Wootz Steel: Surovina pre čepele Damaskovej ocele

Wootz oceľ je názov pre výnimočnú triedu železnej rudy, ktorá bola prvýkrát vyrobená v južnej a južnej časti Indie a na Srí Lanke asi 400 rokov pred nl. Kovári z Blízkeho východu používali ingoty z indického subkontinentu na výrobu mimoriadnych oceľových zbraní v stredoveku, známych ako Damašská oceľ.

Wootz (nazýva sa hypereutectoid moderných metalurgov) nie je špecifický pre konkrétny východisk železnej rudy, ale je a - vyrobený výrobok vytvorený pomocou zapečateného, ​​vyhrievaného téglika na zavedenie vysokej úrovne uhlíka akákoľvek železná ruda. Výsledný obsah uhlíka pre wootz je uvádzaný rôzne, ale pohybuje sa medzi 1,3 - 2 percentami z celkovej hmotnosti.

Prečo je spoločnosť Wootz Steel slávna

Termín „wootz“ sa prvýkrát objavuje v angličtine koncom 18. storočia metalurgami, ktorí uskutočnili prvé experimenty, ktoré sa pokúšali prelomiť jeho elementárnu povahu. Slovo wootz môže byť chybným prepisom učiteľa Helenus Scott z slova „utsa“, slovo pre fontánu v Sanscrite; „ukku“, slovo pre oceľ v indickom jazyku Kannada a / alebo „uruku“, ktoré roztaví starú Tamilsku. To, čo sa dnes hovorí wootz, však nie je to, čo si mysleli európski metalurgovia 18. storočia.

instagram viewer

Oceľ Wootz sa stala Európanom známou na začiatku stredoveku, keď navštívili stredovýchodné bazáre a baziliky našli kováčov, ktorí vyrábajú úžasné čepele, sekery, meče a ochranné brnenie s nádhernými povrchmi označenými vodou. Tieto takzvané "damašské" ocele môžu byť pomenované pre slávny bazár v Damask alebo damaškový vzor, ​​ktorý bol vytvorený na čepeli. Čepele boli tvrdé, ostré a schopné ohýbať sa až do uhla 90 stupňov bez zlomenia Crusaders zistené, že ich zdesenie.

Gréci a Rimania si však boli vedomí, že kelímkový proces pochádza z Indie. V prvom storočí nášho letopočtu bol rímsky učenec Pliny starší Prírodná história spomína dovoz železa zo Seresa, ktoré pravdepodobne odkazuje na južné indické kráľovstvo Cheras. Správa z 1. storočia s názvom Periplus Erythraenského mora zahŕňa výslovný odkaz na železo a oceľ z Indie. V 3. storočí nl grécky alchymista Zosimos uviedol, že Indiáni vyrábali oceľ pre vysoko kvalitné meče „tavením“ ocele.

Proces výroby železa

Existujú tri hlavné typy predmodernej výroby železa: kvet, vysoká pec a téglik. Kvet, prvý známy v roku 2006 Európa asi 900 BCE, zahŕňa zahrievanie železnej rudy aktívnym uhlím a jej redukciu na pevný produkt nazývaný „kvet“ železa a trosky. Kvetinové železo má nízky obsah uhlíka (0,04% hmotnosti) a vytvára kované železo. Technológia vysokých pecí, vynájdená v Číne v 11. storočí CE, kombinuje vyššie teploty a vyššie teploty proces redukcie, ktorého výsledkom je liatina, ktorá má obsah uhlíka 2 - 4%, ale je príliš krehká lopatky.

Pri kelímku kladú kovári kúsky kvetného železa spolu s materiálom bohatým na uhlík do téglikov. Tégliky sa potom utesnia a zahrievajú sa v priebehu niekoľkých dní na teploty medzi 1300 až 1400 stupňov Celzia. V tomto procese železo absorbuje uhlík a skvapalňuje ho, čo umožňuje úplné oddelenie trosky. Vyrobené wootz koláče sa potom nechali ochladiť extrémne pomaly. Tieto koláče sa potom vyviezli na výrobcov zbraní na Blízkom východe, ktorí opatrne falšovali hrôzostrašné oceľové čepele damašku v procese, ktorý vytvoril zavodnené hodvábne alebo damaškové vzory.

Kelímková oceľ, vynájdená na indickom subkontinente najmenej už v 400 BCE, obsahuje strednú hladinu uhlíka, 1 - 2 percentá, v porovnaní s ďalšími výrobkami je ultravysoká uhlíková oceľ s vysokou tažnosťou pre kovanie a vysokou rázovou pevnosťou a zníženou krehkosťou vhodnou na výrobu lopatky.

Vek Wootz Steel

Výroba železa bola súčasťou indickej kultúry už v roku 1100 pred nl, na miestach ako napr Hallur. Najskorší dôkaz pre spracovanie železa typu wootz zahŕňa fragmenty téglikov a kovových častíc identifikovaných v lokalitách BCE z 5. storočia Kodumanal a Mel-siruvalur, obaja v Tamil Nadu. Molekulárne vyšetrovanie železného koláča a náradia z Junnaru v provincii Deccan a datovania do Dynastia Satavahana (350 BCE – 136 CE) je jasným dôkazom toho, že technológia téglika bola v Indii rozšírená toto obdobie.

Artefakty téglika z ocele, ktoré sa našli v Junnare, neboli meče alebo čepele, ale skôr šneky a sekáče, nástroje na každodenné pracovné účely, ako sú rezbárstvo a výroba korálikov. Takéto nástroje musia byť silné bez toho, aby sa stali krehkými. Proces z téglika podporuje tieto vlastnosti dosiahnutím štruktúrnej homogenity a podmienok bez inklúzie na veľké vzdialenosti.

Niektoré dôkazy naznačujú, že proces wootz je ešte starší. Šestnásťsto kilometrov severne od Junnaru v Taxile v dnešnom Pakistane našiel archeológ John Marshall tri čepele meča s uhlíkovou oceľou 1,2 - 1,7%, datované niekde medzi 5. a 1. storočím pred nl CE. Železný prsteň z kontextu v Kadebakele v Karnatake, ktorý sa datuje medzi 800 - 440 BCE, má zloženie blízke 0,8% uhlíka a môže to byť veľmi dobre kelímková oceľ.

zdroje

  • Dube, R. K. "Wootz: Chybné prepis Sanskritu „Utsa“, ktorý sa používa pre indickú kelímkovú oceľ." JOM 66.11 (2014): 2390–96. Tlačiť.
  • Durand – Charre, M., F. Roussel – Dherbey a S. Coindeau. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131–43. Tlačiť.
  • Grazzi, F., a kol. "Stanovenie výrobných metód indických mečov pomocou difrakcie neutrónov." Microchemical Journal 125 (2016): 273–78. Tlačiť.
  • Kumar, Vinod, R. Balasubramaniam a P. Kumar. "Vývoj mikroštruktúry v deformovanej ultratenkej uhlíkovej nízko legovanej oceli (Wootz)." Fórum materiálových vied 702–703.802–805 (2012). Tlačiť.
  • Park, Jang-Sik a Vasant Shinde. "Technológia, chronológia a úloha kelímkovej ocele odvodená zo železných predmetov starovekého miesta v indickom Junnare.„Journal of Archaeological Science 40.11 (2013): 3991–98. Tlačiť.
  • Reibold, M., a kol. "Štruktúra niekoľkých historických čepelí v Nanoscale." Crystal Research and Technology 44.10 (2009): 1139–46. Tlačiť.
  • Sukhanov, D.A., a kol. "Morfológia nadmerných karbidov Damasková oceľ." Journal of Material Science Research 5.3 (2016). Tlačiť.