Damaskovo jeklo: tehnike izdelave starodavnih meč

Damaskovo jeklo perzijsko zalivano jeklo so običajna imena za meče z visoko ogljikovo jeklo, ki so jih v srednjem veku ustvarili obrtniki islamske civilizacije in ki so jih po svojih evropskih kolegih brezplodno ljubili. Rezila so imela vrhunsko žilavost in rezanje in verjamejo, da niso bila poimenovana za mesto Damask, vendar z njihovih površin, ki imajo značilno zvite vodene svile ali damaska vzorec.

Hitra dejstva: Damaskovo jeklo

Težko si predstavljamo kombinirani strah in občudovanje, ki ga danes ustvarja to orožje: na srečo se lahko zanesemo na literaturo. Knjiga iz leta 1825 britanskega pisatelja Walterja Scotta

Legendarni meč, znan kot jekla iz Damaska, je ustrahoval evropske napadalceSvete dežele " pripadnost Islamska civilizacija ves čas križarskih vojn (1095–1270 CE). Kovači v Evropi so se skušali ujemati z jeklom z "tehniko varjenja vzorcev", kovano iz alternativnih plasti jekla in železa, kovanje in zvijanje kovine med postopkom kovanja. Varjenje vzorcev je bila tehnika, ki so jo uporabljali izdelovalci meč z vsega sveta, tudi Kelti 6. stoletja pred našim štetjem, Vikingi 11. stoletja pred našim štetjem in trinajstega stoletja Japonski samuraji meči. Toda varjenje vzorcev ni bilo skrivnost Damaskovega jekla.

Nekateri znanstveniki pripisujejo iskanju postopka jekla v Damasku kot izvoru sodobne znanosti o materialih. Toda evropski kovači nikoli niso podvojili Damaskovega jekla s trdnim jedrom z uporabo tehnike varjenja vzorcev. Najbližje so prišli do ponovitve moči, ostrine in valovitega okrasja jedkanje površine zvarjene rezila ali okrasitev te površine s srebrom ali bakrom filigranski.

V tehnologiji kovin v srednjem veku je bilo jeklo za meče ali druge predmete običajno pridobljeno s postopkom cvetenja, ki je zahteval segrevanje surove rude z ogljem, da smo ustvarili trden izdelek, znan kot "cvetenje" kombiniranega železa in žlindra. V Evropi smo železo ločili od žlindre s segrevanjem cvetišča na vsaj 1200 stopinj Celzija, kar ga je likvidiralo in izločilo nečistoče. Toda v postopku jekla v Damasku so bili cvetovi za cvetenje postavljeni v lončke, ki vsebujejo ogljik materiala in segrevali nekaj dni, dokler jeklo ni tvorilo tekočine pri 1300–1400 stopinj.

Najpomembneje pa je, da je postopek lončka omogočil nadzorovanje dodane visoke vsebnosti ogljika. Visoko vsebnost ogljika zagotavlja izjemen rob in vzdržljivost, vendar je njegove prisotnosti v mešanici skoraj nemogoče nadzorovati. Premalo ogljika in nastalih stvari je kovano železo, premehko za te namene; preveč in dobite lito železo, preveč krhko. Če postopek ne gre pravilno, jeklo tvori plošče iz cementita, železno fazo, ki je brezupno krhka. Islamski metalurgi so bili sposobni nadzorovati prirojeno krhkost in surovine kovati v bojno orožje. Površina z vzorcem Damaskovega jekla se pojavi šele po izjemno počasnem postopku hlajenja: te tehnološke izboljšave niso bile znane evropskim kovačem.

Damaskovo jeklo je bilo narejeno iz surovine, imenovane wootz jeklo. Wootz je bil izredna kakovost jekla iz železove rude, ki so jo prvič izdelali v južni in južni osrednji Indiji in Šrilanka morda že pred 300 pr. Wootz je bil ekstrahiran iz surove železove rude in tvorjen po lončevi metodi za taljenje, izgorevanje nečistoč in dodajanje sestavine, vključno z vsebnostjo ogljika med 1,3–1,8 mas.% - kovano železo običajno vsebuje okoli 0,1 odstotkov.

Čeprav so evropski kovači in metalurzi, ki so poskušali narediti svoje rezila, na koncu premagali težave, povezane z z visoko vsebnostjo ogljika, niso znali razložiti, kako so starodavni sirski kovači dosegli filigrano površino in kakovost končanih izdelek. S skenirajočo elektronsko mikroskopijo smo ugotovili vrsto znanih namenskih dodatkov k Wootzovim jeklom, kot je lubje Cassia auriculata (uporablja se tudi za strojenje živalskih kož) in listov Calotropis gigantea (mlečna alga). Spektroskopija wootza je ugotovila tudi majhne količine vanadija, kroma, mangana, kobalta in niklja ter nekateri redki elementi, kot so fosfor, žveplo in silicij, katerih sledovi so verjetno prišli iz rudnikov v Indija.

Uspešna reprodukcija rezila damascena, ki se ujemajo s kemično sestavo in imajo dekoracijo z vodeno svilo in notranjo o mikrostrukturi so poročali leta 1998 (Verhoeven, Pendray in Dautsch), kovači pa so te metode lahko uporabili za razmnoževanje primerov prikazano tukaj. Dopolnitve prejšnje študije še naprej zagotavljajo informacije o zapletenih metalurških procesih (Strobl in sodelavci). Živa razprava o možnem obstoju mikrostrukture iz jekla iz Damaska ​​"nanocevke" razvil med raziskovalcem Petrom Pauflerjem in Madeleine Durand-Charre, nanocevke pa so bile v veliki meri diskreditiran.

Novejše raziskave (Mortazavi in ​​Agha-Aligol) na Safavidu (16. – 17. stoletje) odprte jeklene plošče s tekočo kaligrafijo so bile narejene tudi iz wootz jekla z uporabo damascenskega postopka. Študija (Grazzi in sodelavci) štirih indijskih mečev (tulvarjev) od 17. do 19. stoletja z uporabo Z meritvami prenosa nevtronov in metalografsko analizo je bilo mogoče na podlagi tega prepoznati wootzovo jeklo sestavni deli.

• Durand-Charre, M. Les Aciers Damassés: Du Fer Primitif Aux Aciers Modernes. Pariz: Presses des Mines, 2007. Natisni
• Embury, David in Olivier Bouaziz. "Kompoziti na osnovi jekla: gonilne sile in klasifikacije. "Letni pregled raziskav materialov 40.1 (2010): 213-41. Natisni
• Kochmann, Werner in sod. "Nanowires iz jekla starodavnega Damaska"Časopis za zlitine in spojine 372.1-2 (2004): L15-L19. Natisni
• Reibold, Marianne in sod. "Odkrivanje nanocevk v starodavnem Damaskovem jeklu. "Fizika in inženiring novih materialov. Eds Mačka, DoTran, Annemarie Pucci in Klaus Wandelt. Vol. 127. Springer Zbornik fizike: Springer Berlin Heidelberg, 2009. 305-10. Natisni
• Mortazavi, Mohamed in Davoud Agha-Aligol. "Analitični in mikrostrukturni pristop k preučevanju zgodovinskih jeklenih plošč iz ultra visokega ogljika (Uhc), ki spadajo v nacionalno knjižnico in muzejsko institucijo Malek, Iran."Karakterizacija materialov 118 (2016): 159-66. Natisni
• Strobl, Susanne, Roland Haubner in Wolfgang Scheiblechner. "Nove kombinacije jekla, ki jih izdeluje tehnika Damask. «Napredni inženirski forum 27 (2018): 14–21. Natisni
• Strobl, Susanne, Roland Haubner in Wolfgang Scheiblechner. "Damask jekleni vložek na rezi meča - izdelava in karakterizacija. "Ključni inženirski materiali 742 (2017): 333-40. Natisni
• Verhoeven, John D. in Howard F. Clark. "Difuzija ogljika med plastmi v modernih rezilih Damask, varjenih z vzorcem."Karakterizacija materialov 41.5 (1998): 183-91. Natisni
• Verhoeven, J. D. in A. H. Pendray. "Izvor vzorca Damask v rezilih iz jekla Damask. "Karakterizacija materialov 47.5 (2001): 423-24. Natisni
• Wadsworth, Jeffrey. "Arheometallurgija, povezana z meči. "Karakterizacija materialov 99 (2015): 1–7. Natisni
• Wadsworth, Jeffrey in Oleg D. Šerbi. "Odgovor na komentar Verhoeven o Damascus Steel."Karakterizacija materialov 47.2 (2001): 163-65. Natisni