Воотз Стеел: сировина за оштрице од Дамаск челика

Воотз челик је име које је добило по изузетном разреду челика гвожђе руде које је прво направљено у јужној и јужној централној Индији и Шри Ланки можда већ 400. године пре нове ере. Ковачи Блиског Истока користили су инготе од индијског потконтинента за производњу изванредног челичног оружја током средњег века, познатог као Дамаск челик.

Воотз (зове се хипереутектоид савремени металурзи) није специфичан за одређени изданак гвожђа руде већ је а произведен производ створен коришћењем запечаћене, грејне посуде за уношење високих нивоа угљеника у било која гвожђа руда. Резултирајући садржај угљеника за воотз пријављује се различито, али пада између 1,3-2 посто укупне тежине.

Израз "воотз" први се пут појављује на енглеском језику у касном 18. веку, од стране металургиста који су извели прве експерименте покушавајући да разбију његову елементарну природу. Реч воотз можда је погрешно написала научница Хеленус Сцотт из „утса“, реч за фонтану у Сансцрит; "укку", реч за челик на индијском језику каннада, и / или "уруку", да би се точио у старом тамилу. Међутим, оно што данас говори о воотзу није оно што су европски металурзи из 18. века мислили да јесте.

Воотз челик постао је познат Европљанима у раном средњовековном периоду када су посетили пијаце на Блиском Истоку и пронашли су ковачи који праве невероватне сечиве, секире, мачеве и заштитни оклоп с прелепим воденим површинама. Ови такозвани челици "Дамаск" могу бити именовани по чувеном базару у Дамаск или налик на дамаск који је формиран на сечиву. Сечиви су били чврсти, оштри и могли су се савијати до 90-степеног угла без пуцања, као Крсташи наишао на њихово сађење.

Али Грци и Римљани били су свесни да је процес лончења потицао из Индије. У првом веку пне, римски научник Плиниј старији Природна историја помиње увоз гвожђа из Сереса, што се вероватно односи на јужно индијско краљевство Цхерас. Извештај ЦЕ из 1. века под називом Периплус Еритрејског мора укључује експлицитну референцу на жељезо и челик из Индије. У 3. веку пне грчки алхемичар Зосимос поменуо је да су Индијци израђивали челик за мачеве високог квалитета „топљењем“ челика.

Постоје три главне врсте предмодерне производње гвожђа: блоомерија, висока пећ и лончић. Блоомери, прво познато у Европа око 900 пре нове ере, подразумева загревање гвожђе руде дрвеним угљеном и затим редуковање да би се добио чврсти производ, назван "цветање" гвожђа и шљаке. Блоомери гвожђе има низак садржај угљеника (0,04 мас.%) И производи ковано гвожђе. Технологија високе пећи, изумљена у Кини у 11. веку пре нове ере, комбинује више температуре и веће процес редукције, што резултира у ливеном гвожђу, које има 2–4 процента угљеника, али је превише крхко ножеви, сецива.

Уз гвожђе за лончић, ковачи постављају комаде крвавог гвожђа заједно са материјалом богатим угљеником у посудице. Затим су се лонци запечатили и загревали током дана на температурама између 1300 и 1400 степени Целзијуса. При том процесу гвожђе апсорбује угљеник и течно га укапљује, омогућавајући потпуно одвајање шљаке. Произведени воотз колачи остављени су да се изузетно споро хладе. Ти колачи су затим извезени произвођачима оружја на Блиском Истоку који су пажљиво фалсификовали застрашујуће челичне сечиве из Дамаска, у поступку који је створио узорке попут водене свиле или дамаска.

Чврсти челик, изумљен на индијском потконтиненту најмање 400 година пре нове ере, садржи средњи ниво угљеника, 1-2 процента, и у поређењу са остали производи су ултра-високи челик од угљеника са високом дуктилношћу ковања и високом чврстином удара и смањеном крхкошћу погодним за израду ножеви, сецива.

Производња гвожђа била је део индијске културе већ 1100. године пре нове ере, на локацијама као што су Халлур. Најранији докази за обраду гвожђа типа воотз укључују фрагменте лончића и металних честица идентификованих на местима из 5. века пре нове ере Кодуманал и Мел-сирувалур, обојица у Тамил Наду. Молекуларно истраживање гвоздене погаче и алата из Јуннара у провинцији Деццан и датирање из ње Династија Сатавахана (350 година пне-136 год. Пне.) Јасан је доказ да је технологија ратовања раширена у Индији овај период.

Артефакти од распелог челика који су пронађени код Јуннара нису мачеви или сечива, већ шкољке и длетови, алати за свакодневне радне сврхе, попут резбарења стијена и израде перли. Такви алати морају бити јаки, а да не постану крхки. Процес челичног лончења унапређује те карактеристике постизањем структурне хомогености дугог домета и услова без укључивања.

Неки докази упућују на то да је процес воотза још старији. Шеснаест стотина километара сјеверно од Јуннара, код Такиле у данашњем Пакистану, пронашао је археолог Јохн Марсхалл три сечива мача са челичним угљеником од 1,2 до 1,7 одсто, датирана негде између 5. века пре нове ере и првог века ЦЕ. Гвоздени прстен из контекста на Кадебакелеу у Карнатаки, датиран између 800–440 година пре нове ере, има састав близу 0,8 процената угљеника и може бити врло челик за ломљење.

Извори

• Дубе, Р. К. "Воотз: Погрешна транслитерација санскртског “Утса” која се користи за индијски лончени челик." ЈОМ 66.11 (2014): 2390–96. Принт.
• Дуранд – Цхарре, М., Ф. Роуссел – Дхербеи и С. Цоиндеау "Лес Ациерс Дамассес Децриптес." Ревуе де Металлургие 107.04 (2010): 131–43. Принт.
• Граззи, Ф. и др. "Одређивање начина производње индијских мачева помоћу неутронске дифракције." Мицроцхемицал Јоурнал 125 (2016): 273–78. Принт.
• Кумар, Винод, Р. Баласубраманиам, анд П. Кумар. "Еволуција микроструктуре у деформисаном ултрахидро угљеничном челику са ниским легурама (Воотз)." Форум за науку о материјалима 702–703.802–805 (2012). Принт.
• Парк, Јанг – Сик и Вантс Схинде. "Технологија, хронологија и улога лонченог челика као из жељезних предмета древног налазишта у Јуннару, Индија."Часопис за археолошку науку 40.11 (2013): 3991–98. Принт.
• Реиболд, М. и др. "Структура више историјских сечива на Наносцале-у." Кристално истраживање и технологија 44.10 (2009): 1139–46. Принт.
• Сукханов, Д.А. и др. "Морфологија вишка карбида Дамаск челик." Јоурнал оф Материалс Сциенце Ресеарцх 5.3 (2016). Принт.