ブルーイング（鋼）

ブルーイング（blueing）は、黒色酸化物コーティングを使用して鋼を部分的に錆から保護する不動態化プロセスです。保護仕上げの青黒く見えることからこの名前が付けられました。ブルーイングには、表面の鉄との酸化化学反応によって選択的にマグネタイト（Fe）を形成する電気化学変換コーティングが含まれます。
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₄）、鉄の黒色酸化物。それに比べて、鉄の赤色酸化物（Fe
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₃鉄は、水和すると非常に大きな体積変化を起こします。その結果、酸化物は簡単に剥がれ落ち、鉄特有の赤みがかった錆びが発生します。黒色酸化物は、濡れ性と電気化学作用を減らすために水置換油で処理しない限り、腐食に対する保護が最小限しか提供されません。口語では、黒色酸化物の薄いコーティングは「ガンブルーイング」と呼ばれ、より厚いコーティングは「ブラックオキサイド」と呼ばれます。どちらも、真のガンブルーイングを提供するための同じ化学プロセスを指します。^[1]

酸化コーティングを生成するためにさまざまなプロセスが使用されます。

「コールド」ブルーイングは、一般的に二酸化セレンをベースとした化合物で、鋼を黒、または多くの場合非常に濃い灰色に着色します。均一に塗布するのが難しい製品で、保護効果は最小限で、一般的に小規模な修理作業や修正に最適です。^{[2] [3]}

「高温」処理は、亜硝酸カリウムまたは硝酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを使用したアルカリ塩溶液で、「伝統的な苛性黒」と呼ばれ、通常は 135 ～ 155 °C (275 ～ 311 °F) の高温で行われます。この方法は、大規模な銃器会社が、より経済的なブルーイング処理のために採用しました。この処理は優れた防錆効果があり、オイルを加えるとさらに効果が向上します。

「錆び止めブルーイング」と「ヒュームブルーイング」は、錆びやすい金属を継続的に磁鉄鉱（Fe）に変換するプロセスであるため、最高の錆び防止と耐腐食性を提供します。
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₄オイルコーティングを施すことで、ブルーイングによる保護が強化されます。このプロセスは、ビンテージのショットガンを安全に再ブルーイングできる唯一のプロセスでもあります。多くの二連式ショットガンは、軟ろう（鉛）または銀ろう付けされており、多くの部品もこの方法で取り付けられています。他のプロセスの高温と腐食性により、はんだ付け部分が弱くなり、銃の使用が危険になる可能性があります。^[4]

ブルーイングは炉で行うこともできます。例えば、刀や、伝統的に鍛冶屋や武器職人などの専門家によって作られる他の品物の場合などです。今日でも、必要に迫られて、あるいは自ら選択してその技術を使用する文化や社会階層の伝統的な職人によって、ブルーイング鋼で作られた鍛冶製品が時折見られます。^[5]

ブルーイングは、硝酸カリウム、水酸化ナトリウム、水の混合溶液に鋼鉄部品を浸漬し、レシピに応じて沸点である135～154℃（275～310°F）まで加熱することによって施される。^[6]同様に、ステンレス鋼部品は、同様に加熱した硝酸塩とクロム酸塩の混合物に浸漬される。これら2つの方法はいずれも「ホットブルーイング」と呼ばれる。ホットブルーイングは、銃のブルーイングにおける現在の標準^[7]であり、ホットブルーイングと錆び止めブルーイングはどちらも、露出した銃金属に最も永続的な錆び止めと美観保護を提供し、ホットブルーイングは錆び止めブルーイングよりも時間がかかりません。

錆び止めブルーイングは、熱間ブルーイングと冷間ブルーイングの中間に開発されたもので、もともとは19世紀に銃器職人が熱間ブルーイングのプロセスが開発される前に銃器を青くするために使用されていました。このプロセスは、銃の部品を酸性溶液に浸し、部品を均一に錆びさせ、次に部品を沸騰水に浸して赤色酸化物Feを変換するというものでした。
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₃黒色酸化物 Fe
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₄、これは赤色酸化物よりも保護的で安定したコーティングを形成します。また、沸騰したお湯は、塗布された酸溶液（多くの場合、水で薄めた硝酸と塩酸）の残留物も除去します。その後、遊離した酸化物は、カーディングブラシ（柔らかくて細い（通常、約0.002インチ（0.051 mm）の厚さ）のワイヤーブラシ）またはホイールを使用して、カード（こすり落とし）されました。

この工程は、希望する色の濃さになるまで、または金属がそれ以上変色しなくなるまで繰り返されました。これが、錆びや煙によるブルーイングが他の方法よりも錆びにくい理由の 1 つです。その後、部品に油を塗り、一晩放置します。この工程により、深い青黒の仕上がりになります。^[8]

現代の家庭で趣味的に行われるこの方法では、錆びさせる段階で、より危険な酸の使用を避けるために、通常は過酸化水素と塩の溶液を使用し、場合によっては酢に浸してから錆びさせる。^[9]

ヒュームブルーイングは、錆びのブルーイングに似た別のプロセスです。酸溶液を金属部品に直接塗布する代わりに、部品を湿気源、硝酸の容器、塩酸の容器を備えた密閉されたキャビネットに入れます。酸の混合ヒュームにより、約 12 時間で部品の表面 (内側と外側) に均一な錆が発生します。その後、錆びのブルーイングと同様に、部品を蒸留水で煮沸し、送風乾燥してからカードで梳きます。

これらの工程は、部品が完全に完成するまでに数日かかることが多く、非常に手間がかかることから、大手銃器メーカーによって後に廃止されました。錆びによるブルーイングが流行していた時代の銃に本物の仕上げを施すために、銃工が今でも時々この工程を使用しています。これは、以前の代表的な銃器のレプリカに使用されたブラウニングと類似しています。錆びによるブルーイングは、銃身間のリブにはんだ付けされた散弾銃の銃身にも使用されます。これは、ブルーイング工程中に熱いブルーイング溶液がはんだを溶かすためです。

大規模な工業用熱間ブルーイングは、ブルーイング炉を使用して行われることが多いです。これは、黒色酸化物コーティングを作成するための代替方法です。高温浴 (低温ですが) を使用する代わりに、化学的に誘導された方法で、温度を制御して鋼を正確に加熱し、赤色酸化物よりも黒色酸化物を選択的に形成することが可能です。十分な防錆効​​果を得るには、これもオイルを塗る必要があります。

熱を必要としないコールドブルーイング法もあります。コールドブルーイング銃器用の市販製品は小瓶で広く販売されており、これらの製品は主に個人の銃所有者が銃の仕上げに小さな修正を施すために使用され、小さな傷が時間の経過とともに銃の大きな錆の原因になるのを防ぎます。コールドブルーイングはホルスターの摩耗に特に耐性があるわけではなく、錆びに強いわけでもありません。塗布して定期的にオイルを塗ると、銃の仕上げに十分な美観上の修正を施すことができます。ただし、小さな領域の錆びのブルーイングは、コールドブルーイング処理よりもよく一致し、混ざり合い、摩耗することがよくあります。

冷間ブルーイング溶液の少なくとも 1 つには二酸化セレンが含まれています。これらは、表面に セレン化銅のコーティングを堆積させることで機能します。

硝石ブルーイング工程では、研磨され洗浄された鋼鉄部品が溶融塩（通常は硝酸カリウムと硝酸ナトリウム（硝酸塩全量1ポンドあたり二酸化マンガン9.4グラム（0.33オンス）を加えることもある）の浴槽に浸される。この混合物は310～321℃（590～610℉）に加熱され、部品はワイヤーでこの溶液に吊るされる。部品は色の変化を常に観察する必要がある。部品の断面とサイズは仕上げの仕上がりと仕上げにかかる時間に影響する。この方法は、レシーバー、スライド、スプリングなどの厳密に熱処理された部品に使用してはならない。この方法は一般にピン、ネジ、照準器などの小型部品に用いられる。色は麦わら色、金色、茶色、紫、青、青緑、黒と変化する。この仕上げの例は、針が「ピーコックブルー」と呼ばれる濃い虹彩の青色を呈する古い懐中時計によく見られる。

カラーケースハードニングは、銃器業界で一般的に採用されているすべての金属着色の先駆けです。当時は熱処理可能な鋼は存在していなかったか、あるいは初期段階にありました。軟質の低炭素鋼が使用されていましたが、銃器のレシーバーには強度のある材料が必要でした。当初はケースハードニングが使用されていましたが、美観は得られませんでした。カラーケースハードニングは、軟質鋼を、焦がした革、骨炭、木炭の混合物とともに、適度に密閉されたるつぼに詰めたときに発生します。このるつぼは、最大 6 時間、730 °C (1,350 °F) に加熱されます (加熱時間が長いほど、ケースハードニングが厚くなります)。この加熱プロセスの最後に、るつぼをオーブンから取り出し、空気を浴槽の底にある穴あきコイルに通しながら、水浴の上に置きます。るつぼの底を開けて、内容物を急速に泡立つ水に落とします。冷却差によって、部品が硬化するだけでなく、色のパターンが現れます。

水の代わりに油で急冷するなど、この方法のバリエーションによってさまざまな色を実現できます。

「ブラウニング」は制御された赤錆Fe
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₃、また「プラムブラウン」または「プラムブラウン」としても知られています。一般的に、ブラウンとブルーに同じ溶液を使用できます。違いは、ブルーイングのために沸騰水に浸すことです。その後、錆は黒青色のFeに変わります。
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₄多くの古い褐色化および青化の処方は、腐食性の溶液（金属を錆びさせるために必要なもの）に基づいており、多くの場合、人体にとって特に有毒なシアン化物または水銀塩溶液が含まれています。

ブルーイングは、銃器の美観を向上させ、耐腐食性を高めるために、銃器製造業者、銃器職人、銃器所有者によって最も一般的に使用されています。また、機械工が自分たちが使用する工具を保護し、美化するためにも使用されています。ブルーイングは、表面の傷に抵抗することで金属仕上げを維持するのにも役立ち、銃身を覗き込むときに射手の目のぎらつきを軽減するのにも役立ちます。ブルーイングされたすべての部品は、錆を防ぐためにオイルを塗る必要があります。ブルーイングは化学変換コーティングであるため、メッキコーティングほど耐摩耗性や耐腐食性がなく、通常は 2.5マイクロメートル(0.0001 インチ) 以下です。このため、精密に機械加工された部品に目立った厚みを加えないと考えられています。ホルスターの摩耗などの摩擦により、コールドブルーイングはすぐに除去され、長期間の使用によりホットブルーイング、錆、またはヒュームブルーイングも除去されます。通常、摩擦が発生する箇所のタッチアップにコールドブルーイングを使用することはお勧めできません。コールドブルーイングが唯一の実用的な選択肢である場合は、コーティングの寿命をできるだけ延ばすために、その部分に油を塗ったままにしておく必要があります。

新しい銃は通常、最も安価な仕上げとしてブルー仕上げオプションで提供されていますが、この仕上げは、パーカーライジングや硬質クロムメッキ、テニファーなどの窒化処理などの他の仕上げと比較して、防錆効果が最も低いです。

ブルーイングは、高級時計やその他の精密金属細工の鋼製部品に色を付ける場合にも使用されます。多くの場合、化学薬品を使用せずに、鋼を青い酸化膜が現れるまで加熱するだけで実現されます。酸化膜の青い外観は、炭素鋼を焼入れした後に焼き戻しを行う際の温度の指標としても使用され、バネに適した焼き戻し状態を示します。

ブルーイングは、炭素鋼の調理器具を比較的錆びにくく、焦げ付きにくくするために、シーズニングにも使用されます。この場合、銃油ではなく調理油が水を排除して錆を防ぐ働きをします。

高級フェンシングブレードは、多くの場合、ブルー仕上げが施されています。この仕上げにより、スポーツバッグのような湿度の高い環境でも錆びることなく保管できます。

ブルーイングは趣味として行われることが多く、ブルーイングにはさまざまな方法があり、それぞれの方法の相対的な有効性については議論が続いています。

歴史的に、カミソリの刃は青焼きの鋼で作られることが多かった。青焼きの鋼の非線形抵抗特性は、後に半導体ダイオード接合で発見された同じ特性を予兆しており、青焼きの鋼のカミソリの刃が容易に入手できることから、第二次世界大戦中に軍人（塹壕無線機として）または捕虜によって作られた水晶受信機AMラジオの検出器としてカミソリの刃が使用されるようになった。^[10]

_{ブルーイングは鉄を Fe 3} O ₄に変えることにより、腐食防止効果を発揮しますが、鉄鋼や鋳鉄などの鉄系材料にのみ効果があります。アルミニウムやポリマーは錆びないため、ブルーイングできず、腐食防止効果はありません。ただし、ブルーイング処理で発生する化学物質により、アルミニウムやポリマー部品に不均一な染みが生じることがあります。アルミニウムは反応すると通常、苛性塩浴で溶解するため、高温ブルーイングはアルミニウムには絶対に行わないでください。

• 金属の化学着色 – さまざまな化学溶液で金属表面の色を変えるプロセス
• パティーナ
• リン酸化成コーティング
• 焼き入れ（冶金）

• アンジャー、RH (1936)。『銃器のブルーイングとブラウニング』。ペンシルベニア州ハリスバーグ：スタックポール社、OCLC  3959750。
• フィッシュロック、デイビッド (1962)。『金属着色』テディントン: R. ドレイパー。OCLC 3982659  。しかし