Damascus Steel: Ancient Sword Making Techniques

Stal damasceńska a perska stal podlewana to popularne nazwy mieczy ze stali wysokowęglowej stworzonych przez rzemieślników cywilizacji islamskiej w średniowieczu i bezowocnie pożądane przez ich europejskich odpowiedników. Ostrza miały wyższą wytrzymałość i najnowocześniejsze, i uważa się, że zostały nazwane nie dla miasto Damaszek, ale z ich powierzchni, które mają charakterystyczny zawijany jedwab lub adamaszek zawirowany wzór.

Najważniejsze fakty: stal damasceńska

Trudno nam sobie wyobrazić połączony strach i podziw wywołany przez dzisiejszą broń: na szczęście możemy polegać na literaturze. Książka brytyjskiego pisarza Waltera Scotta z 1825 r

Legendarny miecz znany jako stal damasceńska zastraszył europejskich najeźdźców „Święte Ziemie należący do Cywilizacja islamska podczas krucjat (1095–1270 n.e.). Kowale w Europie próbowali dopasować stal, stosując „technikę zgrzewania wzoru”, wykutą z naprzemiennych warstw stali i żelaza, składając i skręcając metal podczas procesu kucia. Spawanie wzorów było techniką stosowaną przez twórców miecza z całego świata, w tym Celtowie z VI wieku pne, Wikingowie z XI wieku n.e. i XIII wieku Japoński samuraj miecze Ale spawanie wzorów nie było tajemnicą stali w Damaszku.

Niektórzy uczeni przypisują poszukiwanie procesu stali damasceńskiej jako źródła współczesnej nauki o materiałach. Ale europejscy kowale nigdy nie powielili stalowego rdzenia Damaszku za pomocą techniki zgrzewania. Najbliżej odtworzenia siły, ostrości i falistej dekoracji były celowe wytrawianie powierzchni zgrzewanego wzoru lub dekorowanie tej powierzchni srebrem lub miedzią filigran.

W średniowiecznej technologii metalowej stal na miecze lub inne przedmioty była zwykle uzyskiwana w procesie kwitnienia, który wymagał podgrzania surowej rudy węglem drzewnym w celu uzyskania stałego produktu, zwanego „wykwitem” połączonego żelaza i żużel. W Europie żelazo oddzielono od żużla poprzez podgrzanie zakwitu do co najmniej 1200 stopni Celsjusza, co spowodowało jego upłynnienie i oddzielenie zanieczyszczeń. Ale w procesie ze stali damasceńskiej elementy kwiatowe umieszczono w tyglach z węglem materiał i ogrzewany przez kilka dni, aż stal utworzyła płyn w 1300–1400 stopnie.

Ale co najważniejsze, proces tygla zapewnił sposób na dodanie wysokiej zawartości węgla w kontrolowany sposób. Wysoka zawartość węgla zapewnia ostrą krawędź i trwałość, ale jego obecność w mieszance jest prawie niemożliwa do kontrolowania. Zbyt mało węgla i powstały materiał to kute żelazo, zbyt miękkie do tych celów; za dużo i dostajesz żeliwa, zbyt kruche. Jeśli proces się nie powiedzie, stal tworzy płyty z cementytu, faza żelaza, która jest beznadziejnie krucha. Islamscy metalurgi byli w stanie kontrolować wrodzoną kruchość i przekuwać surowiec do walki z bronią. Wzorzysta powierzchnia stali damasceńskiej pojawia się dopiero po bardzo powolnym procesie chłodzenia: te ulepszenia technologiczne nie były znane europejskim kowalom.

Stal damasceńska została wykonana z surowca o nazwie stal wootz. Wootz był wyjątkowym gatunkiem stali rudy żelaza, po raz pierwszy wyprodukowanej w południowych i południowo-środkowych Indiach i Sri Lanka może już w 300 pne Wootz został wyekstrahowany z surowej rudy żelaza i uformowany metodą tygla do stopienia, wypalenia zanieczyszczeń i dodania ważnych składniki, w tym zawartość węgla w zakresie 1,3–1,8 procent wagowych - kute żelazo zazwyczaj ma zawartość węgla około 0,1 procent.

Chociaż europejscy kowale i hutnicy, którzy próbowali stworzyć własne ostrza, w końcu przezwyciężyli problemy związane z o wysokiej zawartości węgla, nie mogli wyjaśnić, jak starożytni kowale syryjscy osiągnęli filigranową powierzchnię i jakość wykończonego produkt. Skaningowa mikroskopia elektronowa zidentyfikowała szereg znanych celowych dodatków do stali Wootza, takich jak kora Cassia auriculata (stosowany również w garbowaniu skór zwierząt) i liściach Calotropis gigantea (mleczarnia). Spektroskopia Wootza wykazała również niewielkie ilości wanadu, chromu, manganu, kobaltu i niklu oraz niektóre rzadkie pierwiastki, takie jak fosfor, siarka i krzem, których ślady prawdopodobnie pochodzą z kopalni w Indie.

Udana reprodukcja damasceńskich ostrzy, które pasują do składu chemicznego i posiadają dekorację z jedwabiu nawodnionego i wewnętrzną mikrostrukturę zgłoszono w 1998 r. (Verhoeven, Pendray i Dautsch), a kowale byli w stanie zastosować te metody do odtworzenia przykładów zilustrowane tutaj. Udoskonalenia wcześniejszego badania nadal dostarczają informacji o złożonych procesach metalurgicznych (Strobl i współpracownicy). Ożywiona debata na temat możliwego istnienia mikrostruktury „nanorurek” stali damasceńskiej opracowane przez badaczy Petera Pauflera i Madeleine Durand-Charre, ale nanorurki były w dużej mierze zdyskredytowane.

Ostatnie badania (Mortazavi i Agha-Aligol) nad ażurowymi stalowymi płytkami Safavid (XVI-XVII w.) Z płynną kaligrafią wykonano również ze stali wootz przy użyciu procesu damasceńskiego. Studium (Grazzi i współpracownicy) czterech indyjskich mieczy (tulwars) od XVII do XIX wieku pomiary transmisji neutronowej i analiza metalograficzna pozwoliły na podstawie tego zidentyfikować stal Wootza składniki.

• Durand-Charre, M. Les Aciers Damassés: Du Fer Primitif Aux Aciers Modernes. Paryż: Presses des Mines, 2007. Wydrukować.
• Embury, David i Olivier Bouaziz. "Kompozyty stalowe: siły napędowe i klasyfikacje„Roczny przegląd badań materiałowych 40.1 (2010): 213–41. Wydrukować.
• Kochmann, Werner i in. "Nanodruty w starożytnej stali damasceńskiej"Journal of Alloys and Compounds 372.1–2 (2004): L15-L19. Wydrukować.
• Reibold, Marianne i in. "Odkrycie nanorurek w starożytnej stali damasceńskiej. „Fizyka i inżynieria nowych materiałów. Eds. Cat, DoTran, Annemarie Pucci i Klaus Wandelt. Vol. 127. Springer Proceedings in Physics: Springer Berlin Heidelberg, 2009. 305-10. Wydrukować.
• Mortazavi, Mohammad i Davoud Agha-Aligol. "Podejście analityczne i mikrostrukturalne do badania historycznych blaszek stalowych o ultra wysokiej zawartości węgla (Uhc) należących do Malek National Library and Museum Institution, Iran.„Charakterystyka materiałów 118 (2016): 159–66. Wydrukować.
• Strobl, Susanne, Roland Haubner i Wolfgang Scheiblechner. "Nowe kombinacje stali produkowane przez technikę damasceńską. "Advanced Engineering Forum 27 (2018): 14-21. Wydrukować.
• Strobl, Susanne, Roland Haubner i Wolfgang Scheiblechner. "Stalowa wkładka z Damaszku na ostrzu miecza - produkcja i charakterystyka. "Key Engineering Materials 742 (2017): 333-40. Wydrukować.
• Verhoeven, John D. i Howard F. Clark. "Dyfuzja węgla między warstwami w nowoczesnych spawanych wzorowo ostrzach damasceńskich.„Charakterystyka materiałów 41.5 (1998): 183–91. Wydrukować.
• Verhoeven, J. D. i A. H. Pendray. "Powstanie wzoru adamaszku w stalowych ostrzach Damaszku. „Charakterystyka materiałów 47.5 (2001): 423–24. Wydrukować.
• Wadsworth, Jeffrey. "Archeometalurgia związana z mieczami"Charakterystyka materiałów 99 (2015): 1-7. Wydrukować.
• Wadsworth, Jeffrey i Oleg D. Sherby. "Odpowiedź na komentarze Verhoevena dotyczące stali damasceńskiej.„Charakterystyka materiałów 47.2 (2001): 163–65. Wydrukować.