Wootz Steel: суровина за ножове от дамаски стомана

Wootz стомана е името, дадено на изключителен клас стомана от желязна руда, произведена за първи път в Южна и Южна централна Индия и Шри Ланка може би още през 400 г. пр. н.е. Ковачите от Близкия Изток са използвали слитъци от индийския субконтинент, за да произвеждат необикновено стоманено въоръжение през средните векове, известно като Дамаска стомана.

Уотц (наречен хиперевтектоидния от съвременните металурзи) не е специфичен за конкретен изход от желязна руда, а е вместо а произведен продукт, създаден чрез използване на запечатан, нагрят тигел за въвеждане на високи нива на въглерод в всяка желязна руда. Полученото съдържание на въглерод за wootz се отчита по различен начин, но пада между 1,3-2 процента от общото тегло.

Терминът „wootz“ за пръв път се появява на английски в края на 18 век от металурзи, които провеждат първите експерименти, опитвайки се да разрушат неговата елементарна природа. Думата wootz може да е била грешна надпис на учения Хелън Скот от „уца“, думата за фонтан в Санскрит; "ukku", думата за стомана в индийския език каннада, и / или "uruku", за да се разтопи в стар тамилски език. Обаче това, за което днес се отнася Wootz, не е това, което европейските металурги от 18-ти век са смятали за това.

Wootz стомана стана известна на европейците в ранния средновековен период, когато посетиха базари в Близкия Изток и откриха ковачи, които правят невероятни остриета, брадви, мечове и защитна броня с разкошни водни маркирани повърхности. Тези така наречени „дамаски“ стомани могат да бъдат наречени за известния базар в Дамаск или моделът, наподобяващ дамаска, който се е образувал върху острието. Остриетата бяха твърди, остри и можеха да се огъват до ъгъл от 90 градуса, без да се счупят, както Кръстоносци открити за ужас.

Но гърците и римляните били наясно, че процесът на тигела идва от Индия. През първия век пр. Н. Е. Римският учен Плиний Старши Природознание споменава вноса на желязо от Серес, което вероятно се отнася до южното индийско царство Черас. Докладът от 1 век от СЕ призова Перипъл на Еритрейско море включва изрично позоваване на желязо и стомана от Индия. През III век пр. Н. Е. Гръцкият алхимик Зосимос споменава, че индианците са изработвали стомана за висококачествени мечове, като са "стопили" стоманата.

Има три основни типа предмодерно производство на желязо: цъфтеж, доменна пещ и тигел. Bloomery, за първи път известен през Европа около 900 г. пр.н.е., включва загряване на желязна руда с дървени въглища и след това я редуцира до получаване на твърд продукт, наречен „цъфтеж“ на желязо и шлака. Bloomery желязо има ниско съдържание на въглерод (0,04% тегловни) и от него се получава ковано желязо. Технологията на доменните пещи, изобретена в Китай през 11 век пр.н.е., съчетава по-високи температури и по-високи процес на редукция, в резултат на който се получава чугун, който има 2–4 процента съдържание на въглерод, но е твърде крехък за остриета.

С тигел желязо, ковачите поставят парчета от цъфтящо желязо заедно с богат на въглерод материал в тигли. След това тигелите се запечатват и загряват за период от дни до температури между 1300–1400 градуса по Целзий. При този процес желязото абсорбира въглерода и се втечнява от него, което позволява пълното отделяне на шлаката. След това произведените вълнени питки се оставят да се охлаждат изключително бавно. След това тези торти бяха изнесени на производителите на оръжие в Близкия изток, които внимателно изковаха страховитите стоманени остриета от Дамаск в процес, който създаде модели с напоена коприна или дамаска.

Тигелната стомана, изобретена на индийския субконтинент най-малко до 400 г. пр.н.е., съдържа междинно ниво на въглерод, 1-2%, и в сравнение с другите продукти са свръхвисока въглеродна стомана с висока пластичност за коване и висока ударна якост и намалена чупливост, подходящи за изработка остриета.

Производството на желязо е част от индийската култура още през 1100 г. пр. Н. Е. В места като Hallur. Най-ранните доказателства за обработката на желязо тип wootz включват фрагментите от тигели и метални частици, идентифицирани на местата от 5 век пр.н.е. Kodumanal и Мел-сирувалур, и двамата в Тамил Наду. Молекулярно изследване на желязна торта и инструменти от Юннар в провинция Декан и датиране на Династията Сатавахана (350 г. пр.н.е. – 136 г. пр.н.е.) е ясно доказателство, че технологията на тигела е широко разпространена в Индия от този период.

Артефактите от тигел от стомана, открити при Джунар, не са саби или остриета, а по-скоро шилове и длета, инструменти за ежедневни работни цели като резба на скали и изработка на мъниста. Такива инструменти трябва да бъдат здрави, без да стават чупливи. Процесът на тигелната стомана насърчава тези характеристики чрез постигане на структурна хомогенност на дълги разстояния и условия без включване.

Някои доказателства сочат, че процесът на wootz все още е по-стар. Шестнадесет километра северно от Джунар, при таксила в днешен Пакистан, откри археологът Джон Маршал три остриета на мечове с 1,2-1,7% въглеродна стомана, датирани някъде между V в. пр. н. е. и 1 век CE. Железен пръстен от контекст в Кадебекеле в Карнатака, датиран между 800–440 г. пр. Н. Е., Има състав, близък до .8 процента въглерод и може да бъде много тигел.

Източници

• Дюбе, Р. К. "Wootz: Грешна транслитерация на санскрит „Utsa“, използвана за индийска тигелна стомана." Jom 66.11 (2014): 2390–96. Печат.
• Durand – Charre, M., F. Русел – Дерби и С. Coindeau. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131–43. Печат.
• Grazzi, F., et al. "Определяне на методите на производство на индийски мечове чрез неутронна дифракция." Микрохимичен вестник 125 (2016): 273–78. Печат.
• Кумар, Винод, Р. Balasubramaniam, и P. Кумар. "Еволюция на микроструктурата в деформирана ултрависока въглеродна ниско легирана (Wootz) стомана." Форум на материалите 702–703.802–805 (2012). Печат.
• Парк, Ян-Сик и Васант Шинд. "Технология, хронология и ролята на тигелната стомана, изведена от железни предмети от древния обект в Джунар, Индия.„Списание за археологическа наука 40.11 (2013): 3991–98. Печат.
• Reibold, M., et al. "Структура на няколко исторически ножа в наноразмер." Кристални изследвания и технологии 44.10 (2009): 1139–46. Печат.
• Суханов, Д.А. и др. "Морфология на излишните карбиди Дамаска стомана." Списание за научни изследвания на материалите 5.3 (2016). Печат.