Wootz Steel Making Damaskus Stahlklingen

Wootz Stahl ist der Name für einen außergewöhnlichen Eisenerzstahl, der zum ersten Mal in Süd- und Südmittelindien und in Sri Lanka, vielleicht schon 400 v. Chr., hergestellt wurde. Die Schmiede des Nahen Ostens verwendeten Wootzbarren des indischen Subkontinents, um außergewöhnliche Stahlwaffen des gesamten Mittelalters herzustellen, die als Damaststahl bekannt sind.

Wootz (von modernen Metallurgen als Hypereutektoid bezeichnet) ist nicht spezifisch für einen bestimmten Aufschluss von Eisenerz, sondern ein hergestelltes Produkt, das unter Verwendung eines versiegelten, beheizten Tiegels hergestellt wird, um einen hohen Kohlenstoffgehalt in jedes Eisenerz einzuführen. Der resultierende Kohlenstoffgehalt für Wootz wird in verschiedenen Berichten angegeben, liegt jedoch zwischen 1,3 und 2 Prozent des Gesamtgewichts.

Warum Wootz Steel berühmt ist

Der Begriff "Wootz" taucht erstmals im späten 18. Jahrhundert auf Englisch auf, und zwar von Metallurgen, die die ersten Versuche unternahmen, seine elementare Natur zu zerstören. Das Wort wootz könnte eine falsche Umschrift der Gelehrten Helenus Scott von "utsa" gewesen sein, dem Wort für einen Brunnen in Sanscrit; "ukku", das Wort für Stahl in der indischen Sprache Kannada und / oder "uruku", um es im alten Tamil zu schmelzen. Wootz bezieht sich heute jedoch nicht auf das, was die europäischen Metallurgen des 18. Jahrhunderts dachten.

Wootz-Stahl wurde den Europäern im frühen Mittelalter bekannt, als sie Basare im Nahen Osten besuchten und Schmiede fanden, die erstaunliche Klingen, Äxte, Schwerter und Schutzpanzer mit wunderschönen, mit Wasser markierten Oberflächen herstellten. Diese sogenannten "Damaskus" -Stähle können nach dem berühmten Basar in Damaskus oder dem damastähnlichen Muster benannt werden, das sich auf der Klinge gebildet hat. Die Klingen waren hart, scharf und konnten sich bis zu einem Winkel von 90 Grad biegen, ohne zu brechen, wie die Kreuzfahrer zu ihrer Bestürzung feststellten.

Den Griechen und Römern war jedoch bewusst, dass der Tiegelprozess aus Indien stammte. Im ersten Jahrhundert n. Chr. Erwähnt der römische Gelehrte Plinius der Ältere die Einfuhr von Eisen aus Seres, was wahrscheinlich auf das südindische Königreich Cheras hinweist. Der CE-Bericht aus dem 1. Jahrhundert mit dem Titel Periplus des Erythraen-Meeres enthält einen ausdrücklichen Verweis auf Eisen und Stahl aus Indien. Im 3. Jahrhundert n. Chr. Erwähnte der griechische Alchemist Zosimos, dass die Indianer Stahl für hochwertige Schwerter herstellten, indem sie den Stahl "schmolzen".

Eisen-Produktionsprozess

Es gibt drei Hauptarten der vormodernen Eisenherstellung: Blüte, Hochofen und Tiegel. Bloomery, das erstmals in Europa um 900 v. Chr. Bekannt ist, besteht darin, Eisenerz mit Holzkohle zu erhitzen und dann zu einem festen Produkt zu reduzieren, das als "Bloom" aus Eisen und Schlacke bezeichnet wird. Bloomery-Eisen hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt (0,04 Gewichtsprozent) und produziert Schmiedeeisen. Die Hochofentechnologie, die im 11. Jahrhundert n. Chr. In China erfunden wurde, kombiniert höhere Temperaturen und einen stärkeren Reduktionsprozess. Das Ergebnis ist Gusseisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 2 bis 4 Prozent, das jedoch für Schaufeln zu spröde ist.

Mit Tiegeleisen setzen Schmiede Stücke von Blüteisen zusammen mit kohlenstoffreichem Material in Tiegel. Die Tiegel werden dann versiegelt und über einen Zeitraum von Tagen auf Temperaturen zwischen 1300 und 1400ºC erhitzt. Dabei nimmt das Eisen den Kohlenstoff auf und wird dadurch verflüssigt, so dass die Schlacke vollständig abgetrennt werden kann. Die erzeugten Wootz-Kuchen wurden dann extrem langsam abkühlen gelassen. Diese Kuchen wurden dann an Waffenhersteller im Nahen Osten exportiert, die die gefürchteten Damaskus-Stahlklingen sorgfältig schmiedeten. Dabei entstanden die Muster aus wässriger Seide oder Damast.

Tiegelstahl, der auf dem indischen Subkontinent mindestens 400 v. Chr. Erfunden wurde, enthält einen Kohlenstoffzwischengehalt von 1 bis 2 Prozent und im Vergleich zu den anderen Produkten einen ultrahohen Kohlenstoffstahl mit hoher Duktilität für das Schmieden und hoher Schlagzähigkeit und verringerte Sprödigkeit, die zur Herstellung von Klingen geeignet ist.

Alter von Wootz Steel

An Orten wie Hallur gehörte die Eisenherstellung bereits um 1100 v. Chr. Zur indischen Kultur. Der früheste Beweis für die Verarbeitung von Eisen vom Wootz-Typ sind die Fragmente von Tiegeln und Metallpartikeln, die an den Standorten Kodumanal und Mel-siruvalur im 5. Jahrhundert v. Chr. In Tamil Nadu identifiziert wurden. Die molekulare Untersuchung eines Eisenkuchens und von Werkzeugen aus Junnar in der Provinz Deccan und aus der Satavahana-Dynastie (350 v. Chr. - 136 n. Chr.) Ist ein klarer Beweis dafür, dass die Tiegeltechnologie zu dieser Zeit in Indien weit verbreitet war.

Bei den bei Junnar gefundenen Tiegelstahlartefakten handelte es sich nicht um Schwerter oder Klingen, sondern um Ahlen und Meißel, Werkzeuge für den Arbeitsalltag wie Steinmetzarbeiten und Perlenherstellung. Solche Werkzeuge müssen stark sein, ohne spröde zu werden. Das Tiegelstahlverfahren fördert diese Eigenschaften, indem es eine weitreichende strukturelle Homogenität und einschlussfreie Bedingungen erreicht.

Einige Hinweise deuten darauf hin, dass der Wootz-Prozess noch älter ist. Der Archäologe John Marshall fand in Taxila im heutigen Pakistan sechshundert Kilometer nördlich von Junnar drei Schwertklingen mit 1,2 bis 1,7 Prozent Kohlenstoffstahl, die irgendwo zwischen dem 5. Jahrhundert v. Chr. Und dem 1. Jahrhundert n. Chr. Datiert waren. Ein Eisenring aus einem Kontext bei Kadebakele in Karnataka, der zwischen 800 und 440 v. Chr. Datiert wurde, hat eine Zusammensetzung von nahezu 0,8 Prozent Kohlenstoff und kann sehr gut Tiegelstahl sein.

Quellen

• Dube, R. K. "Wootz: Fehlerhafte Transliteration von Sanskrit" Utsa "für indischen Tiegelstahl." JOM 66,11 (2014): 2390–96. Drucken.
• Durand-Charre, M., F. Roussel-Dherbey und S. Coindeau. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131 & ndash; 43. Drucken.
• Grazzi, F. et al. "Bestimmung der Herstellungsmethoden indischer Schwerter durch Neutronenbeugung." Microchemical Journal 125 (2016): 273 & ndash; 78. Drucken.
• Kumar, Vinod, R. Balasubramaniam und P. Kumar. "Mikrostrukturentwicklung in verformtem Wootz-Stahl (Ultrahigh Carbon Low Alloy)." Materialwissenschaftliches Forum 702-703.802-805 (2012). Drucken.
• Park, Jang-Sik und Vasant Shinde. "Technologie, Chronologie und die Rolle von Tiegelstahl aus Eisenobjekten der antiken Stätte in Junnar, Indien." Journal of Archaeological Science 40.11 (2013): 3991 & ndash; 98. Drucken.
• Reibold, M. et al. "Struktur mehrerer historischer Klingen im Nanobereich." Kristallforschung und Technologie 44,10 (2009): 1139 & ndash; 46. Drucken.
• Sukhanov, D. A., et al. "Morphologie von überschüssigen Karbiden Damaststahl." Journal of Materials Science Research 5,3 (2016). Drucken.