Oțel Wootz care produce lamele din oțel Damasc

Oțel Wootz este numele dat unui grad excepțional de oțel cu minereuri de fier fabricat pentru prima dată în sudul și sud-centrul Indiei și Sri Lanka, poate încă din 400 î. Fierarii din Orientul Mijlociu au folosit lingouri wootz din subcontinentul indian pentru a produce armament extraordinar de oțel pe tot parcursul Evului Mediu, cunoscut sub numele de oțel Damasc.

Wootz (numit hipereutectoid de către metalurgiștii moderni) nu este specific unui afecțiune specială a minereului de fier, ci este în schimb un produs fabricat creat prin utilizarea unui creuzet încălzit sigilat pentru a introduce niveluri ridicate de carbon în orice minereu de fier. Conținutul de carbon rezultat pentru wootz este raportat diferit, dar se încadrează între 1,3-2% din greutatea totală.

De ce Wootz Steel este faimos

Termenul „wootz” apare pentru prima dată în engleză la sfârșitul secolului 18, de către metalurgiștii care au efectuat primele experimente încercând să-și distrugă natura elementară. Cuvântul wootz ar fi putut fi o traducere greșită a savantului Helenus Scott din „utsa”, cuvântul pentru o fântână din Sanscrit; "ukku", cuvântul pentru oțel în limba indiană Kannada și / sau "uruku", pentru a face topit în tamilul vechi. Cu toate acestea, ceea ce se referă astăzi la wootz nu este ceea ce au crezut că este vorba despre metalurgii europeni din secolul al XVIII-lea.

Oțelul Wootz a devenit cunoscut europenilor în perioada medievală timpurie când au vizitat bazarurile din Orientul Mijlociu și au găsit fierari făcând lame, topoare, săbii și armuri de protecție cu suprafețe superbe marcate cu apă. Acești așa-numiți oțeluri „Damasc” pot fi numiți pentru celebrul bazar din Damasc sau modelul asemănător cu damascul care a fost format pe lamă. Lamele erau dure, ascuțite și capabile să se îndoaie până la un unghi de 90 de grade, fără să se rupă, după cum cruciații au constatat consternat.

Dar grecii și romanii erau conștienți că procesul de creuzet provenea din India. În primul secol d.Hr., savantul roman Plinio the Elder Istoria naturală menționează importul de fier din Seres, care se referă probabil la regatul sudic indian Cheras. Raportul CE din secolul I numit Periplus al Mării Erythraen include o referire explicită la fierul și oțelul din India. În secolul al III-lea, CE, alchimistul grec Zosimos a menționat că indienii au făcut oțel pentru săbii de înaltă calitate prin „topirea” oțelului.

Procesul de producere a fierului

Există trei tipuri principale de fabricație de fier premodern: floare, cuptor și creuzet. Înflorirea, cunoscută mai întâi în Europa aproximativ 900 î.e.n., implică încălzirea minereului de fier cu cărbune și apoi reducerea acestuia pentru a forma un produs solid, numit „o floare” de fier și zgură. Fierul în floare are un conținut scăzut de carbon (0,04 la sută în greutate) și produce fier forjat. Tehnologia cuptorului, inventată în China în secolul al 11-lea, combină temperaturi mai ridicate și un proces de reducere mai mare, rezultând fontă, care are un conținut de carbon de 2-4 la sută, dar este prea fragilă pentru lame.

Cu fierul creuzet, fierarii plasează bucăți de fier în floare împreună cu materialul bogat în carbon în creuzete. Creuzetele sunt apoi sigilate și încălzite pe o perioadă de zile la temperaturi cuprinse între 1300-1400 grade centigrade. În acest proces, fierul absoarbe carbonul și este lichefiat de acesta, permițând separarea completă a zgurii. Prăjiturile wootz produse au fost apoi lăsate să se răcească extrem de lent. Aceste torturi au fost apoi exportate către producătorii de arme din Orientul Mijlociu, care au falsificat cu atenție temerile lame de oțel Damasc, într-un proces care a creat modelele de mătase udă sau de tip damasc..

Oțelul creuzet, inventat în subcontinentul indian cel puțin încă de la 400 î.e.n., conține un nivel intermediar de carbon, 1-2%, iar în comparație cu celelalte produse este un oțel carbon ultra-înalt, cu ductilitate ridicată pentru forjare și rezistență mare la impact. și fragilitate redusă, potrivită pentru fabricarea de lame.

Epoca oțelului Wootz

Fabricarea fierului a făcut parte din cultura indiană încă din 1100 î.Hr., pe site-uri precum Hallur. Primele dovezi pentru prelucrarea fierului de tip wootz includ fragmentele de creuzete și particule metalice identificate în siturile din secolul al V-lea î.Hr. din Kodumanal și Mel-siruvalur, ambele din Tamil Nadu. Ancheta moleculară a unui tort și unelte de fier din Junnar în provincia Deccan și care datează din dinastia Satavahana (350 î.Hr.-136 CE) este o dovadă clară că tehnologia creuzetului a fost răspândită în India în această perioadă..

Artefactele din oțel creuzet găsite la Junnar nu erau săbii sau lame, ci mai degrabă vârfuri și dalta, instrumente pentru scopuri de zi cu zi, cum ar fi cioplirea rocilor și confecționarea mărgelelor. Astfel de instrumente trebuie să fie puternice fără a deveni fragile. Procesul din oțel creuzet promovează aceste caracteristici prin obținerea omogenității structurale de lungă durată și a condițiilor de incluziune.

Unele dovezi sugerează că procesul wootz este încă mai vechi. La șaisprezece sute de kilometri nord de Junnar, la Taxila, în actualul Pakistan, arheologul John Marshall a găsit trei lame de sabie cu oțel carbon de 1,2-1,7%, datate undeva între secolul al V-lea î.e.n și secolul I î. Un inel de fier dintr-un context de la Kadebakele din Karnataka, datat între 800-440 î.e.n., are o compoziție apropiată de .8 la sută carbon și poate foarte bine să fie oțel creuzet..

surse

• Dube, R. K. "Wootz: transliterare eronată a sanscritului„ Utsa "folosit pentru oțelul creuzet indian." JOM 66.11 (2014): 2390-96. Imprimare.
• Durand-Charre, M., F. Roussel-Dherbey și S. Coindeau. „Les Aciers Damassés Décryptés”. Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131-43. Imprimare.
• Grazzi, F., și colab. "Determinarea metodelor de fabricație a săbiilor indiene prin difracția neutronilor." Jurnalul microchimic 125 (2016): 273-78. Imprimare.
• Kumar, Vinod, R. Balasubramaniam și P. Kumar. "Evoluția microstructurii din oțel cu aliaj slab (Wootz) cu carbon ultrahigh deformat." Forumul științei materialelor 702-703.802-805 (2012). Imprimare.
• Park, Jang-Sik și Vasant Shinde. "Tehnologie, cronologie și rolul oțelului creuzet, ca atare din obiectele de fier ale sitului antic din Junnar, India." Journal of Archaeological Science 40.11 (2013): 3991-98. Imprimare.
• Reibold, M., și colab. „Structura mai multor lame istorice la nano-scară”. Cercetarea și tehnologia cristalului 44.10 (2009): 1139-46. Imprimare.
• Sukhanov, D.A., și colab. "Morfologia excesului de carbohidrați Damascus Steel". Journal of Materials Science Research 5.3 (2016). Imprimare.