Damaskus stål

De "organiske" mønstrene til Damaskus stålkompositt er karakteristiske
En nakkekniv med en damasktegning som smelter sammen i tegningen av håndtaket
En damaskkniv i Santoku-form med stativ av Amboina burl

Begrepet Damaskusstål (også: Damaskusstål og Damast), avledet fra Damaskus ( arabisk دمشق Dimaschq ), betegner et materiale laget av en eller flere typer jern / stål , som i polert eller etset tilstand avslører en klar struktur som består av flere alternerende lag med forskjellige utgangsmaterialer.

I dag beskriver begrepet Damaskusstål først og fremst sveiset komposittstål, som har blitt produsert i Europa i mer enn 2000 år. Dette stålet er populært igjen på grunn av det dekorative mønsteret.

Smeltedigelstålet importert til Europa via Damaskus ( Wootz ), som ble produsert i den indo-persiske regionen frem til begynnelsen av 1700-tallet, ble opprinnelig kalt Damaskusstål. Den eksakte produksjonsprosessen er ikke kjent. Dette stålet har også et mønster som kan synliggjøres ved etsning. Imidlertid er det ikke så uttalt som med komposittstål.

Sveisen damaskustål

Utgangsmaterialet er jern eller stål

Stål er en legering av jern med andre elementer, hovedsakelig karbon , som ikke er ensartet definert. I henhold til DIN EN 10020: 2000-07, må karboninnholdet i jernet ikke overstige 2,06 vekt%, ellers er det støpejern . Det er ikke mulig å skille mellom jern og stål i forbindelse med gamle produksjonsprosesser, siden fast (kjemisk rent) jern knapt forekommer i naturen. Bladkompatibelt stål er preget av et karboninnhold på rundt 0,5 til 1,2% og skal være ekstremt rent og lett å sveise og smi .

Utgangsmaterialet for produksjon av moderne Damaskusstål er stål med forskjellig innhold av tilhørende elementer. De viktigste medfølgende elementene som bestemmer egenskapene er karbon, mangan, silisium og nikkel. Stål med definerte kjemiske sammensetninger kunne ikke produseres spesielt før i moderne tid.

Den eneste metoden for å produsere jern til slutten av middelalderen var å smelte jernmalm i en racingovn . Produktet av denne prosessen er det som er kjent som et svampjern , også kjent som en luppe . Siden staven har et veldig forskjellig fordelt karboninnhold og slaggeinneslutninger, måtte materialet først homogeniseres og smides til en brukbar barre, noe som ble oppnådd ved flere smiing, bretting og brannsveising. Prosessen kalles raffinering eller gjæring. Bare et slikt homogenisert materiale har forutsigbare, ensartede egenskaper. Ved å bruke visse teknikker (oppfrisking, sementering) kan en målrettet reduksjon eller økning i karboninnholdet oppnås. Sammen med kunnskapen om riktig varmebehandling av materialet, kunne de tekniske egenskapene bestemmes veldig presist.

Forskjeller mellom raffinert stål og sveiset damaskustål

Overgangene fra raffinert stål til Damaskusstål er flytende. Begge begrepene er sveiset komposittstål .

Raffinert stål dannes under produksjonen av råmaterialet når det ikke er flytende jern tilgjengelig som base. Dette er tilfelle med racingovneproduksjon. Målet med raffineringsprosessen er å homogenisere skallet til et materiale med samme sammensetning gjennomgående. Raffinering er dermed en del av produksjonsprosessen for råvarer.

Damaskusstål er en bevisst kombinasjon av forskjellige råvarer for å garantere visse egenskaper i produktet. I begynnelsen handlet det ikke om å lage mønstre, men bare om homogenisering. Viking Damaskusstål var en kombinasjon av forskjellige typer jern, hvorav den ene inneholdt fosfor, som viste seg å være metallisk sølvfarget i den endelige etsebehandlingen, mens andre komponenter var ganske mørke. Dette gjorde det endelig mulig å produsere en prøve.

Sveisingen av identiske jern / ståltyper og jernskrap (OROSHIGANE) for produksjon av et blad, slik det er gjort av japanske sverdsmeder, fører ikke til et klart sveisemønster (= damask). Her handler det bare om homogenisering og innstillingen av visse egenskaper.

Sveiset komposittstål er definisjonen av raffinert stål, som er satt sammen av flere deler av forskjellige råvarer ved hjelp av brannsveising. Analyse av noen arkeologiske funn er vanskelig.

Moderne stål, oppnådd i flytende form, er ikke raffinert stål. Raffinering er ikke nødvendig, siden væskeformen sørger for tilstrekkelig blanding av elementene. Damaskusstål kan lages av moderne stål så lenge de kan varmesveises.

Krav til våpenstål

Problemer med fremstilling av kantede våpen , for eksempel sverd, oppstår fra egenskapene til herdet stål . På grunn av den tiltenkte bruken må et sverd tåle høye støtbelastninger, må være skarpt og må ikke knekke eller bøye seg.

Ved hjelp av varmebehandling (herding og herding) kan stål få forskjellige egenskaper. På denne måten kan det produseres kniver som forblir skarpe i veldig lang tid og ikke bøyer seg, men er sprø og knekker relativt lett. Bladstålet kan også tillegges mer seighet ved hjelp av passende varmebehandling mens man aksepterer en noe lavere hardhet. På denne måten kan det produseres kniver som ikke bryter lett, men som ikke holder seg skarpe så lenge. Myten om "harde" og "myke" lag i Damaskusstål var ikke løsningen for de tidlige middelaldersverdene, fordi de bare brukte damasten sin - for det meste av dekorative årsaker - i bladkroppen og ikke i kanten av et blad.

Herdbarhet

En av de viktigste egenskapene til stål som gjør det overlegen bronse er herdbarheten . Stål herdes ved å avkjøle glødende arbeidsstykker så raskt som mulig. Dette kan for eksempel gjøres i kaldt vann eller olje. Siden da denne herdingsprosessen har blitt brukt bevisst og spesielt er ikke akkurat sporbar, men var sannsynligvis allerede kjent for de avdøde kelterne. Det kan antas at denne effekten ble lagt merke til tidlig, da visse ønskede kombinasjoner av forskjellige råvarer bare ga mening med en senere herding. I utgangspunktet kan stål bringes til sin fulle hardhet på 62 til 67  HRC . Siden herdingen (dybdeeffekten av herdingen i materialet) er begrenset til ca. 4 mm i lavlegerte karbonstål, kan verktøy og kniver herdes helt på et tidlig stadium på grunn av deres små materialtverrsnitt. Det er arkeologiske funn fra romertiden der bladene hadde et hardhetsnivå på over 66 HRC.

Under herding, mikrokrystallinske strukturer av de karbonforbindelser dannes i metallgitteret, som har en høy grad av styrke og hardhet. Bare jern med et karboninnhold på mer enn 0,22% kan herdes. Når karboninnholdet øker, øker hardhetsgraden. Dette gjør stålet mer sprøtt, sterkere og mindre utsatt for slitasje. Imidlertid er det ikke bare karboninnholdet som bestemmer de mekaniske egenskapene til stålet. Andre legeringselementer som fosfor (skadedyr i stål, gjør jern sprøtt), mangan (gjør jern seigt, forbedrer herdbarheten) eller silisium (gjør også jern seigt) spiller en rolle.

Historie og utvikling

En teori om utviklingen av Damaskusstål i Europa er at det var et forsøk på å kopiere orientalsk kunst. Antagelsen kan ikke bekreftes på denne måten, siden det er funnet blader laget av Damaskusstål i Europa siden førromersk jernalder , men orientalsk smeltedigelstål var bare kjent fra 1600-tallet. Bare begrepet er hentet fra navnet på det orientalske stålet. Det kan antas at stål i tidligere tider ikke hadde noe eget navn og falt under begrepet gjæringsstål. Det eldste beviset på tilsiktet Damaskusstål til dags dato er keltiske sverd laget av stripete Damaskusstål fra rundt 300 f.Kr. Chr.

For smiing av antikken var det første viktig at det racing ovnsprosessen dannes Renneisen (også Luppe kalt) var enda formbare. Smedens tid kunne bare grovt vurdere karboninnholdet, fjerne slagg fra metallet og få til en viss homogenisering av jernet. På grunn av den komplekse prosessen med jernmalmsmelting ble råvareproduksjonen separert tidlig, slik at smiing av jernstenger av forskjellige kvaliteter var tilgjengelig som varer. Undersøkelser av tidlige kniver viser at det ble brukt relativt rent stål, spesielt i skjæreområdet.

En grunn til utviklingen av Damaskusstål i antikken og tidlig i middelalderen var at stålene som ble oppnådd ved bruk av racingovneprosessen ikke alltid var av samme kvalitet fordi smelteprosessen ikke kunne produsere standardiserte stål. Tilsetninger som karbon, fosfor og svovel påvirket kvaliteten og krevde ofte omarbeiding for den spesifikke kontrollen av egenskapene til det ferdige produktet. Smedene klarte dermed å velge de forskjellige egenskapene spesielt for fremstilling av visse produkter som sverd eller hestesko.

Kanskje over tid ble det anerkjent at kniver laget av forskjellige stål var mer effektive. Jernblader med stålinnsats i skjærekanten hadde bedre kantretensjon enn de laget av et enkelt jernstykke. De forskjellige karboninnholdene og varmebehandlingen var ansvarlige for dette. Resirkulering ble allerede utført i smia, fordi stål laget av gamle verktøy ble funnet i antikke og middelalderske våpen og verktøy. Allerede i Hallstatt-perioden ble det funnet sverd laget av forskjellige raffinerte stål, som etter etsning ligner den såkalte ville damasten . I dette tilfellet er ingen planlagt eller vanlig struktur synlig.

På denne frankiske kasteøksen er materielle strukturer synlige i skjærområdet

Damaskusstålkonstruksjoner kan i noen tilfeller gjenkjennes fra funn i bakken, da de forskjellige lagene av stål korroderer med forskjellige hastigheter. Dette avslører strukturen til stålet. En korrodert utgraving som avslører forskjellige lag av stål er ikke nødvendigvis laget av Damaskusstål; korrodert raffineringsstål / gjæringsstål viser også laglignende strukturer. Dårlig raffinert stål viser vanligvis klarere strukturer enn finraffinert stål.

Et sverd fra den keltiske tiden, hvor damaskstrukturen kan sees veldig bra

Keltene brakte jern til markedet i form av spisse stenger, hvis tynne smidde ender kunne brytes eller bøyes for å kontrollere kvaliteten på materialet, slik at det kan trekkes konklusjoner om materialets renhet og duktilitet . Slike barer ble ofte handlet over lange avstander og var i omløp i kommersielle størrelser som veide opp til over 11 kg. Et sverd trengte mye råstoff med en viss mengde karbon for å gi bladets hardhet. Dette førte til en spesialisering innen smedens yrke på et tidlig tidspunkt. Siden stengene noen ganger kom fra forskjellige smelteområder, kunne de inneholde forskjellige urenheter og tilhørende elementer, hovedsakelig karbon og fosfor.

Denne utviklingen nådde sitt høydepunkt i det første Latène perioden med de oppsvulmede Bøyle sverd de kelterne , som sannsynligvis ble gjort med hensikt fra sveiset kompositt stål. Det er imidlertid ikke kjent om begynnelsen av bruken av sveiset komposittstål kan bli funnet i kulturen til kelterne. Det er mulig at teknologien ble adoptert av andre folk, for eksempel skyterne .

Leder for den romerske statuen av Dionysos , som kan dateres mellom årene 117-138 e.Kr. Hodets munn ble laget ved bruk av kobber damascene teknikken.

I romerske rapporter ble imidlertid keltenes sverd fremstilt som dårlig kvalitet. I følge en romersk tradisjon: "De keltiske krigerne måtte ofte trekke seg fra uroen bak rekkene for å rette sverdene med føttene". Dette trenger imidlertid ikke å bety en motsetning: Det kan tenkes at det rett og slett var umulig å utstyre en hel hær med våpen av høyeste kvalitet. En krigers sosiale stilling og økonomiske ressurser kan ha hatt innvirkning på utstyret hans. I denne sammenheng er det nødvendig å skille mellom forskjellige keltiske stammer. Keltene besto av mange individuelle stammer som ofte var i krig med hverandre. Forskjeller i smed mellom stammene ville derfor ikke være overraskende. For eksempel var den keltiske stammen av Noriker kjent for sine smidde varer, spesielt deres sverd, og var til en viss grad " hjemmeleverandører " til de rike romerne. Romerske rapporter om de dårlige sverdene til de keltiske gallerne (se f.eks. Den galliske krigen ) kan også være propaganda.

Sveiset komposittstål ble også brukt i Romerriket , men funn fra denne perioden er sjeldne.

De tyskerne opprettet på tidspunktet for migrasjon av folk utmerket våpen med svært utsmykkede Damaskus stål verk som ble også ulikt herdet (snekkefargerike 'bladene). For første gang var ikke bare funksjonalitet i forgrunnen, men kunstnerisk implementering - med et kunstnerisk blad som lovet et høyt nivå av funksjonalitet. Mange sverd bar navn og var nesten kultgjenstander.

Germanske saxblader og sene romerske sverd er funnet som tilsvarer herding med japanske samuraisverd. Dette ble oppdaget ved å behandle utvalgte kniver i henhold til tradisjonell japansk polering, og dermed få kunnskap om deres produksjon og indre struktur.

Høyt middelaldersverd laget av Damaskustål, funnet i Main nær Frankfurt

Over tid lærte smedene å kontrollere foldings- og vridningsprosessene på en slik måte at de kunne produsere bestemte mønstre på en målrettet måte. Dette er best kjent fra vikingene og frankerne.

Fra slutten av middelalderen var det masovner som kunne smøre jern og produsere høykvalitets, formbart grisejern . De eksisterende prosessene for jernholdig produksjon og tilhørende raffinering ble erstattet. Som et resultat mistet den komplekse prosessen med å produsere Damaskus stål sin betydning. Først på slutten av 1600-tallet. Dette fant økt bruk igjen, hovedsakelig for tønner med skytevåpen.

Med tilgjengeligheten av godt, billig stål på tidspunktet for den industrielle revolusjonen , mistet Damaskusstål endelig sin betydning.

En kris med en damaskstruktur

Utarbeidelse av kildematerialet og bakgrunnen

Jernmalmen (ofte torvjernstein ), som vekselvis ble stablet med kull i racingovnen , ble brakt til høye temperaturer (rundt 1250 ° C), noe som fikk fjellet til å smelte og renne som slagg . Jernoksydet som ble inneholdt ble redusert til jern av reaksjonsgassene i ovnen i den faste fasen, som på slutten av prosessen var til stede som en rumpe i bunnen av racingovnen. Det porøse svampjernet ble ispedd slagg og karbonrester og hadde forskjellig karboninnhold avhengig av posisjonen i ovnen. Prosessen kalles direkte reduksjon.

For å få brukbart materiale måtte skallet rengjøres (raffineres) ved videre bearbeiding i spesielle raffineringsovner eller i smia og konverteres til form av et halvfabrikat. Nok et nødvendig prosesstrinn som er avgjørende for denne typen stålproduksjon!

Målet med raffinering er å drive ut urenheter og forvandle svampjernet til et kompakt, homogent materiale. Raffineringen besto hovedsakelig av kontinuerlig repetisjon av brannsveiser mellom materialet og seg selv. De hule rommene i skallet ble lukket, de fleste urenheter ble utvist og resten var veldig fint fordelt i materialet. Dette trinnet kan sees på som en viktig nøkkelteknologi for produksjon av tidlige jernprodukter og sveiset damaskustål.

Et enda mer teknisk viktig skritt i jernproduksjonen er raffinering. Målet med oppfriskning er å redusere karboninnholdet til det nivået som kreves for sluttproduktet. Denne prosessen finner sted under jernfremstilling i smiebrannen.

“Carburizing” - kjent som sementering - var kjent veldig tidlig. Dette er en prosess som tar sikte på å øke karboninnholdet i jern. Den ble brukt til å produsere herdbart stål.

Med kunnskapen om disse tre teknikkene ble innstillingen av karboninnholdet og dermed samtidig innstillingen av de grunnleggende egenskapene til stålet mestret. Ved å bruke den riktige metoden i varmebehandlingen, kan disse egenskapene som hard, seig, myk, sprø, slitesterk, elastisk, etc. fremheves og spesifikt skapes i forhold til ønsket formål.

Sveising av damaskus stålproduksjon

Damaskusstål som ikke produseres industrielt, produseres fortsatt i dag på en lignende måte som tidligere, men støttet av tekniske innovasjoner. Prosessen ligner prosessen med raffinering av stål ved bruk av brannsveising.

I begynnelsen plasseres flere (vanligvis 3 til 15) lag (vanligvis to eller tre) av forskjellige utgangsmaterialer vekselvis oppå hverandre og fikses (noen ganger ved elektrisk sveising , hvis du trygt vil utelukke forskyvning av lagene). Den resulterende blokken varmes deretter opp og brennesveises. Kompositten skilles deretter på langs eller på tvers, plasseres oppå hverandre og sveises igjen (bretter). Fremgangsmåten gjentas flere ganger , i likhet med produksjon av butterdeig .

Ulike stål brukes til moderne Damaskusstål som

Europeiske stål:
ck45 enkelt karbonstål med god seighet
C60 Karbonstål, seig, lett herdbar
C105W1 Karbonstål av høyeste kvalitet og hardhet for høytytende damascene stål og som utgangsmateriale for raffinering av stål.
16MnCr5 Saksherdende stål. Vanskelig å sveise på grunn av krominnhold, men veldig bra å tegne med.
90MnCrV8 Verktøystål. Den klassiske "damask maker" har i stor grad fortrengt C 105 W1 fra det tyske markedet. Mørk tegning på grunn av manganinnhold, høy hardhet.
1.2008 og 1.2063 Verktøystål brukes hovedsakelig til filer. Hardhet opptil 67 HRC.
Japanske stål:
San-Mai: Betegnelse for trelags stål

Siden antall lag fordobles etter hvert legging oppå hverandre, er hundrevis av lag til stede etter noen gjentakelser. Hovedproblemet med brannsveising er at materialet ikke må overstige en viss temperatur , ellers vil karbonet brenne. Samtidig må ikke materialet skaleres (oksideres) for mye, for da kan det ikke lenger smides sammen. Når stålet begynner å brenne før smeltepunktet ( oksidasjon ), spres boraks som en fluks på området som skal sveises mot slutten av oppvarmingsprosessen . Dette smelter inn i et flytende glasslag og beskytter dermed stålet mot inntrenging av oksygen. Rett tid for dette er (avhengig av materialet) når de første stjernene ( gnistene ) i det brennende karbonet dukker opp. Det opprettes et glassaktig skjold som omslutter de to delene som skal sveises. Dette fungerer ikke bare som beskyttelse mot inntrenging av oksygen, men også som et løsningsmiddel for oksidene som dannes på den glødende overflaten. I denne prosessen er det viktig å ha en rask, avgjørende behandling på ambolten , som ervervet gjennom praksis.

Ni lag sveiset, brettet, sveiset, strukket firkantet, vridd, perforert, komprimert på forsiden

For å få mønstre på overflaten kan stålet vrides ( torsjon Damaskusstål ) eller videre bearbeides “asymmetrisk” ( vilt Damaskustål ). I dag, etter herding og finsliping / polering, er Damaskusstålet etset for å gjøre mønsteret synlig. De forskjellige lagene angripes i ulik grad av syrebehandling og skaper dermed et mønster på bladets overflate. I tidligere tider ble knivene veldig finpolert, noe som gir en viss beskyttelse mot korrosjon og kan også gjøre de forskjellige lagssekvensene tydelig synlige. Denne teknikken ble raffinert på japanske kniver og brukes fortsatt i dag. Den betydelig finere strukturen til det homogene stålet, som ble opprettet ved raffinering, teller her som en kvalitetsfunksjon. Dette kan ikke synliggjøres ved etsning.

Med kniver laget av enkelt Damaskusstål (f.eks. Jern og stål) er det det teoretiske problemet at skjærekanten kan slites ut på en "saglignende måte" fordi de myke lagene i blandingen slites ut mye raskere enn de harde. Men siden karboninnholdet i tynne lag raskt balanserer ut gjennom diffusjon, er dette vanligvis ikke et problem i praksis hvis lagene ikke er for tykke.

Damaskusstål i forskjellige kulturområder

Damaskusstål i Sørøst-Asia

Damaskusstål ble også produsert i Indonesia . Dette ble hovedsakelig brukt til de såkalte keris (en dolk med et spiss, ofte bølget blad). Disse indonesiske stålene har ofte et økt nikkelinnhold , noe som indikerer produksjonen av dette stålet med jernmeteoritter . Disse har ofte en høy andel av dette elementet. I følge mytologien til Empu (indonesisk mester smed) kom jern fra himmelen og ble sendt av gudene.

Emaljen Damaskus stål "Wootz" eller "Bulat"

opprinnelse

Smeltet Damaskusstål er kjent som Wootz-stål, eller kort sagt "Wootz" eller "Bulat". Begrepet " Wootz " kommer fra det indiske språkområdet. Stålet ble sannsynligvis produsert for første gang i Sentral-Asia, og senere i hele den orientalsk-arabiske regionen .

Ytelse og kvalitet

Orientalsk Damaskusstål blir ofte beskrevet som legendarisk og langt bedre enn europeisk sverdstål fra middelalderen. Disse uttalelsene samsvarer ikke med virkeligheten. Det var store kvalitetsforskjeller mellom de orientalske stålene. Imidlertid er det sverd av utmerket kvalitet som har en veldig god kantretensjon og bruddmotstand og som også har høy kunstnerisk verdi.

Det som kan sies sikkert er at karboninnholdet i bladene laget av Wootz er betydelig høyere enn for de fleste svette damask sverd. De fleste av de dokumenterte funnene av Wootz-produkter har karboninnhold mellom 1,2 og 1,8% til felles. Dette høye karboninnholdet er nødvendig, siden dannelsen av mønsteret kun er representert ved fordelingen av karbon i form av karbider og deres utseende i stålet.

Fra et metallurgisk synspunkt anses slike materialer å være over pearlitic eller nesten ledeburitic . Dette betyr at karbonet bare kan oppløses i begrenset grad eller slett ikke i jernet under varmebehandlingen. Det er i form av utfellinger av sementitt (karbid). Disse utfellingene og formen på utseendet deres bestemmer i stor grad mønsteret som fremheves i stålet ved polering og etsing. Det er nettopp derfor disse legeringene er ganske sprø, spesielt etter varmebehandling. Dette førte til z. B. Sverd ble bare litt godtgjort noen steder, ellers hadde de brutt raskt.

Produksjon av Wootz

Austenittkrystallisering. Et blad smidd fra Wootz med et lyst linjemønster av sementittpartikler .

Utgangsmaterialet, den såkalte Wootz- kaken, består av jern , rundt 1,5% karbon og bittesmå spor av urenheter, f.eks. B. vanadium , molybden , krom , niob eller mangan . Materialet smeltes og avkjøles sakte. I prosessen dannes dendrittiske austenittkrystaller . De har en langstrakt, granlignende form og skyver seg lenger og lenger inn i smelten. Urenhetene passer ikke inn i krystallgitteret og skyves inn i hullene.

Hvis materialet fortsetter å avkjøles og faller under den nedre grensen for austenitt, dannes tilfeldig fordelte sementittpartikler . Når stålet smides, oppløses sementittpartiklene igjen, bortsett fra i grenseområdet mellom austenittkrystallene der fremmedlegemene har samlet seg. Stålet varmes nå opp hver gang til temperaturområdet der nye sementittpartikler dannes. Da stålet smidd . Slik skapes sementdelene gradvis. For å gjøre dem synlige, må overflaten fortsatt poleres og etses.

Med sverd og sabler laget av dette stål, som sveising av damaskusstål, opprettes et mønster på bladet ved polering eller etsning. Slike våpen ble produsert til rundt slutten av 1700-tallet. Produksjonen av dette stålet har siden nesten blitt glemt fordi egenskapene til en så spesiell metallurgisk struktur ikke gjenspeiler kravene til et moderne, høytytende materiale. På grunn av den økende renheten og reproduserbarheten til monostål, har Damaskusstål blitt redusert til sine dekorative egenskaper i nyere tid. Noen entusiaster og spesialister er fremdeles av den oppfatning at det brannsveisede komposittstålbladet er den mer edle og teknisk bedre varianten. Faktisk er disse håndlagde mesterverkene vakre unike stykker og viser et "levende" stål.

Det er nå en rekke eksperter som har mestret denne gamle produksjonsprosessen.

undersøkelser

I 2006 fant elektronmikroskopiske undersøkelser ved det tekniske universitetet i Dresden karbonnanorør opp til 50 nm i lengde og 10 til 20 nm i diameter laget av karbonatomer i et Damaskus-sverd fra 1600-tallet , noe som indikerer en fortsatt ukjent metallurgisk prosess. Det er spekulasjoner om at for eksempel tre eller blader ble tilsatt smelten ved hjelp av spesielle indiske jernmalmer som katalysatorer eller krystalldannere. Imidlertid er det fremdeles ingen bevis for at disse nanopartiklene har noen innvirkning på stålets tekniske egenskaper. En antatt økt korrosjonsbestandighet kunne ikke bevises.

I dette stålet er det ifølge forskerne martensittpartikler arrangert i bølgeform i strukturen som skal bestemme de antatt utmerkede egenskapene. Det er allerede i raffinering nådde jernet og ikke av United smi flere typer stål. Vi kan ikke snakke om Damaskus smiingteknologi her. Dette råstål, produsert ved hjelp av smeltedigelen for smeltedigelen , er kjent som Wootz .

Måten Wootz Damaskusstål ble brukt i middelalderen og moderne måter å se på stålblader gir et nøkternt bilde. De siterte undersøkelsene fører ikke til noen spesielle forbedringer i egenskaper sammenlignet med vanlig stål eller sveiset damaskustål.

Damaskusstål og samuraisverdet

Som nevnt ovenfor er samurai-sverd faktisk ikke laget av Damaskusstål, men av raffinert stål (også et sveiset komposittstål ). Ofte brukt har forskjellige bladkonstruksjoner med for eksempel tøffere stål i kjernen eller på baksiden samt differensialherding av bladet bare den grunnleggende prosessen med behandling med Damaskusstål til felles.

Stålet som ble brukt til å lage et japansk sverd, brettes og sveises tilbake på seg selv (raffinering). Årsaken til dette er å oppnå en viss homogenitet (jevn fordeling av de kjemiske komponentene i stålet) og fjerning av slagg , noe som er viktig på grunn av det urene råmaterialet Tamahagane . Tamahagane er oppnådd i den såkalte Tatara og tilsvarer det europeiske ragovnsproduktet . Tatara tilsvarer en veldig stor racingovn. Tamahagane er en vare og er ikke lenger laget av den japanske smeden selv. Raffinering utføres imidlertid av smeden, som på forhånd smider passende biter av Tamahagane og kombinerer dem i en blokk. Smeden har ikke noe raffinert stål tilgjengelig som en vare. For samurai-sverd er raffinering en del av prosessen med å lage produktet. En kombinasjon av forskjellige utgangsmaterialer finner sted, på grunn av det høye antallet bretter, handler det om homogenisering, dvs. raffinering, ikke produksjonen av Damaskusstål.

De optiske egenskapene til raffinering av stål, kalt Hada på japansk , er en av de viktigste kvalitetsegenskapene til japanske kniver. I tillegg er fokuset på optiske effekter gjennom strukturer som i hovedsak skyldes varmebehandling. Disse martensittstrukturene forekommer i hardhetssonen, hamonen , og er klassifisert i henhold til størrelse (Nie, Nioi) og utseende (f.eks. Kinsuji, Chikei, Inazuma, Sunagashi eller Utsuri). De er også en del av kvalitetsegenskapene til et japansk blad og bestemmer i stor grad verdien.

Brukes i skytevåpen

Tønnene med skytevåpen har alltid vært laget av Damaskusstål ( brannsveiset kompositt) . Materialet har nøyaktig egenskapene som kreves for skytevåpen: det er fleksibelt, tøft og sterkt. Tidlige støpte tønner (blant annet funnet i håndrifler , krokgeværer og vegg rifler ) var tyngre og kunne sprekke på grunn av trykket under avfyringen , noe som var forbundet med en betydelig fare for skytteren . Damaskus-tønner hadde høyere styrke til tross for lavere vekt, men flere sveiseprosesser medførte også økt risiko for sprekker når de ble avfyrt.

Damaskusfat ble for eksempel laget ved å vikle individuelle ståltråder rundt en stang og smi dem sammen. I Suhl Weapons Museum er et godt eksempel for å se hvor et bånd av flere vridne Damaskus ståltråder ble smidd rundt en stolpe i løpet.

Det er forbedrede metoder der Damaskusbåndet ble viklet på et rør og sveiset.

Damascene

Lommekniv med blad laget av "Wild Damascus"

Damaskus er en etsingsprosess på en polert metalloverflate, som er ment å simulere mønsteret av Damaskusstål. Det er ikke Damaskusstål. Slike effekter kan noen ganger ikke skelnes visuelt fra ekte Damaskusstål. I heraldikk forstås damascene som utsmykning av våpenskjold med plantelignende blomstrer og tendrilmønstre i stil med arabesker .

Damaskusstål i dag

bruk

Kjøkkenkniv med bare delvis etset overflate

I dag, på grunn av den estetiske overflaten til den etsede overflaten, nyter Damaskusstål økende popularitet igjen, spesielt for produksjon av kjøkken- og jaktkniver . Utstyr og smykker er også laget av det. Nesten alltid er bruken av å bruke Damaskusstål begrenset til den dekorative verdien. Noen kjøkkenkniver får kantretensjon ved bruk av en høykraftig stålkjerne. Damaskusstålet danner bare de ytre dekorative lagene og må være mykere enn kjernen for å minimere risikoen for brudd. En monosteel utfører denne oppgaven på samme måte. Når det gjelder jaktkniver, sikrer bruk av Damaskus stål god fleksibilitet og økt motstand mot brudd. I praksis oppfyller bare noen få stål dette kravet, som ikke er klart definert. Begrepet "Damaskusstål" har bare blitt brukt igjen i USA siden 1973.

Damasteel

Såkalt Damasteel kan produseres ved hjelp av nyere produksjonsprosesser . Dette er en helt annen prosess, hvor rustbestandige ståltyper i pulverform blandes sammen på en slik måte at et mønster er opprettet. På grunn av høyt trykk og høye temperaturer samtidig, sintrer materialet seg i en tett stålblokk, som blir kuttet opp og bearbeidet videre. Etter produksjon kalles dette stål pulvermetallurgisk stål.

Prosessen ble først utviklet i 1993. Årsaken til utviklingen var at stål som er legert med krom ikke kan varmesveises. Rustfritt stål er et høyt legert stål som må inneholde mer enn 13% krom i matrisen for å være rustbestandig. På grunn av karboninnholdet er disse stålene aldri helt rustfrie.

Damaskus stål eksotisk

I tillegg til konvensjonelt Damaskusstål i rustende og rustbeskyttede versjoner, er det såkalte "Damaskus exotics", som er preget av den spesielle opprinnelsen til en eller to typer stål. Samlere og entusiaster er interessert, men eiendommene går ikke utover andre egnede industristål.

Eksotikken inkluderer:

  • Leo-I-Damaskus - 320 lag (pistolstålstål fra Leopard-I-tank med verktøystål)
  • Leo-II-Damaskus - 320 lag (pistolstål fra Leopard-I-tanker med rullelagerstål)
  • Leo III Damaskus - 320 lag (pistolstål fra Leopard I-tanker med verktøystål og rullelagerstål)
  • Leo IV Damaskus - 640 lag (pistolstålstål fra Leopard I-tanker med verktøystål, rullelagerstål og kaldt arbeidsstål)
  • Eurofighter Damaskus - 320 lag (ombord kanonmateriale fra " Eurofighter " jagerfly med verktøystål)
  • Tirpitz Damaskus - 320 lag ( Tirpitz- materiale med verktøystål)
  • G3 Damaskus (fatmateriale fra G3-geværet med verktøystål)
  • Jern meteoritt damask

Se også

litteratur

  • Manfred Sachse : Damaskusstål. Myte. Historie. Teknologi. Applikasjon. Stahleisen-Verlag, 1993, ISBN 3-514-00520-6 .
  • Heinz Denig: Gammel smed. Volum 2: Damaskustål. 2. utgave. Selvutgitt, 2000, ISBN 3-87022-258-1 .
  • Manouchehr M. Khorasani: Våpen og rustning fra Iran - bronsealderen til slutten av Qajar-perioden. Legat, Tübingen 2006, ISBN 3-932942-22-1 . (inkludert eldgammel våpenvitenskap)
  • Masakuni Ishii, Minoru Sasaki: Kodaitô til Tetsu no Kagaku (sverd fra den tidlige perioden og kjemi av stål). Tokyo 1995, ISBN 4-639-01300-0 .
  • L. Kapp, H. Kapp, Y. Yoshihara: Craft of the Japanese Sword. Tokyo / New York 1987, ISBN 4-7700-1298-5 .
  • Roman Landes: Knivblad og stål: Teknologisk vurdering av knivkanter. 2. utgave. Wieland-Verlag , Bad Aibling 2006, ISBN 978-3-938711-04-0 .
  • Stefan Mäder : Stål, steiner og slanger. Humboldt University, Berlin 2001, DNB 971697175 .

weblenker

Commons : Damaskus stål  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. polyme.ch
  2. Et eksempel på et tysk auksjonshus. ( Memento fra 8. desember 2015 i Internet Archive )
  3. regionalgeschichte.net
  4. Spis Hammer Anvil. I: Archeology Online
  5. De keltiske voldtektsmennene
  6. Materialer og prosessteknikk seksjon ( Memento fra 04.11.2013 i Internet Archive ) (PDF, 1,0 MB)
  7. Revealed Hemmeligheter bak europeisk sverdsmøring avslørt. I: welt.de
  8. arkeologi-online.de
  9. ^ M. Reibold, P. Paufler, AA Levin, W. Kochmann, N. Pätzke, DC Meyer: Materialer: Nanorør av karbon i en eldgammel Damaskus-sabel. I: Natur. 444, (2006), s. 286. (engelsk)
  10. scotts_talisman_damastalat_und_nano wire. I: Archeology Online
  11. hjem.datacomm.ch
  12. https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/02/14/AR2006021402058.html

http://www.archaeologie-krefeld.de/projekte/schwert.htm