Хромовое покрытие каналов стволов

До 1963 г. ружья изготавливались без защитного покрытия поверхности каналов стволов, что в процессе их изготовления приводило к коррозии; корродированный слой металла удалялся механически; при выполнении этой операции определенное количество стволов терялось за счет нарушения их размеров.

Вопрос о защите поверхности каналов стволов от атмосферной коррозии, внедрение нового, более прогрессивного вида консервации (по сравнению с густой смазкой) решались с учетом работоспособности охотничьего оружия. Одним из методов такой защиты стало хромирование. После проведения испытаний, несмотря на ряд недостатков, этот метод был принят в производство. Он позволил почти полностью ликвидировать коррозию поверхности каналов стволов по всей технологической обработке, а также внедрить косервацию ружей жидкой смазкой, что позволило производить осмотр ружей при их покупке.

Хромирование — сложный электрохимический процесс осаждения металлического хрома на поверхности детали, в нашем случае — поверхности каналов стволов. Для получения хромовых покрытий в настоящее время применяется (как основной компонент) раствор окиси шестивалентного хрома (трехокись хрома, хромовый ангидрид или хромовая кислота), а в качестве катализатора — раствор серной кислоты.

Хромирование осуществляеся в гальванических ваннах с растворами хромовой и серной кислот. К этим ваннам подается постоянный ток. При электролизе за счет химизма процесса происходит образование металлического хрома и осаждение его на поверхности каналов стволов. При этом протекает большое количество различных побочных процессов, в том числе выделение кислорода, водорода, восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного, образование хроматоа. Все эти побочные реакции связаны с большим расходом электроэнергии, в результате чего коэффициент полезной затраты энергии (выход по току) составляет 8—12 %. Расход электричества при хромировании в сто раз превышает расход энергии при других процессах; при этом работы проводятся при высоких плотностях тока, вследствие чего требуются дорогостоящие источники тока и подводка.

Гальваническое хромирование характерно и спецификой процессов электролиза, и свойствами нанесенного хромового покрытия, которое имеет пористое строение. При формировании такого покрытия даже в тонком слое (меньше 0,5 мкм) имеются поры, которые в дальнейшем при росте толщины слоя хрома не увеличиваются, но при этом хром беспорядочно растрескивается по всем направлениям перпендикулярно к основанию и в результате местами оказывается покрытым тонкой сеткой трещин Этот пронизанный трещинами слой снова постепенно обрастает слоем хрома, причем каждый последующий слой снова растрескивается, а результате чего образуется несколько растрескавшихся слоев, лежащих один на другом. В общем слое хрома, нанесенного на внутреннюю поверхность каналов стволов, отдельные трещины не доходят до самого основания металлического покрытия, но все же и в нем в результате непрерывного перекрещивания трещин возникают поры.

Происхождение этих трещин можно объяснить и за счет того, что в начале электролиза возникает нестабильный гидрид хрома, который имеет гексагональную решетку; при изменении состава гидрида за счет разложения образуется хром металлический с кубической объемно-центрированной решеткой (с освобождением свободного водорода), который частично удаляется в виде газа. Вследствие этого превращения происходит уменьшение (усадка) объема покрытия. Ввиду большой прочности сцепления хрома с основным металлом усадка происходит параллельно основанию и вызывает растрескивание хромового покрытия.

Однако эти трещины заполнены прозрачной пленкой, которая и защищает стволы от атмосферной коррозии. Хорошая устойчивость хромового покрытия против атмосферного влияния основана на образовании невидимой (благодаря своей прозрачности) тончайшей пленки окиси хрома, защищающей хромовое покрытие от окисления. При нагреве (выстрелах) вначале не протекает заметного окисления хрома; затем, после длительного нагревания, наблюдается возрастающее потемнение хрома, изменение блеска поверхности внутренних каналов стволов, что связано с постепеннным уплотнением окисной пленки.

Хромовое покрытие обладает высокой твердостью, которая способствует повышению износостойкости, препятствует преждевременному износу. Обладая большей по сравнению с другими металлами твердостью, хромовое покрытие на более мягком подслое (нормальная сталь представляет именно такой подслой) не может оказывать в полной мере сопротивление деформации, так как при сильных механических нагрузках покрытие будет деформироваться, продавливаться. Это явление наблюдается при эксплуатации ружья. В процессе выстрелов от резкого повышения давления в каналах стволов происходит их упругая деформация, удар по стенкам, который вызывает звуковую волну по стволам. Ствол начинает вибрировать, за счет чего имеющиеся поры могут увеличиваться и образовываться дополнительно.

Сетка трещин в хромовом покрытии, по-видимому, не играет такой значительной роли в коррозии основного металла, как это можно было ожидать. Вероятно, здесь имеет существенное значение плохая смачиваемость хрома. Вследствие этого агрессивные жидкости лишь незначительно проникают в исключительно узкие трещины покрытия, вследствие чего основной металл не коррозирует в такой степени, как это можно было бы ожидать.

Нельзя, однако, забывать, что в присутствии смачивающей среды коррозия хрома ускоряется. В процессе эксплуатации за счет сгорания пороха образуются нагары, которые и проникают в отдельные трещины. Присутствие влаги за счет конденсации, атмосферных осадков способствует образованию растворов агрессивных сред, которые и вызывают заметное на глаз изменение общего состояния поверхности, появление светлых и темных участков (пятен), а также образование точечного нарушения хромового покрытия в виде белых и темных точек или мест их скопления (сыпи).

Образование в процессе эксплуатации в каналах стволов пятнистости, появление темных и белых точек — все это нередко вызывает нарекания в адрес заводов-изготовителей, упреки в плохом качестве хромового покрытия. Однако в паспорте на ружье есть рекомендации по уходу за хромированными стволами в период эксплуатации. Несвоевременное выполнение рекомендаций может привести к ускоренному появлению точек, сыпи, пятен.

Несмотря на то, что хромовое покрытие склонно к описанным явлениям, появление которых во многом зависит и от хозяина ружья, такое покрытие достаточно надежно защищает каналы стволов от атмосферной коррозии и химических воздействий агрессивных сред, повышает живучесть, облегчает уход за стволами, их чистку и увеличивает срок службы ружья. Появление белых и темных пятен, точек, сыпи не нарушает и не ухудшает эксплуатационных качеств каналов стволов и ружья в целом.

Покупая ружье, охотник должен знать и помнить, что хромовое покрытие, как и другие виды покрытий на наружной поверхности стволов, не является идеальным, что обращаться с ними в процессе эксплуатации и хранения надо бережно и с соблюдением элементарных рекомендаций. Осмотр, чистку и смазку ружья необходимо производить немедленно после стрельбы и даже при хранении без употребления не реже одного раза в три месяца. Чистить каналы стволов и патронники следует щелочными растворами (сода кальцинированная 10—25 г/л, температура раствора — 60—70 °С) щетинным ершом до полного удаления порохового нагара и загрязнений.

Отложения свинца из канала ствола и патронника удаляются промывкой в содовом растворе с помощью ерша из тонкой стальной или латунной проволоки или с помощью ерша, обильно смазанного ружейным маслом.

После чистки и протирки насухо канала и патронника проверьте, чтобы на ветоши не оставалось темных следов нагара и загрязнений; если их присутствие налицо, надо повторить чистку. Затем канал ствола, патронник и наружную поверхность смажьте ружейным маслом или индустриальными маслами марок И-8А, И-5А.

Дерево ложи и цевья протрите сухой мягкой ветошью.

Ружье надо хранить в чехле. Помните, что чехол должен быть чистым и сухим; хранение ружья в сыром чехле и в сыром месте приведет к коррозии всех частей и поверхностей ружья.

Чтобы избежать порчи ружья, необходимо применять только рекомендованные боеприпасы, не нарушая нормы и применяемых компонентов снаряжения.

В. ШУМАКОВ, инженер, Тульский оружейный завод

"Охота и охотничье хозяйство", №2, 1985

1234
641
593
0