Дамаск челик: технике израде древних мачева

Дамаск челик и перзијски заливани челик уобичајени су називи за мачеве од високог угљеника од челика које су створили занатри исламске цивилизације током средњег века и које су плодови тражили од својих европских колега. Оштрице су имале врхунску чврстоћу и резну ивицу, а верује се да нису именовани за град Дамаск, али са њихових површина које имају карактеристично залеђене свиле или налик на дамаск шаблон.

Брзе чињенице: Дамаск Челик

Тешко нам је замислити комбиновани страх и дивљење изазвано овим оружјем данас: Срећом, можемо се ослонити на литературу. Књига британског писца Валтера Сцотта из 1825. године

Легендарни мач познат као челик из Дамаска застрашио је европске окупаторе 'Холи Ландс ' који припадају Исламска цивилизација широм крсташких ратова (1095–1270. пне). Ковачи у Европи покушали су да одговарају челику користећи "технику заваривања узорка", ковану из наизменичних слојева челика и гвожђа, савијајући и увијајући метал током процеса ковања. Заваривање узорка била је техника коју су користили произвођачи мачева из целог света, укључујући Келти из 6. века пре нове ере, Викинзи 11. века пне и 13. века Јапански самурај мачеви. Али заваривање узорка није била тајна Дамасковог челика.

Неки учењаци приписују потрази за челичним процесом у Дамаску као изворима савремене науке о материјалима. Али европски ковачи никада нису дуплирали чврсти језгри Дамасков челик користећи технику заваривања узорака. Најближе су намјерно понављали снагу, оштрину и таласасти украс јеткање површине сечива завареног узорком или украшавање те сребра или бакра филигрански.

У технологији метала у средњим годинама, челик за мачеве или друге предмете обично се добија процесом цветања, које је захтевало загревање сирове руде дрвеним угљеном да би се добио чврст производ, познат као „цветање“ комбинованог гвожђа и шљака. У Европи се гвожђе одвојило од шљаке загревањем цвета на најмање 1200 степени Целзијуса, што је ликвидирало и раздвојило нечистоће. Али у процесу челика из Дамаска, комади цвата су стављени у распели са угљеником материјала и грејати током неколико дана, све док челик није створио течност на 1300–1400 степени.

Али што је најважније, поступак ливеног притиска пружао је начин да се контролирано дода високи садржај угљеника. Високо угљеник пружа оштру ивицу и издржљивост, али његову присутност у мешавини је готово немогуће контролисати. Премало угљеника и добијених ствари је ковано гвожђе, превише мекано за ове сврхе; превише и добијате ливено гвожђе, превише крхко. Ако процес не иде како треба, челик формира плоче од цементита, фазу гвожђа која је безнадно крхка. Исламски металурзи били су у стању да контролишу урођену крхкост и сировину убаце у борбено оружје. Површина с узорком од челика Дамаска појављује се тек након изузетно спорог процеса хлађења: ова технолошка побољшања нису била позната европским ковачима.

Дамаск челик је направљен од сировине зване воотз челик. Воотз је био изузетан разред челика гвожђе руде који је прво направљен у јужној и јужној централној Индији и Шри Ланка можда већ 300 пре нове ере. Воотз је екстрахован из сирове гвожђе руде и формиран помоћу методе лончења да се растопи, сагорева нечистоће и дода важне састојци, укључујући садржај угљеника између 1,3 и 1,8 мас.% - ковано гвожђе обично садржи око 0,1 проценат.

Иако су европски ковачи и металурзи који су покушали да направе своје сечиве на крају превазишли проблеме који су својствени висок садржај угљеника, нису могли да објасне како су древни сиријски ковачи постигли филиграну површину и квалитет готовог материјала производ. Скенирајућа електронска микроскопија идентификовала је низ познатих сврсисходних додатака Воотз челику, попут коре Цассиа аурицулата (такође се користи за штављење животињских кожа) и лишћа Цалотропис гигантеа (млечна трава). Спектроскопија воотза такође је идентификовала мале количине ванадијума, хрома, мангана, кобалта и никла, и неки ретки елементи као што су фосфор, сумпор и силицијум, чији трагови вероватно потичу из рудника у Индија

Успешна репродукција оштрица дамасцена која одговарају хемијском саставу и поседују декорисану водену свилу и унутрашњу микроструктура је пријављена 1998. (Верхоевен, Пендраи и Даутсцх), а ковачи су могли да користе те методе да репродукују примере овде је илустровано. Унапређења раније студије пружају информације о сложеним металуршким процесима (Стробл и колеге). Жива расправа о могућем постојању микроструктуре „наноцјевчице“ од челика из Дамаска развијена између истраживача Петера Пауфлера и Маделеине Дуранд-Цхарре, али наноцесте су углавном биле дискредитован.

Недавна истраживања (Мортазави и Агха-Алигол) на Сафавиду (16.-17. век) отворене челичне плоче са течном калиграфијом такође су направљена од воотз челика употребом дамасценског процеса. Студија (Граззи и колеге) о четири индијска мача (тулвари) од 17. до 19. века помоћу мерења преноса неутрона и металографска анализа успели су да идентификују воотз челик на основу његовог компоненте.

• Дуранд-Цхарре, М. Лес Ациерс Дамассес: Ду Фер Примитиф Аук Ациерс Модернес. Париз: Прессес дес Минес, 2007. Принт.
• Ембури, Давид и Оливиер Боуазиз. "Композити на бази челика: Покретачке снаге и класификације. "Годишњи преглед истраживања материјала 40.1 (2010): 213-41. Принт.
• Коцхманн, Вернер и др. "Нановирес у древном Дамаску Челику"Часопис за легуре и једињења 372.1-2 (2004): Л15-Л19. Принт.
• Реиболд, Марианне и др. "Откриће наноцјевчица у древном Дамаску Челику. "Физика и инжењеринг нових материјала. Едс. Мачка, ДоТран, Аннемарие Пуцци и Клаус Ванделт. Вол. 127. Спрингер Зборник радова из физике: Спрингер Берлин Хеиделберг, 2009. 305-10. Принт.
• Мортазави, Мохамед и Давоуд Агха-Алигол. "Аналитички и микроструктурни приступ проучавању историјских челичних плоча са ултра-високим угљеником (Ухц) припадају Националној библиотечкој и музејској установи Малек, Иран."Карактеризација материјала 118 (2016): 159-66. Принт.
• Стробл, Сусанне, Роланд Хаубнер и Волфганг Сцхеиблецхнер. "Нове комбинације челика произведене техником Дамаск. "Напредни инжењерски форум 27 (2018): 14-21. Принт.
• Стробл, Сусанне, Роланд Хаубнер и Волфганг Сцхеиблецхнер. "Дамаск челични уметак на сечиву мача - израда и карактеризација. "Кључни инжењерски материјали 742 (2017): 333-40. Принт.
• Верхоевен, Јохн Д. и Ховард Ф. Цларк. "Дифузија угљеника између слојева у модерним Дамаским сечивима са заваривањем узорка."Карактеризација материјала 41.5 (1998): 183-91. Принт.
• Верхоевен, Ј. Д. и А. Х. Пендраи. "Поријекло Дамаск узорка у Дамаск челичним сечивима. "Карактеризација материјала 47.5 (2001): 423-24. Принт.
• Вадсвортх, Јеффреи. "Археометаллургија повезана са мачевима. "Карактеризација материјала 99 (2015): 1-7. Принт.
• Вадсвортх, Јеффреи и Олег Д. Схерби. "Одговор на коментаре Верхоевена о Дамаску Челику."Карактеризација материјала 47.2 (2001): 163-65. Принт.