Damaskus Steel Ancient Sword Making-Techniken

Damaststahl und Persischer Wasserstahl sind gebräuchliche Bezeichnungen für Schwerter aus kohlenstoffreichem Stahl, die von Handwerkern der islamischen Zivilisation im Mittelalter hergestellt und von ihren europäischen Kollegen fruchtlos begehrt wurden. Die Klingen hatten eine überlegene Zähigkeit und Schneide, und es wird angenommen, dass sie nicht nach der Stadt Damaskus benannt wurden, sondern nach ihren Oberflächen, die ein charakteristisches Muster aus Wasser-Seide oder Damast-artigem Wirbel aufweisen.

Schnelle Fakten: Damaststahl

• Name der Arbeit: Damascus Steel, Persian Watered Steel
• Künstler oder Architekt: Unbekannte islamische Metallschmiede
• Stil / Bewegung: Islamische Zivilisation
• ZeitraumAbbasid (750-945 n. Chr.)
• Art von Arbeit: Waffen, Werkzeuge
• Erstellt / gebaut: 8. Jahrhundert n. Chr
• Mittel: Eisen
• Fun Fact: Die primäre Roherzquelle für Damaststahl wurde aus Indien und Sri Lanka importiert, und als die Quelle ausgetrocknet war, konnten die Schwertmacher diese Schwerter nicht nachbilden. Die Herstellungsmethode blieb außerhalb des mittelalterlichen Islam bis 1998 weitgehend unentdeckt.

Es fällt uns schwer, uns die kombinierte Angst und Bewunderung vorzustellen, die diese Waffen heute hervorrufen: Zum Glück können wir uns auf Literatur verlassen. Das Buch des britischen Schriftstellers Walter Scott von 1825 Der Talisman beschreibt eine nachgebildete Szene vom Oktober 1192, als Richard Lionheart aus England und Saladin der Sarazene sich trafen, um den dritten Kreuzzug zu beenden. (Je nachdem, wie Sie Ihre Kreuzzüge zählen, würde es fünf weitere geben, nachdem Richard sich nach England zurückgezogen hat.) Scott stellte sich eine Waffendemonstration zwischen den beiden Männern vor, Richard mit einem guten englischen Breitschwert und Saladin mit einem Krummsäbel aus Damaszenerstahl ", einer gebogenen und schmalen Klinge, die nicht wie die Schwerter der Franken glitzerte, sondern im Gegenteil eines mattblaue Farbe, markiert mit zehn Millionen mäandrierenden Linien ... "Diese furchterregende Waffe, zumindest in Scotts übertriebener Prosa, war der Sieger in diesem mittelalterlichen Wettrüsten oder zumindest in einem fairen Match.

Damaststahl: Die Alchemie verstehen

Das legendäre Schwert, bekannt als Damaskus-Stahl, schüchterte die europäischen Invasoren der "Heiligen Länder" der islamischen Zivilisation während der Kreuzzüge (1095-1270 n. Chr.) Ein. Schmiede in Europa versuchten, den Stahl mit Hilfe der "Musterschweißtechnik" anzupassen, die aus abwechselnden Schichten von Stahl und Eisen geschmiedet wurde, wobei das Metall während des Schmiedevorgangs gefaltet und verdreht wurde. Das Musterschweißen war eine Technik, die von Schwertmachern aus der ganzen Welt angewendet wurde, darunter Kelten aus dem 6. Jahrhundert v. Chr., Wikinger aus dem 11. Jahrhundert n. Chr. Und japanische Samuraischwerter aus dem 13. Jahrhundert. Das Schweißen von Mustern war jedoch nicht das Geheimnis von Damaststahl.

Einige Wissenschaftler würdigen die Suche nach dem Damaststahlverfahren als Ursprung der modernen Materialwissenschaften. Die europäischen Schmiede haben den massiven Kern aus Damaskus jedoch nie im Musterschweißverfahren nachgebildet. Sie kamen der Nachbildung von Stärke, Schärfe und Wellendekoration am nächsten, indem sie die Oberfläche einer mustergeschweißten Klinge absichtlich ätzten oder diese Oberfläche mit Silber- oder Kupferfiligran verzierten.

Wootz Steel und Saracen Blades

In der Metalltechnologie des Mittelalters wurde Stahl für Schwerter oder andere Gegenstände typischerweise durch Blühen gewonnen, wobei das Roherz mit Holzkohle erhitzt werden musste, um ein festes Produkt zu erzeugen, das als "Blühen" von kombiniertem Eisen und Schlacke bekannt ist. In Europa wurde das Eisen von der Schlacke durch Erhitzen der Blüte auf mindestens 1200 Grad Celsius abgetrennt, wodurch es verflüssigt und die Verunreinigungen abgetrennt wurden. Beim Damaststahlverfahren wurden die Blütenteile jedoch in Tiegel mit kohlenstoffhaltigem Material gegeben und mehrere Tage erhitzt, bis der Stahl bei 1300 bis 1400 Grad eine Flüssigkeit bildete.

Vor allem aber bot der Tiegelprozess die Möglichkeit, auf kontrollierte Weise einen hohen Kohlenstoffgehalt hinzuzufügen. Hoher Kohlenstoffgehalt sorgt für scharfe Kante und Haltbarkeit, aber sein Vorhandensein in der Mischung ist nahezu unmöglich zu kontrollieren. Zu wenig Kohlenstoff und das resultierende Material ist Schmiedeeisen, zu weich für diese Zwecke; zu viel und man bekommt Gusseisen, zu spröde. Wenn der Prozess nicht richtig verläuft, bildet der Stahl Platten aus Zementit, eine Phase aus Eisen, die hoffnungslos zerbrechlich ist. Islamische Metallurgen waren in der Lage, die inhärente Zerbrechlichkeit zu kontrollieren und das Rohmaterial zu Kampfwaffen zu schmieden. Die gemusterte Oberfläche von Damaststahl erscheint erst nach einem extrem langsamen Abkühlungsprozess: Diese technologischen Verbesserungen waren den europäischen Schmieden nicht bekannt.

Damaststahl wurde aus dem Rohstoff Wootzstahl hergestellt. Wootz war eine außergewöhnliche Eisenerzsorte, die erstmals in Süd- und Südmittelindien und in Sri Lanka, vielleicht schon 300 v. Chr., Hergestellt wurde. Wootz wurde aus Roheisenerz extrahiert und unter Verwendung des Tiegelverfahrens geformt, um Verunreinigungen zu schmelzen, wegzubrennen und wichtige Bestandteile hinzuzufügen, einschließlich eines Kohlenstoffgehalts zwischen 1,3 und 1,8 Gewichtsprozent Schmiedeeisen mit einem Kohlenstoffgehalt von typischerweise etwa 0,1 Prozent.

Moderne Alchemie

Obwohl europäische Schmiede und Metallurgen, die versuchten, ihre eigenen Klingen herzustellen, die mit einem hohen Kohlenstoffgehalt verbundenen Probleme letztendlich überwunden haben, konnten sie nicht erklären, wie die alten syrischen Schmiede die filigrane Oberfläche und Qualität des Endprodukts erreichten. Die Rasterelektronenmikroskopie hat eine Reihe bekannter gezielter Zusätze zu Wootz-Stahl identifiziert, wie z. B. die Rinde von Cassia auriculata (auch zum Gerben von Tierhäuten verwendet) und die Blätter von Calotropis gigantea (ein Wolfsmilch). Die Spektroskopie von Wootz hat auch winzige Mengen an Vanadium, Chrom, Mangan, Kobalt und Nickel sowie einige seltene Elemente wie Phosphor, Schwefel und Silizium identifiziert, deren Spuren vermutlich aus den Minen in Indien stammten.

1998 wurde über die erfolgreiche Reproduktion von Damaszener-Klingen berichtet, die der chemischen Zusammensetzung entsprechen und das Dekor aus wässriger Seide und die innere Mikrostruktur aufweisen (Verhoeven, Pendray und Dautsch). Schmiede konnten diese Methoden zur Reproduktion der hier dargestellten Beispiele verwenden. Weiterentwicklungen der früheren Studie liefern weiterhin Informationen zu komplexen metallurgischen Prozessen (Strobl und Kollegen). Zwischen den Forschern Peter Paufler und Madeleine Durand-Charre entwickelte sich eine lebhafte Debatte über das mögliche Vorhandensein einer "Nanoröhren" -Mikrostruktur aus Damaststahl, doch Nanoröhren wurden weitgehend diskreditiert.

Neuere Forschungen (Mortazavi und Agha-Aligol) zu Safavid (16.-17. Jahrhundert) ergaben, dass durchbrochene Stahlplatten mit fließender Kalligraphie ebenfalls aus Wootz-Stahl im Damaszener-Verfahren hergestellt wurden. Eine Untersuchung (Grazzi und Kollegen) von vier indischen Schwertern (Tulwars) aus dem 17. bis 19. Jahrhundert unter Verwendung von Neutronentransmissionsmessungen und metallografischer Analyse konnte Wootzstahl anhand seiner Komponenten identifizieren.

Quellen

• Durand-Charre, M. Les Aciers Damasse: Du Fer Primitif Aux Aciers Modernes. Paris: Presses des Mines, 2007. Drucken.
• Embury, David und Olivier Bouaziz. "Stahlbasierte Verbundwerkstoffe: Antriebskräfte und Klassifizierungen." Jahresrückblick auf die Materialforschung 40.1 (2010): 213-41. Drucken.
• Kochmann, Werner et al. "Nanodrähte aus uraltem Damaststahl." Journal of Alloys and Compounds 372.1-2 (2004): L15-L19. Drucken.
• Reibold, Marianne et al. "Entdeckung von Nanoröhren in uraltem Damaststahl." Physik und Konstruktion neuer Materialien. Eds. Cat, DoTran, Annemarie Pucci und Klaus Wandelt. Vol. 127. Springer-Verfahren in der Physik: Springer Berlin Heidelberg, 2009. 305-10. Drucken.
• Mortazavi, Mohammad und Davoud Agha-Aligol. "Analytischer und mikrostruktureller Ansatz zur Untersuchung historischer UHC-Stahlplatten (Ultra-High Carbon), die der Malek National Library and Museum Institution, Iran, gehören." Materials Characterization 118 (2016): 159 & ndash; 66. Drucken.
• Strobl, Susanne, Roland Haubner und Wolfgang Scheiblechner. "Neue Stahlkombinationen, hergestellt nach der Damaskus-Technik." Advanced Engineering Forum 27 (2018): 14-21. Drucken.
• Strobl, Susanne, Roland Haubner und Wolfgang Scheiblechner. "Damaststahl Inlay auf einer Schwertklinge-Produktion und Charakterisierung." Key Engineering Materials 742 (2017): 333 & ndash; 40. Drucken.
• Verhoeven, John D. und Howard F. Clark. "Kohlenstoffdiffusion zwischen den Schichten in modernen, mustergeschweißten Damastblättern." Materials Characterization 41.5 (1998): 183 & ndash; 91. Drucken.
• Verhoeven, J. D. und A. H. Pendray. "Ursprung des Damastmusters in Damaststahlklingen." Materials Characterization 47.5 (2001): 423-24. Drucken.
• Wadsworth, Jeffrey. "Archäometallurgie im Zusammenhang mit Schwertern." Materials Characterization 99 (2015): 1-7. Drucken.
• Wadsworth, Jeffrey und Oleg D. Sherby. "Antwort auf Verhoeven Kommentare zu Damascus Steel." Materials Characterization 47.2 (2001): 163 & ndash; 65. Drucken.