Ако погледнем на понятията „Черняне" и „Бриниране" от строго химична гледна точка, това се отнася до потапяне на определената вещ в разтопени соли, в киселини или в каустик (например NaOH). След това на повърхността на покрития предмет се образува тънък слой железно-железен оксид Fe3O4 (известен също като „Магнетит“), който променя цвета на стоманения предмет на черен, кафяв или тъмносин.
Бринирането или чернянето обаче не е и изобщо не е процедура, която би оцветила предмета в някакъв цвят, вместо това е т.нар. „химично пасивиране на повърхността му“. Освен това, този защитен слой върху метала е изключително тънък (около 1 μm), така че размерите на предмета наистина практически не се променят видимо с просто око. Добра характеристика на този слой е и това, че е много добре мокрим за масло, така че като защита против корозия е отличен.
Как се извършва бриниране / черняне?
Обикновено в нашите области се използва препарат в прахова форма, известен като „Брунигал“. Първата необходима стъпка в процеса на черняне обаче е неговото обезмасляване в гореща баня с тенсиди (повърхностно активни вещества), което се прави чрез потапяне в врящ разтвор на Брунигал. Веднага след това следва процес на изплакване във вода, след което се обработва и с нафта или петрол. Който иска стоманеният продукт да бъде съхранен по-постоянно, може да използва някакво защитно масло тип Конкор.
Трябва да се има предвид в процеса на черняне и това, че при предмети със завивни или слепи отвори е необходимо всичко да се издуха с въздушен поток, тъй като в противен случай дълготрайното въздействие на остатъците в банята за черняне предизвиква силна корозия.
Могат ли при бриниране / черняне да се появят и дефекти на повърхностите и неравномерно оцветяване?
Разбира се и това обикновено се случва в следната форма:
-
<Сиви> — ако при процеса на черняне се появи някакво сиво неравномерно оцветяване, това обикновено се случва при нитрирани стомани (стомани, чиято повърхност е обогатена чрез насищане с азот) и може да се направи нещо след леко пясъкоструене с корунд.
-
Червени — ако е неравномерно оцветяване червено, тогава стоманата съдържа прекалено много хром. Това може да се премахне отново чрез пясъкоструене или омекотяване (но това преди самия процес на черняне) с мека стоманена шлака.
-
Кафяви — неравномерно кафяво оцветяване означава, че банята е изтощена и замърсена с желязо или че времето за черняне е било прекалено дълго, или все още присъстват някои легури в стоманата. Кафяви петна върху черен цвят са единственото, което може (поне малко) да се изтърка с кърпа, напоена в нафта, петрол или вещество на подобна основа.
Какви други методи на бриниране / черняне се използват в съвременното време?
Преди да започнем, трябва да осъзнаем едно, което обаче е неоспорим факт — това е именно процесът на бриниране / черняне, който осигурява на стоманените продукти най-добрия продукт благодарение на най-качествената черна повърхност. Други алтернативни методи нямат толкова голям защитен или естетически ефект, да не говорим за механична устойчивост. Бринирането има обаче един основен недостатък: последващото екологично почистване на възникналите утайки и изтощени бани е изключително трудоемко.
-
Коваческо черняне — също „карбонизация“. Това е относително прост процес — просто даденият предмет се нагрява и след това се потапя в резервоар с масло (независимо дали е с биологичен или минерален произход) в близост. Там повърхността се покрива с слой недостатъчно изгоряло масло (наричано също „карбон“). Така черненият предмет обаче трябва да се изчисти перфектно докато е горещ от остатъци от масло + да се отлепят и остатъците от карбон, които не прилягат толкова силно на повърхността му.
-
Студено черняне — може да се извършва с разтвор на селенова киселина с меден сулфат в алкохол. Това осигурява повърхността в зелен или сив нюанс, но отново има проблем: всички препарати на тази основа са силно отровни и затова не се произвеждат в България.
-
Специални методи на черняне — за стомани и други метали за създаване на черна повърхност и за различни ретуши на студено днес се произвеждат и използват различни уникални маркери (главно спрейове и флумастери), които съдържат и вещества, които действат като активни инхибитори на корозията.
Къде се използва черняне / бриниране на практика днес?
Обичайно става дума за областта на машиностроенето (особено когато става въпрос за
производство на прецизни инструменти), но също така служи и като основа за боядисване и при
ръчни огнестрелни оръжия чернянето служи, за да не блестят и да не издават позицията на стрелеца (нежелано както в армията, така и в полицията, така и при ловците).
Може ли лошото бриниране / черняне да се оправи отново?
Когато вече имаме такива ужасии като следи от ръжда или множество драскотини на черначната повърхност, всички нейни ремонти са доста сложни. Основното е, че този повреден повърхност не може да се оправи с боя!. Тя там просто няма да държи заради възникналата алкална реакция (предизвикана от самия процес на черняне / бриниране).
В основи може да се каже, че съвременният човек, желаещ да поправи бриниране / черняне, има по същество две възможности — използва средствата за студено черняне (тяхното качество обаче не винаги е най-доброто + това по същество е само временно решение и се образуват и петна), или може да се обърне към професионалист, който да повтори целия процес на самото бриниране / черняне на предмета.