„Wootz“ plienas: Damasko plieno ašmenų žaliava

Wootz plienas yra vardas, suteiktas išskirtinės rūšies geležies rūdos plienui, pirmą kartą pagamintam pietų ir pietų centrinėje Indijoje ir Šri Lankoje galbūt jau 400 m. Artimųjų Rytų kalviai naudojo wootz luitus iš Indijos žemyno, kad gamintų nepaprastus plieninius ginklus per visą viduramžių amžių, žinomus kaip Damasko plienas.

Wootz (vadinamas hipereutektoidas šiuolaikinių metalurgų) nėra būdingas konkrečiam geležies rūdos atodarui, o yra a pagamintas produktas, sukurtas naudojant sandarų, šildomą tiglį, į kurį įdedama daug anglies bet kokia geležies rūda. Nurodomas gautas anglies kiekis wootz, tačiau jis svyruoja tarp 1,3–2 procentų viso svorio.

Terminas „wootz“ pirmą kartą angliškai atsirado 18 a. Pabaigoje, kai metalurgijos specialistai atliko pirmuosius eksperimentus, siekdami sugriauti jo elementarumą. Žodis wootz galėjo būti netinkamas mokslininko Helenus Scotto žodis „utsa“, žodis fontanui Sanscrit; „ukku“, žodis plienas indų kalba kannada, ir (arba) „uruku“, kad išlydytų senuose tamiluose. Vis dėlto tai, kas šiandien vadinama „wootz“, nėra tai, kas manyta 18-ojo amžiaus Europos metalurgų.

Wootz plienas europiečiams tapo žinomas ankstyvaisiais viduramžių laikotarpiais, kai jie lankėsi Viduriniųjų Rytų turguose ir rado kalvių, gaminančių nuostabius peilius, kirvius, kardus ir apsauginius šarvus su puošniais paviršiais, pažymėtais vandeniu. Šie vadinamieji „Damasko“ plienai gali būti pavadinti garsiuoju turguje Belgijoje Damaskas arba į damaską panašus raštas, suformuotas ant ašmenų. Ašmenys buvo kieti, aštrūs ir sugebėjo sulenkti iki 90 laipsnių kampo nesulaužant, kaip kad Kryžiuočiai rastas jų apmaudas.

Bet graikai ir romėnai žinojo, kad tiglio procesas kilo iš Indijos. Pirmajame CE amžiuje Romos mokslininkas Plinijus Vyresnysis Gamtos istorija minimas geležies importas iš Seres, tai greičiausiai nurodo pietinę Indijos Cheras karalystę. Pirmojo amžiaus CE ataskaita vadinosi Eritrėjos jūros perilas apima aiškią nuorodą į Indijos geležį ir plieną. III amžiaus CE graikų alchemikas Zosimos užsiminė, kad indėnai iš aukštos kokybės kardų gamino plieną „lydydami“ plieną.

Yra trys pagrindiniai priešmoderniojo geležies gamybos tipai: žydėjimas, aukštakrosnė ir tiglis. Žydėjimas, pirmą kartą žinomas 2006 m Europa apie 900 BCE, kaitina geležies rūdą medžio anglimi ir tada ją redukuoja, kad susidarytų kietas produktas, vadinamas geležies ir šlako „žydėjimu“. Bloomery geležyje yra mažai anglies (0,04% svorio) ir joje gaminama kalvystė. Aukštakrosnių technologija, išrasta Kinijoje XI amžiaus CE, sujungia aukštesnę ir aukštesnę temperatūrą redukcijos procesas, kurio metu gaunamas ketus, kuriame yra 2–4 ​​procentai anglies, tačiau jis yra per trapus ašmenys.

Naudodami tiglį geležies, kalviai į tiglius deda žydinčios geležies gabaliukus kartu su medžiaga, kurioje gausu anglies. Tigliai po to uždaromi ir keletą dienų kaitinami iki 1300–1400 laipsnių temperatūros. Tame procese geležis sugeria anglį ir ją suskystina, kad būtų galima visiškai atskirti šlaką. Tada pagamintiems „wootz“ pyragams buvo leista atvėsti ypač lėtai. Tuomet šie pyragai buvo eksportuojami ginklų gamintojams Artimuosiuose Rytuose, kurie kruopščiai suklastojo bauginančius Damasko plieno peilius, kurdami šilką ar damas.

Tiglis plienas, išrastas Indijos subkontinente bent jau prieš 400 m., Yra vidutinis anglies kiekis, 1–2 proc., Palyginti su kiti produktai yra ypač aukšto anglies plieno, pasižyminčio dideliu elastingumu kalimui, pasižyminčiu dideliu smūgio stiprumu ir sumažintu trapumu, tinkami gaminti ašmenys.

Geležies gamyba buvo Indijos kultūros dalis dar 1100 m. Prieš Kristų, tokiose vietose kaip Haliuras. Ankstyviausi geležies perdirbimo wootz tipo įrodymai yra tiglių ir metalo dalelių fragmentai, nustatyti 5 a. Kodumanalis ir Mel-siruvalur, abu Tamil Nadu mieste. Dekano provincijoje esančio Junnaro geležies torto ir įrankių molekulinis tyrimas Satavahana dinastija (350 BCE – 136 CE) yra akivaizdus įrodymas, kad tiglio technologija Indijoje buvo plačiai paplitusi Šis laikotarpis.

Tiglio plieno dirbiniai, rasti Junnar'e, buvo ne kalavijai ar peiliukai, o veržlės ir kaltai, kasdienio darbo įrankiai, tokie kaip uolų drožyba ir karoliukų gamyba. Tokie įrankiai turi būti stiprūs ir netapti trapiais. Tiglio plieno procesas padidina šias charakteristikas, pasiekdamas tolimojo struktūros homogeniškumą ir sąlygas be įtraukimo.

Kai kurie įrodymai rodo, kad wootz procesas vis dar senesnis. Archeologas Johnas Marshallas rado šešiolika šimtų kilometrų į šiaurę nuo Junnaro, prie Taksilos, dabartiniame Pakistane trys kardų ašmenys, turintys 1,2–1,7 proc. anglies plieno, datuojami nuo V amžiaus prieš Kristų iki I amžiaus CE. Kadebakele Karnatakoje esančio geležies žiedo, kurio vidurkis yra 800–440 BCE, sudėtis yra beveik 0,8% anglies ir jis gali būti tiglis.

Šaltiniai

• Dube, R. K. "Wootzas: klaidingas sanskrito „Utsa“ transliteracija, naudojama Indijos tigliui." JOM 66.11 (2014): 2390–96. Spausdinti.
• Durand – Charre, M., F. Roussel – Dherbey ir S. Coindeau. "„Les Aciers Damassés Décryptés“." „Revue de Métallurgie“ 107.04 (2010): 131–43. Spausdinti.
• Grazzi, F. ir kt. "Indijos kardų gamybos metodų nustatymas naudojant neutroninę difrakciją." Mikrocheminis žurnalas 125 (2016): 273–78. Spausdinti.
• Kumaras, Vinod, R. Balasubramaniam ir P. Kumaras. "Deformuoto ypač aukšto anglies (legota) legiruoto (Wootz) plieno mikrostruktūros raida." Medžiagų mokslo forumas 702–703.802–805 (2012). Spausdinti.
• Park, Jang – Sik ir Vasant Shinde. "Tiglio plieno technologijos, chronologija ir vaidmuo iš senovės vietovės Junnaro (Indija) geležies objektų.„Archeologijos mokslo žurnalas 40.11 (2013): 3991–98. Spausdinti.
• Reibold, M., et al. "Keleto istorinių geležčių struktūra nanoskalėje." Kristalų tyrimai ir technologijos 44.10 (2009): 1139–46. Spausdinti.
• Sukhanov, D.A., et al. "Damasko plieno perteklinių karbidų morfologija." Medžiagų mokslo tyrimų žurnalas 5.3 (2016). Spausdinti.