливались из бронзы. Поэтому покраска изделий под бронзу поможет оформить интерьер дома в старинном стиле. Существует несколько технологий покрытия металла под бронзу. Рассмотрим самые простые варианты.

Придание однотонного эффекта

Выполнить однотонное покрытие металла бронзой можно следующим образом:

1. В первую очередь очищаем старую поверхность от грязи и ржавчины. Для этого необходимо зачистить её посредством наждачной бумаги, а затем провести обезжиривание.
2. Для повышения сцепки красителя с поверхностью выполняем процесс грунтования по металлу. Кроме адгезии, грунтовка поможет дополнительно защитить изделие от коррозии.
3. На финишном этапе приступаем к окрашиванию краской под бронзу. Необходимо равномерно нанести 2-3 слоя. Но каждый последующий слой наносится только после полного высыхания предыдущего.

Достижение эффекта старинной бронзы

Декоративная покраска под старину с эффектом бронзы подойдёт для любителей раритетных вещей. Для этого следует выполнить следующий шаги:

1. Выполняется предварительная подготовка старой поверхности по тем же правилам, что и в предыдущем случае. Также не забываем покрыть изделие грунтовкой.
2. После грунтования на поверхность наносится один слой краски под бронзу. Желательно, чтобы состав был нанесен равномерно, но для эффекта старины лучше использовать кисть.
3. После засыхания бронзовая покрашенная поверхность покрывается патиной (краской более тёмного цвета). Наносится она на углубления. Специалисты советуют применять полупрозрачную патину. Это позволяет регулировать оттенок бронзового покрытия.
4. Следующий этап – лессировка, то есть обработка кисточкой, которая едва-едва смочена светлой краской. Процесс проводится на всех выступающим краях и в углах. Данный метод старения позволяет придать изделию эффект истёртости, которая обычно проявляется на металле с годами.
5. Далее выжидаем некоторое время, дав полностью высохнуть нанесённым материалам, а в завершение покрываем изделие прозрачным лаком.

Покраска под старинную латунь

Фактурные металлизированные составы могут преобразить изделие, придавая ему имитацию латуни. Технология обработки почти не отличается от предоставленных выше. Поверхность предварительно зачищается, шлифуется и обезжиривается. Для состаривания применяется методика декоративной покраски под латунь.

Процесс нанесения выполняется следующим образом:

1. Перед тем как нанести декоративную краску, с изделия удаляется старое покрытие. Для этого можно использовать металлическую щетку или наждачку.
2. Залогом прочности и надёжности окрашивания является грунтовка. Используйте состав, специально предназначенный для металла.
3. На поверхность наносится латунная краска в один слой. Состарить полученное покрытие можно покраской кракелюром. Усилить эффект поможет жжёная умбра, которая наносится очень осторожно посредством сухой ткани. Если в процессе работы образовались излишки, то их необходимо снять ещё до высыхания вещества.
4. В завершение поверхность окрашенной и состаренной детали покрывают глянцевым лаком на акриловой основе.

Как видим, дизайнерская старина достигается простыми способами. При выполнении работ своими руками получить желаемый результат помогают краски, которые создают необходимый эффект бронзовой, латунной, медной поверхности.

Покраска под металл

Вам понадобятся:

Губка с «царапающей» текстурой;

Обычная губка (для гладких поверхностей).

Для этой покраски я использовал рог, изготовленный из латекса.

Обезжирив поверхность, наносим самую тёмную матовую краску - я обычно использую чёрную. На этом этапе нужно прокрасить изделие максимально тщательно, не оставляя белых точек - для этого может потребоваться покраска в два этапа. Нанесите первый слой кисточкой, двигаясь вдоль текстуры, прокрашивая все углубления. Дайте краске высохнуть - пока она влажная и глянцевая, вы можете не заметить, что пропустили какие-то участки, если нужно - добавьте второй слой. Чёрный цвет имитирует патину.

Следующим слоем наносим металлик, начиная с самого тёмного цвета, в нашем случае это бронза антик. Если на первом этапе краска должна быть чуть водянистой и максимально прокрасить всё, а двигаться нужно вдоль текстуры, то здесь краска должна быть максимально сухой и наносить её нужно поперёк, не позволяя попадать в углубления. Для нанесения оптимально подходит губка с крупной «царапающей» поверхностью. За неимением такой, можно обойтись обычной губкой, но перед каждым нанесением краски на изделие стирать излишки – например, о бумагу.

Краска наносится короткими, царапающими движениями, выделяя только самые выступающие участки; штампующими движениями. Чем «новее» должно выглядеть изделие, тем больше металлика стоит нанести. При окрашивании более гладких, не текстурных поверхностей, последние слои я наношу обычной губкой, чтобы поверхность выглядела более однородной и отполированной. Такой принцип покраски имитирует то, что происходит с настоящим металлом: патина скапливается в углублениях, а металл виден на выступающих, отполированных участках.

На предыдущем этапе можно остановиться. Если же хочется придать изделию более интересный вид, можно добавить другие цвета. По-прежнему наносим их царапающей сухой губкой, стараясь покрыть ещё меньше поверхности, чем на предыдущем шаге. Здесь вторым слоем был на нанесён Изумрудный Деколор , третьим (только на концы колец рога) - Золото Геральдик .

Покраска под дерево

Вам понадобятся:

Несколько оттенков матовой акриловой краски (чёрная, коричневая, охра и пр.);

Обычная губка.

Схема покраски совпадает, с небольшими оговорками, с предыдущей. В данном случае использовался амулет из самозатвердевающей пластики . На амулет на этапе лепки были нанесены горизонтальные бороздки для имитации текстуры дерева.

1. Обезжирив поверхность, кистью наносим чёрную краску, следя, чтобы не осталось белых участков.

2. Наносим второй слой коричневой краской (в данном случае я использовал обычную губку), стараясь прокрасить большинство углублений, но не до конца.

3. Наносим третий слой более светлой краской (подойдёт охра), используя губку. Перед каждым нанесением краски убираем излишки о лист бумаги, так краски на губке каждый раз оказывается мало и она достаточно сухая, поэтому затрагивает только выступающие части изделия, минуя углубления. Наносить можно штампующими движениями; царапающими движениями поперёк углублений.

4. Последние штрихи наносятся кисточкой самой светлой краской (например, желтой или охрой , немного разбавленной белилами). Кисточку ведём строго вертикально, по направлению бороздок, имитируя рисунок древесины (по-прежнему не заходя в углубления).

Несколько параллельных друг другу светлых полос добавляют более «деревянный» вид.

Покраска под лаву

Вам понадобятся:

1. Окрашиваем деталь в однотонный красный цвет. Стараемся прокрасить максимально тщательно.

2. Тонкой кисточкой прокрашиваем самые главные углубления в рыжий, аккуратно растушёвывая.

3. Самой тонкой кисточкой прокрашиваем центр углублений в жёлтый (в случае с другими схемами можно использовать, например, белый). Можно добавить светящейся краски для усиления эффекта.

«Царапающей» губкой наносим чёрный - сухой краской, поперёк углублений, не заходя вглубь.

Чем более «остывшая» лава нужна, тем больше чёрного стоит использовать.

Художник: Сергей

Свое название "cuprum" медь получила от острова Кипр (Сург), где ее добывали древние греки и римляне. Медь имеет характерный красный цвет; на матовых поверхностях он приобретает своеобразный розовый оттенок, мягкий, приглушенный. Полированная медь отличается более ярким цветом и блеском.

При добавлении меди в сплавы в больших количествах они также окрашиваются в теплые красноватые тона, например томпак и бронза. Сплавы, содержащие меньший процент меди, имеют желтые и зеленовато-желтые цвета; сплав, содержащий 50% меди и 50% олова, имеет белый цвет. На основе меди изготовляют сплавы, имеющие красновато-желтый цвет, очень близко напоминающие золото - так называемое французское золото.

Медь - мягкий и тягучий металл; он легко обрабатывается давлением и волочением. Из меди легко штамповать, дифовать и чеканить. Она легко принимает самую разнообразную форму, допускает выколотку высокого рельефа. Медь хорошо прокатывается; из нее изготовляют тончайшие листы и ленты (фольгу), толщина которых составляет не более 0,05 мм , а также различные трубки, прутки и проволоку; причем диаметр проволоки может быть доведен всего до 0,02 мм . Однако благодаря своей вязкости медь плохо пилится напильником, задирается и быстро забивает напильник (особенно личной). Обработка чистой меди на режущих станках также затруднительна - она плохо точится, сверлится и фрезеруется.

Чистовой обработке, шлифовке и полировке медь подвергается хорошо, однако благодаря малой твердости детали из полированной меди быстро теряют блеск. Плотность меди 8,94; удлинение 45-50%; медь обладает очень высокой тепло- и электропроводностью; температура ее плавления 1083°С; температура кипения 2305-2310°С. Отливается медь плохо даже при высокой температуре чистая медь остается густой, кашеобразной и плохо заполняет форму. Кроме того, расплавленная медь жадно поглощает газы, и отливки получаются пористыми.

В сухом воздухе медь не окисляется. При нагреве свыше 180°С, а также под действием воды, щелочей, кислот и т. п. медь окисляется; причем окисление протекает иногда весьма энергично, например в крепкой азотной кислоте. На открытом воздухе изделия из красной меди быстро покрываются пленкой из окислов меди зеленого цвета и сернистых соединений меди черного цвета. Эта пленка защищает медь от дальнейшей коррозии в глубину. Медь добывается из руд.

В качестве примесей в меди присутствуют: кислород, висмут, сурьма, свинец, мышьяк, железо, никель, сера, олово, цинк. Наиболее вредным из этих примесей является висмут, который вызывает красноломкость меди в интервале 400-600°С. При этой температуре нагретая медь становится хрупкой и непригодной для обработки штамповкой, прокаткой и другими методами. При дальнейшем нагреве хрупкость пропадает.

В художественной промышленности чистая, или красная, медь применяется довольно часто, однако все же не так широко, как ее сплавы - бронза и латунь. Применение чистой меди в ряде случаев обусловливается ее исключительно высокой пластичностью и вязкостью, позволяющей из листов сравнительно небольшой толщины (0,8-1,2 мм ) получать путем выколотки сложные объемные формы.

Кроме того, медь отличается высокой стойкостью против коррозии. Изделия из чистой меди прекрасно сохраняются на открытом воздухе без всякой окраски или других антикоррозионных покрытий, например медная чеканная дверь Туркменского павильона на ВДНХ (рис. 7). Эти свойства чистой меди сделали ее основным материалом для дифовочных работ при изготовлении крупных скульптурных и орнаментальных композиций для экстерьера. Примером таких медночеканных скульптур могут служить многочисленные статуи и декоративные фигуры начала XIX в., украшающие различные здания Ленинграда (квадрига Аполлона на бывшем Александрийском театре).

Кроме дифовочного производства чистая медь применяется для штамповки очень высоких и сложных рельефов и орнаментов, для которых латунь оказывается недостаточно пластичной. Красная медь остается пока незаменимым материалом в области филигранных работ, имеющих массовый характер. Проволока из красной меди, применяемая для филигранных работ, в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные причудливые элементы орнамента. Она может быть изготовлена любой толщины. Кроме того, проволока из красной меди (благодаря своей тугоплавкости и теплопроводности) очень легко и хорошо спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится.

Благодаря этим свойствам (тугоплавкости и теплопроводности), а также определенным коэффициентам расширения при нагреве красная медь является незаменимым материалом для художественных изделий (филигранных или чеканных) с последующим их эмалированием. Коэффициент линейного и объемного расширения при нагреве у красной меди очень близок к такому же коэффициенту горячих эмалей. Поэтому при остывании изделия эмаль хорошо держится на красно-медном изделии, не трескается и не отскакивает.

Аноды из красной меди высших марок являются основным материалом для производства художественных гальванопластических работ, а также для нанесения гальваническим путем подслоев меди при никелировании и хромировании стальных изделий, так как хром и никель, осажденные непосредственно на стальную поверхность, держатся непрочно.

Благодаря своей высокой теплопроводности красная медь является незаменимым материалом для изготовления сердечников для паяльников. Наконец, высокая электропроводность меди (она уступает только серебру), удельное сопротивление, равное 0,0175 Ом*мм 2 / м, послужили причиной широкого применения меди для изготовления проводников электрического тока - проводов, кабелей и т. п.

Медь является основным компонентом твердых припоев (медных, серебряных и золотых), применяемых для пайки самых разнообразных изделий художественной промышленности, начиная от ювелирных изделий и кончая крупными декоративными предметами. Кроме того, медь наряду с золотом и селеном применяется для изготовления цветного красного стекла (медного рубина), эмали и смальты. В больших количествах медь идет для приготовления сплавов.

Медные сплавы. Сплавы меди с цинком называются латунями; все остальные сплавы на медной основе - бронзами. Кроме того, медь добавляют в специальные стальные сплавы.

Латуни. Большинство латуней имеет красивый золотисто-желтый цвет. Художественные латунные изделия, покрытые специальными бесцветными или слабо окрашенными спиртовыми лаками или нитролаками, приобретают и надолго сохраняют вид и блеск золота. Латуни применяются для изготовления уникальных декоративных предметов (рис. 8). Латуни применяются также для галантерейных и дешевых ювелирных изделий с последующим серебрением или золочением.

Латунь хорошо обрабатывается на режущих станках, полируется и надолго сохраняет полированную поверхность, хорошо сваривается и паяется как мягкими, так и твердыми припоями. Большинство латуней хорошо прокатывается, штампуется и чеканится. Латунь легко и прочно покрывается различными гальваническими покрытиями - никелем, серебром и золотом; хорошо принимает химические оксидировки и может быть тонирована в любые цвета. Температура плавления латуни 980-1000°С. Большинство латуней отливается плохо, но имеются специальные марки литейных латуней, например алюминиевая латунь (ЛА67-2,5), которая благодаря примеси алюминия имеет хорошие литейные свойства и, кроме того, отличается от других латуней высокой коррозионной стойкостью. Литейными свойствами обладают также марганцево-свинцовая латунь (ЛМцС 58-9-2) и некоторые другие виды.

По сравнению с чистой медью латуни более прочны и тверды, а некоторые из них, например латуни, содержащие около 30% Динка (Л68), не уступают чистой меди и в отношении пластичности. На рис. 9 дан фрагмент чеканки из листовой латуни этой марки. Кроме того, латуни значительно дешевле меди (так как цинк дешевле, чем медь) и значительно красивее по цвету, чем красная медь.

Латуни с малым содержанием цинка - от 3 до 20% (марки Л96, Л90 и Л85) называются томпаками; они отличаются красновато-желтым цветом и применяются для изготовления художественной посуды, а также в художественной эмальерной промышленности для изготовления нагрудных спортивных и юбилейных значков, а также дешевых ювелирных изделий. Томпак хорошо обрабатывается в холодном состоянии - штампуется, тянется в проволоку, приближаясь в этом отношении к чистой меди. На открытом воздухе изделия из томпака постепенно темнеют, покрываясь оксидной пленкой.

Очень близки к томпаку сплавы, особенно широко применявшиеся в XIX в. в Западной Европе и в России в качестве "поддельного золота" для производства дешевых ювелирных изделий. Они состоят из меди с небольшими примесями цинка (до 18%) и олова, которое улучшает их литейные свойства. Эти сплавы имели громкие причудливые названия, например "Симилор", "Ореид", "Хризохалк", "Хризорин", "Принцметалл" и др. В настоящее время они вышли из моды и потеряли свое значение.

В настоящее время в отечественной ювелирной промышленности вновь оживился интерес к недрагоценным сплавам, имитирующим золото и серебро.

В табл. 12 приведены некоторые из сплавов, которые проходят промышленную проверку (или уже применяются).

Последние три сплава выделены как наиболее целесообразные для внедрения. Они обладают благоприятным сочетанием механических и химических свойств, удовлетворительной коррозионной устойчивостью и т. п.

Латунь выпускается в виде листов различной толщины, ленты, прутков проволоки и трубок. Литейные латуни выпускаются в виде слитков (чушковая латунь). Следует отметить, что большинство латунных сортаментов нельзя длительно хранить в условиях холодных, неотапливаемых складов, так как от смены температуры, наличия влажности и других условий латунь разрушается.

Художественные изделия, выполненные из латуни, хорошо "работают" в условиях интерьера в теплых и сухих помещениях. На открытом воздухе латунь быстро теряет свой блеск и золотистый цвет, покрывается сернистыми и оксидными пленками, чернеет и утрачивает свои художественные качества. Поэтому для экстерьерных художественных изделий латунь применять нецелесообразно; для этих целей служит бронза.

Несмотря на то что цинк был открыт только в XVI в., латунь была известна уже древним римлянам. Они получали ее, сплавляя медь с галмеем, т. е. с цинковой рудой, которая содержит смесь углецинковых и кремнецинковых солей. Считалось, что галмей обладает свойством окрашивать медь в желтый цвет, но до конца XVII в. не было известно, что латунь состоит из меди и цинка. Этот способ приготовления латуни применялся и в средние века и удержался вплоть до XIX в. Путем сплавления меди с металлическим цинком латунь впервые была получена в Англии в 1781 г. В настоящее время латунь получают сплавлением меди с цинком.

С середины XVIII в. из латуни начали производить "бронзировальный порошок" для бронзирования художественных изделий из гипса, дерева, папье-маше, а также использования его при печатании обоев и для других целей. Его получали путем механического измельчения тончайших латунных пластинок, предварительно прокатанных и расплющенных под паровым молотом до толщины, равной нескольким микронам.

Бронзировальный порошок получают и другим способом - восстановлением раствора медного купороса металлическим железом. Полученную губчатую медную массу измельчают, промывают и сушат, а затем придают бронзовый оттенок, нагревая с парафином в железных ящиках до появления цветов побежалости.

Бронзы. Бронзы известны человечеству очень давно, за несколько тысячелетий до нашей эры. В истории развития человеческого общества целая эпоха носит название "бронзового века". В эту эпоху человек впервые из медной и оловянной руды научился выплавлять бронзу и производить из нее предметы быта и оружие, позднее монеты и различные украшения. Во всех древнейших очагах человеческой культуры - в Египте, Китае, Индии, в искусстве древних ассирийцев, этрусков, греков и римлян находятся памятники искусства, сделанные из бронзы. Уже в седьмом веке до нашей эры античные художники научились отливать бронзовые статуи, например бронзовая фигура "Дельфийского возничего", отлитая в 470 г. до н. э. (рис. 10).

Рис. 10. Бронзовая фигура "Дельфийского возничего" 470 г. до н. э

В состав наиболее древних бронз, относящихся к бронзовому веку, входило приблизительно 88% меди и 12% олова. Античные, или коринфские, бронзы содержали еще больше меди - до 90%. Кроме того, в них нередко в виде примесей содержались железо, кобальт, никель, свинец, цинк, серебро. Это объясняется тем, что бронзу получали выплавкой медной и оловянной руд, в которых всегда присутствуют примеси различных металлов. Византийские и корсунские бронзы, а также древнерусские бронзы IX-X вв. были очень близки к античным. Они содержали олова не более 8-10%, а остальное медь.

В XII-XIV вв. в Древней Руси отливки производились из сплава меди, олова, цинка и, возможно, свинца, называемого "Спруда".

В XV-XVII вв. отливки производили из красной меди с оловом, а с XVIII в. из желтой меди - бронзы с добавкой цинка. С середины XIX в. для отливки памятников применялась так называемая "Сукрасная" бронза, в состав которой входила цинковая лигатура (до 5%). Из этой бронзы было отлито около 70 различных памятников на Санкт-Петербургской фабрике бронзового литья А. Морана : памятники М. И. Глинке в Ленинграде и Смоленске, И. К. Айвазовскому в Феодосии, Н. В. Гоголю в Москве во дворе дома на Суворовском бульваре, И. Крузенштерну в Ленинграде и др. В конце XIX в. широкое применение для художественного литья получила бронза с содержанием 2-4% олова и 10-18% цинка.

В Западной Европе для статуарного литья применялись бронзы, близкие к этому составу. Например, во Франции применялась бронза, состоящая из 82% меди, 13,5% цинка, 3% олова и 1,5% свинца.

В настоящее время литье художественных изделий производится из специальной художественной бронзы. В ГОСТ включено три марки бронзы следующего состава (табл. 13).

Кроме цинка и олова в состав этих бронз входит небольшая примесь свинца, а остальное - медь.

Древние бронзы представляли собой сплав из двух компонен* тов - меди и олова (если не считать случайных примесей). Однако употребление для отливки крупных фигур и статуй бронзы, состоящей только из меди и олова, имеет ряд недостатков. Такая бронза отличается густоплавкостью и плохо заполняет форму, она дорога и плохо обрабатывается резанием. Кроме того, при наиболее употребительном содержании олова в пределах от 7 до 15% сплав легко подвергается ликвации , т. е. при медленном охлаждении происходит разделение сплава, часть с большим содержанием меди затвердевает раньше. Ликвация еще более усиливается, если в бронзе присутствует свинец (свыше 3%).

Ликвация служит большой помехой при отливке крупных памятников, так как она отрицательно влияет на отделку и оксидировку готовых фигур, а также на появление естественной патины. Ликвацию можно предотвратить путем добавления в сплав в небольших количествах цинка, фосфора и некоторых других компонентов, а также путем быстрого охлаждения отливки. Однако излишние прибавки цинка отрицательно влияют на цвет бронзы и способность покрываться естественной патиной.

Цвет бронзы с увеличением процентного содержания олова изменяется от красного при содержании в ней меди не менее 90% в желтый при содержании меди не менее 85%, в белый - при 50% и в серо-стальной - при содержании меди менее 35%.

Современные художественные бронзы являются материалом для литья памятников и монументальных скульптур. В экстерьере северного климата бронза является прекрасным материалом, исключительно долговечным, не подвергающимся атмосферным влияниям и стойким против механических повреждений, а также хорошо противостоящим действию морозов. По своим цветовым качествам бронза одинаково хорошо смотрится и на открытом пространстве в условиях городской площади, и в зелени сквера или парка.

Наряду с изделиями для экстерьера бронза широко применяется для отливки высокохудожественных предметов убранства общественных интерьеров - театров, дворцов, залов, например, больших люстр, бра, канделябров, торшеров и других предметов.

Начиная с XVIII в. появляется золоченая бронза. Люстры, канделябры, торшеры, декоративные вазы из золоченой бронзы в комбинации с граненым хрусталем, полированным камнем и цветным стеклом играли немаловажную роль в общем художественном решении дворцовых интерьеров (залов Кремлевского Дворца, Эрмитажа и др.).

Кроме оловянистых бронз в настоящее время наша промышленность выпускает специальные безоловянистые бронзы. В составе этих сплавов нет олова - оно заменено алюминием, цинком, свинцом, кремнием, никелем, марганцем и другими элементами. Безоловянистые бронзы отличаются целым рядом новых механических и технологических свойств и во многих отношениях значительно превосходят оловянистые бронзы. Так, например, марганцевая бронза отличается высокой жаропрочностью; кремнистые бронзы с добавкой никеля или бериллиевые бронзы получают свойство закаливаться и по прочности не уступают стали. Однако в области художественной промышленности они почти не применяются, а идут на изготовление различных деталей технического и специального назначения.

Бронза (химич.). - Так называются сплавы меди с оловом в различных пропорциях (медь в избытке), затем сплавы меди с оловом и цинком а также некоторыми другими металлами или металлоидами (свинцом, марганцем, фосфором, кремнием и др., в небольших количествах). Присутствие посторонних металлов в настоящей бронзе (сплавах меди с оловом) носит иногда случайный характер и обусловливается неполной чистотой исходного материала (некоторые образчики античной бронзы), но обыкновенно прибавка известного количества тех или других веществ производится заведомо, с определенными целями, и тогда такая бронза получает особые названия (марганцовая бронза, фосфорная бронза и т.д.). От прибавки олова медь становится более легкоплавкой, твердой, упругой, а следовательно звучной, способной к полировке, но менее тягучей, а потому бронза, главным образом, идет на отливку различных предметов. Качества бронзы зависят от состава, способов приготовления и последующей обработки. Если сплавы меди с оловом, содержащие от 7% до 15% этого последнего и наиболее употребительные в практике, подвергнуть медленному охлаждению, то происходит разделение сплава и часть более богатая медью застывает ранее; такое явление, называемое ликвацией бронзы, служит большой помехой при отливке больших бронзовых предметов; его до известной степени можно устранить прибавкой некоторых веществ (напр., фосфористой меди, цинка) или быстро охлаждая отлитые предметы (обратно, примесь свинца обусловливает более легкое разделение сплава, так что следует избегать прибавки этого последнего свыше 3%). При закалке бронзы происходит явление совершенно обратное тому, которое наблюдается для стали: бронза становится мягкой и до известной степени ковкой.

Цвет бронзы, с увеличением процентного содержания олова, переходит из красного (90% - 99% меди) в желтый (85% меди), белый (50%) и стально-серый (до 35% меди). Что касается тягучести, то при 1% - 2% олова сплавы ковки на холоду, но менее нежели чистая медь; при 5% олова бронзу можно ковать только при температуре красного каления, а при содержании свыше 15% олова ковкость совершенно пропадает; сплавы с очень большим процентом олова опять становятся несколько мягкими и вязкими. Сопротивление разрыву зависит частью от состава, частью от агрегатного состояния, обусловливаемого способом охлаждения; при полной однородности и одинаковом составе, бронза с мелко кристаллическим строением обладает большею способностью сопротивления. Удельный вес бронзы обыкновенно больше, чем среднее из удельного веса составных частей, и меняется от проковки и более или менее быстрого охлаждения. По исследованиям Риша (Riche), сплав, отвечающий формуле SnСu3, имеет наибольший уд. вес 8,91 (следовательно, при его образовании происходит наибольшее сжатие); строение его кристаллическое, цвет синеватый; при медленном охлаждении он остается совершенно однородным; по всей видимости, здесь имеется определенное химическое соединение. Подобными же свойствами обладает сплав SnCu4. Под влиянием влажности и углекислоты воздуха и тому подобных причин, на бронзе, с течением времени, появляется иногда превосходный голубовато-зеленый налет, или слой основных медных солей, столь ценимый в бронзовых предметах знатоками и носящий название Aerugo nobilis, Patina, Verde antico. Patina предохраняет бронзу от дальнейшего изменения; имеет ли влияние на быстроту появления ее состав бронзы - вопрос спорный; известно, что образование patina можно ускорить искусственным образом, но только в ущерб красоте. Не так давно был поднят вопрос по поводу того, что бронзовые статуи в больших городах (Лондоне, Берлине) или прямо чернеют, или же образовавшаяся на них зеленая patina постепенно приобретает более темный, почти черный цвет. Комиссия, собранная по этому поводу в Берлине, решила, что такое явление зависит от дымной и пыльной атмосферы больших городов, где здания отапливаются по преимуществу каменным углем, содержащим сернистые соединения. Для сохранения статуй рекомендуют чистить их раствором спермацета в бензине.

Античная бронза была известна гораздо раньше латуни; в очень отдаленные времена ею, как известно, пользовались для выделки оружия, монет, различных украшений и т.п. (бронзовый век). Бронзу получали тогда выплавкой медных и оловянных руд, а потому в античной бронзе нередко содержатся, в виде примеси, железо, кобальт, никель, свинец, цинк, серебро и др. Наиболее старинная бронза, золотистого цвета, содержит приблизительно 88% меди и 12% олова (F. Wibel, "Die Cultur der Bronzezeit Nord- und Mittel-europas", Киль, 1865).

Пушечный или артиллерийский металл состоит (в круглых цифрах) из 90 -1 ч. меди и 9 - 10 ч. олова (содержит также иногда небольшие количества цинка и свинца). Сплавы с таким составом весьма склонны к ликвации. Уд. вес артиллерийского металла, содержащего 10% олова, равен 8,87. Бронза для орудий должна отличаться твердостью, вязкостью, упругостью, обладать большим сопротивлением разрыву и возможной индифферентностью по отношению к химическим агентам; этим требованиям удовлетворяют сплавы указанного состава, но только до известной степени. Так называемая стальная бронза Ухациуса (Stahlbronze) содержит 8% олова. Для увеличения сопротивления разрыву такую бронзу подвергают сильному давлению, загоняя при помощи гидравлического пресса в высверленное жерло пушки стальной конус большего диаметра.

Колокльный металл отличается от предидущего большим содержанием олова; средний состав его: 78% меди и 22% олова; уд. вес 8,368. Содержание серебра в некоторых колоколах составляет случайную или излишнюю примесь: ошибочно думают, что серебро увеличивает звучность колоколов. Сплав меди с оловом указанного состава обладает всеми теми свойствами, которые можно требовать от хорошего колокола, т.е. звучностью, достаточной твердостью и прочностью (противодействием разрыву). В изломе он мелкозернист, желтовато-серого цвета) легкоплавок, хрупок. Известный тон колокола зависит от его формы, отливки и состава. Сплавы, идущие на изготовление музыкальных ударных инструментов и для китайских там-там или гонг-гонг, имеют состав подобный колокольному металлу. Особенная звучность китайских инструментов достигается быстрым охлаждением сплава (закалкой) и продолжительной проковкой.

Новая статуйная бронза . Употребление литейных работ бронзы, состоящей только из меди и олова, кроме сравнительной дороговизны, представляет не мало и других неудобств: такая бронза довольно трудноплавка, не так хорошо отливается в форму, при затвердевании легко подвергается ликвации, что невыгодно отражается на наружном виде отлитых предметов и на образовании равномерного слоя медных солей (patina); притом она трудно поддается обработке резцом. Эти неудобства могут быть устранены известным изменением состава бронзы, а потому в настоящее время при отливке статуй часть олова в бронзе заменяют цинком. Сплавы с 10% - 18% цинка и 2% - 4% олова отличаются красивым красновато-желтым цветом, хорошо выполняют малейшие углубления формы, достаточно вязки для обработки и приобретают от действия атмосферных влияний красивый зеленый налет (patina). Большее содержание олова делает бронзу слишком хрупкой, а от излишней прибавки цинка она теряет свой цвет и покрывается некрасивым темным налетом металлических соединений. От примеси свинца бронза становится более способной к обработке, но уже при количествах свыше 3% сплавы весьма легко подвергаются ликвации. По Д"Арсе, наиболее пригодна для отливки статуй бронза, состоящая из 82% меди, 18% цинка, 3% олова и 1,5% свинца. Нормальная бронза Эльстера содержит 862/3 % меди, 62/3 % олова, 31/3 % свинца и 31/3 % цинка.

Фосфорная бронза , предложенная Кюнцелем в 1871 г., состоит из 90% меди, 9% олова и 0,5% - 0,5% фосфора; употребляется для отливки пушек, колоколов, статуй, подшипников, различных частей машин и т.п. Прибавка фосфора (в виде фосфорной меди или олова) увеличивает упругость бронзы, сопротивление разрыву и твердость; расплавленный металл легко отливается и хорошо выполняет углубления формы. Изменяя весовые отношения составных частей, можно придать сплавам желаемые свойства: сделать их мягкими как медь или вязкими как железо, и твердыми как сталь; от ударов и толчков строение фосфористой бронзы не меняется; при содержании фосфора свыше 0,5% цвет ее золотистый.

Алюминевая бронза -сплавы меди с алюминием, содеожащие от 5% до 10% алюминя и 90% - 95% меди. Цвет бронзы, при содержании 5% алюминия, весьма похож на золото; кроме красоты, она отличается многими другими превосходными качествами (между прочим сплавы с 8% - 5% алюминия весьма тягучи). В торговле имеется алюминиевая бронза пяти сортов, с различной степенью тягучести и противодействия разрыву; она хорошо сопротивляется окислению и действию морской воды, гораздо лучше, чем другие сплавы. Примесь кремния меняет цвет и свойства алюминиевой бронзы. Как материал для изготовления различных частей машин, она вытесняет на бумажных фабриках и пороховых заводах фосфорную бронзу ("Jahresber. ub. d. Leist. d. chem. Technol.", 1890, 359).

Кремневая бронза обладает таким же сопротивлением к разрыву, как фосфористая бронза и отличается большой электропроводностью, употребляется для телефонных проволок. Вейлеровская кремневая бронза (для телефонных проволок) содержит, по анализу Гампе, 97,12% меди, 1,62% цинка, 1,14% олова и 0,05 кремния.

Марганцовая бронза получается путем сплавления марганцовистого чугуна (ферромангана) с медью, затем с медью и цинком или же с медью, цинком и оловом. Вronce Сompany в Англии изготовляет пять сортов ее, которые отличаются друг от друга по своим свойствам (твердости, вязкости, сопротивлению разрыву) и применяются для различных целей (Heinzerling, "Abriss d. Chem. Technologie", 1888).

Кроме этих сортов бронзы, существуют ещё другие сплавы имеющие различные применения; такова, напр., бронза для зеркал, медалей, монет, подшипников и различных частей машин и т.д.