Informācija

Wootz Steel: Damaskas tērauda asmeņu izgatavošana

Wootz Steel: Damaskas tērauda asmeņu izgatavošana

Wootz tērauds ir nosaukums, kas piešķirts ārkārtas pakāpes dzelzsrūdas tērauda ražošanai, kas vispirms izgatavots Indijas dienvidu un dienvidu centrālajā daļā un Šrilankā, iespējams, jau 400. gadā pirms Kristus. Tuvo Austrumu kalēji izmantoja wootz lietņus no Indijas subkontinenta, lai ražotu ārkārtas tērauda ieročus visā viduslaikā, kas pazīstams kā Damaskas tērauds.

Wootz (ko mūsdienu metalurgi dēvē par hipereutektoīdu) nav specifisks konkrētam dzelzs rūdas atsegumam, bet tā vietā tiek ražots produkts, kas izveidots, izmantojot noslēgtu, uzkarsētu tīģeli, lai jebkurā dzelzs rūdā ievadītu augstu oglekļa līmeni. Par iegūto wootz oglekļa saturu tiek ziņots dažādi, bet tas ir no 1,3 līdz 2 procentiem no kopējā svara.

Kāpēc Wootz Steel ir slavens

Termins “wootz” pirmo reizi angliski parādās 18. gadsimta beigās, un to sāka metalurgi, kuri veica pirmos eksperimentus, mēģinot sadalīt tā elementāro raksturu. Varbūt vārds wootz ir kļūdains zinātnieka Helenusa Skota transkripcija no “utsa”, vārds strūklakai Sanscritā; "ukku", vārds tēraudam indiešu valodā kannada, un / vai "uruku", lai veidotu izkausētu veco tamilu valodā. Tomēr tas, uz ko šodien atsaucas wootz, nav tas, par ko domāja 18. gadsimta Eiropas metalurgi.

Wootz tērauds eiropiešiem kļuva zināms agrīnā viduslaiku periodā, kad viņi apmeklēja Tuvo Austrumu bazārus un atrada kalējus, kuri izgatavoja pārsteidzošus asmeņus, asis, zobenus un aizsargājošās bruņas ar krāšņām ūdens marķētām virsmām. Šie tā saucamie "Damaskas" tēraudi var tikt nosaukti par slaveno Damaskas bazāru vai damaskam līdzīgo rakstu, kas izveidojās uz asmens. Asmeņi bija grūti, asi un bez salūzumiem varēja saliekties līdz 90 grādu leņķim, kā krustneši to izjuta.

Bet grieķi un romieši apzinājās, ka tīģeļa process nāk no Indijas. Pirmajā gadsimtā CE romiešu zinātnieks Plīnijs Vecais dabas vēsturē piemin dzelzs importu no Seres, kas, iespējams, attiecas uz Indijas dienvidu valstību Čerasu. 1. gadsimta CE ziņojumā ar nosaukumu Eripraen Sea Periplus ir ietverta skaidra atsauce uz Indijas dzelzi un tēraudu. 3. gadsimta CE grieķu alķīmiķis Zosimos minēja, ka indieši izgatavoja tēraudu augstas kvalitātes zobeniem, "izkausējot" tēraudu.

Dzelzs ražošanas process

Ir trīs galvenie moderno dzelzs ražošanas veidi: ziedēšana, domna un tīģelis. Bloomery, kas Eiropā pirmo reizi pazīstama aptuveni 900 BC, ietver dzelzs rūdas sildīšanu ar kokogli un pēc tam tās reducēšanu, veidojot cietu produktu, ko sauc par dzelzs un sārņu “ziedēšanu”. Bloomery dzelzs ir ar zemu oglekļa saturu (0,04% no svara), un tas ražo kaltas dzelzs. Domnas krāsns tehnoloģija, kas tika izgudrota Ķīnā 11. gadsimta CE, apvieno augstāku temperatūru un lielāku reducēšanas procesu, iegūstot čugunu, kura oglekļa saturs ir no 2 līdz 4 procentiem, bet ir pārāk trausls asmeņiem.

Tīģelī ar tīģeli dzelzs kalēji ievieto ziedoša dzelzs gabaliņus kopā ar materiālu, kas bagāts ar oglekli. Tīģeļus pēc tam aizzīmogo un vairākas dienas karsē līdz temperatūrai starp 1300–1400 grādiem pēc Celsija. Šajā procesā dzelzs absorbē oglekli un to sašķidrina, ļaujot pilnībā izdalīt sārņus. Pēc tam izgatavotajām wootz kūkām ļāva ārkārtīgi lēni atdzist. Pēc tam šīs kūkas tika eksportētas ieroču ražotājiem Tuvajos Austrumos, kuri uzmanīgi kaldināja baismīgās Damaskas tērauda asmeņus procesa laikā, radot zīda laistīšanas vai damaskām līdzīgus paraugus.

Tīģeļa tērauds, kas tika izgudrots Indijas subkontinentā vismaz 400 gadu pirms mūsu ēras, satur vidējo oglekļa līmeni - 1-2 procentus, un salīdzinājumā ar citiem izstrādājumiem tas ir īpaši augsts oglekļa tērauds ar augstu kalšanas spēju un augstu triecienizturību. un samazināta trauslums, kas piemērots asmeņu izgatavošanai.

Wootz tērauda laikmets

Dzelzs ražošana bija Indijas kultūras sastāvdaļa jau 1100. gadā pirms mūsu ēras tādās vietās kā Hallur. Agrākie pierādījumi dzelzs wootz veida apstrādei ietver tīģeļu un metāla daļiņu fragmentus, kas identificēti Kodumanal un Mel-siruvalur 5. gadsimta pirms Kristus vietās, gan Tamil Nadu. Dekānas provincē esošā Džunnāra dzelzs kūka un darbarīku molekulārā izmeklēšana, kas datēta ar Satavahana dinastiju (350 BC-136 CE), ir skaidrs pierādījums tam, ka šajā laikā tīģeļa tehnoloģija Indijā bija izplatīta.

Tīģeļa tērauda artefakti, kas tika atrasti Junnarā, nebija zobeni vai asmeņi, bet gan trauki un kalti, instrumenti ikdienas darba vajadzībām, piemēram, klinšu grebšanai un lodīšu izgatavošanai. Šādiem instrumentiem jābūt spēcīgiem, nekļūstot trausliem. Tīģeļa tērauda process veicina šīs īpašības, panākot struktūras viendabīgumu lielos attālumos un bez iekļaušanas nosacījumus.

Daži pierādījumi liecina, ka wootz process joprojām ir vecāks. Sešpadsmit simtus kilometru uz ziemeļiem no Junnar, Taksilā, mūsdienu Pakistānā, arheologs Džons Maršals atrada trīs zobenu asmeņus ar 1,2-1,7 procentiem oglekļa tērauda, ​​kas datēti kaut kur starp 5. gadsimtu pirms mūsu ēras un 1. gadsimta CE. Dzelzs gredzena kontekstā Kadebakele Karnatakā, kas datēts no 800 līdz 440 BC, ir tuvu 0,8 procentiem oglekļa, un tas ļoti labi var būt tīģeļa tērauds.

Avoti

  • Dube, R. K. "Wootz: Indijas tīģeļa tērauda sanskrita“ Utsa ”kļūdaina transliterācija.” JOM 66.11 (2014): 2390-96. Drukāt.
  • Durants-Šarre, M., F. Roussel-Dherbey un S. Coindeau. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131.-43. Drukāt.
  • Grazzi, F., et al. "Indijas zobenu ražošanas metožu noteikšana ar neitronu difrakcijas palīdzību." Mikroķīmiskais žurnāls 125 (2016): 273–78. Drukāt.
  • Kumars, Vinods, R. Balasubramaniam un P. Kumar. "Mikrostruktūras evolūcija deformētā ultraagrīnā oglekļa saturā ar zemu sakausējuma (Wootz) tēraudu." Materiālzinātnes forums 702-703.802-805 (2012). Drukāt.
  • Parks, Jang-Sik un Vasant Shinde. "Tīģeļa tehnoloģija, hronoloģija un loma, kas iegūta no senās vietas dzelzs priekšmetiem Junnarā, Indijā." Arheoloģijas zinātnes žurnāls 40.11 (2013): 3991-98. Drukāt.
  • Reibolds, M., et al. "Vairāku vēsturisko asmeņu uzbūve nanoskalā." Kristālu izpēte un tehnoloģijas 44.10 (2009): 1139–46. Drukāt.
  • Sukhanov, D.A., et al. "Damaskas tērauda lieko karbīdu morfoloģija." Materiālu zinātnes pētījumu žurnāls 5,3 (2016). Drukāt.

Skatīties video: The Secrets of Wootz Damascus Steel (Jūlijs 2020).