Задачка про термическое оксидирование
 

Доброго дня, джентльмены!
Прошу вашего совета.
Имеется две латунные заготовки под циферблат, одна - посеребрённая, другая - позолоченная. В заготовках просверлены отверстия, в которые на легкопрессовой посадке установлены стальные часовые индексы.
Индексы закалены, отпущены и отполированы в чёрное зеркало. Индексы имеют форму гвоздика - круглая ножка+круглая шляпка, то есть, при запрессовке не ориентируются. Полировались одновременно все индексы, установленные на циферблате, дабы достичь параллельности отражающих поверхностей.
Задача - произвести термическое оксидирование индексов с достижением ими канонического синего цвета, не убив при этом нагревом циферблат. Снимать индексы и ставить обратно - не вариант, при обратной установке гуляет параллельность поверхностей и индексы отражают свет вразнобой.
Насколько понимаю, нагрев позолоченной пластины не должен повредить, так как золото - инертный металл. Так ли это? И как быть с посеребрённой заготовкой?

Возможно ли в принципе? Или надо прокачивать навыки вытачивания и обработки? Или отказаться от синего и довольствоваться белым?

Заранее благодарен.

Марка латуни? Расчетная толщина покрытия? Каким образом наносилось покрытие?

Латунь - Л63, гальваника, серебро - 6мкм, золото - 3мкм с подслоем никеля, толщину подслоя не знаю, к сожалению.

1 Л63 хороший, достаточно коррозионно стойкий материал. Капризен в термоообработке - требует неукоснительного исполнения режимов. Я так понимаю вам нужно получить синий цвет на стали. Это 295-300 градусов. У Л63 температура начала рекристализации 350-370 градусов, то есть при равномерном краткосрочном нагреве ничего страшного не происходит. Структура поверхности не меняется, а потому и отслоения гальванического слоя быть не должно. Что касается покрытий. Нужно понимать, что плотность гальваники не высокая, а потому 300 градусов могут вызвать диффузионный процесс. Как золото с никелем не знаю, не пробовал, но золото на серебряной подложке может побледнеть. Не раз с таким сталкивался, когда вынужденно приходилось греть предметы с покрытием. Хотя, если покрытие качественное, то скорее всего все пройдет нормально. Сразу нужно учесть, что для сохранения цвета позолоты латунь нужно финишно покрывать лаком. Без лака потемнеет и пойдет пятнами. Не сразу, вопрос времени. Может через пол года, может через пару лет, но это произойдет. Серебро так же нуждается в защитном покрытии - иначе пойдет темными пятнами (сульфид серебра). Насколько это стыкуется с уже установленными стальными индексами - большой вопрос.
2 из собственной практики скажу, что полированные в черное зеркало стальные детали оксидируются хуже всего в плане равномерности, с шлифованными деталями намного проще, они окрашиваются намного ровнее. То есть вариант с браком в вашем случае весьма велик. Что бы минимизировать его я бы взял печь, которая проверенно очень точно работает именно на низких температурах (далеко не все печи так могут) и перед тем, как "запекать" погонял бы ее пару часов. Температуру бы поставил начиная с 290 и первыми бы запекал образцы, изготовленные по той же методе, что и циферблат с индексами. То есть в кусок латуни запресован кусок той же каленой стали, отполированный в черное зеркало. И по результату уже вносить поправки в температуру с выдержкой печи хотябы минут 20 после достижения температуры поправки.

Алексей, большое спасибо за подробный ответ.
Одно уточнение, пожалуйста:

Какой лак лучше использовать? Технология покрытия какая-то специфическая или же просто равномерно нанести кистью/пульвелизатором на чистую подготовленную поверхность?

А вот это - да, проблема. Греть весь циферблат с лаком не вариант, а снимать индексы и ставить обратно - возвращаемся к самому началу.
Как понимаю, тут получается выбор - или без лака, или белые индексы без оксидирования.

Я сейчас использую итальянский акриловый Bormа в баллончиках. Он вроде как по дереву, но и по металлу идет очень хорошо. Из плюсов - есть возможность выбрать степень глянца (указанна в процентах на этикетке) прям от вырви глаз как блестит до матового. По стойкости с практически эталонным ак113 показал себя вполне неплохо. На тестировании по голой латуни дал незначительное потемнение (температура 60°С, влажность 100%, время экспонирования 30 суток). А еще в комплекте разные распылители. Это из доступных. Заморачиваться с швейцарской профильной химией сейчас проблематично, да и накладно.

Покрывать лаком стальные полированные детали нет смысла. Во первых лак имеет толщину и визуально испортит полировку. Во вторых при нанесении на оксидированную поверхность произойдет окат по тону. То есть то, что было синим, станет чернильным, фиолетовым или коричневым - как получится.

Оксидировать с лаком не вариант, он не расчитан на такие температуры. Видимо имеет смысл пересмотреть весь техпроцесс.

Ещё раз - огромное спасибо.
Буду пробовать в разных вариантах, ну и дальше совершенствовать процесс заодно.

А если посадку индексов выбрать не легкопрессовую, а свободную, с зазором. Индексы полировать и оксидировать по отдельности.
После чего установить индексы в отверстия циферблата, прижать их с лицевой стороны плоской поверхностью (например лист стекла), перевернуть стеклом вниз, и зафиксировать с обратной стороны чем нибудь эпоксидным (не дающим усадки).

Может полировать не на чистовом циферблате, а на заготовке с чуть более свободными отверстиями, удерживая, скажем, мощным неодимовым магнитом? Придется, правда, переносить с соблюдением положения..
А как решался бы вопрос окисления индексов? Могу ошибаться, но нержавейку сложно термически засинить, значит они у вас не из нержи?
Чисто визуально синеные индексы на золоте мне кажутся безвкусными, стальные красивее. Но это вопрос личных предпочтений.

Оксидирование и полировка сами по себе решения. Полировка не дает удерживаться на них частицам грязи, а тонкий слой оксида железа можно считать уже сформировавшейся защитной патиной (какой никакой). По сути тонкая синяя пленка оксида и есть коррозия, закрывающая поверхность от дальнешего бесконтрольного разрушения. Если индексы чистые, то с ними ничего не случится.

Само собой коррозионно стойкие стали термическим способом нормально не окрашиваются в синий цвет.

Красное на черном
https://i.ibb.co/WxVn52v/092bae72bf6...f3abbe081f.jpg