Acero de Damasco

Acero de Damasco es un caliente forjado de acero utilizado en Oriente Medio espadería desde aproximadamente 1100 a 1700 dC. Espadas de Damasco eran del legendario nitidez y fuerza, y fueron reclamados apócrifa a ser capaz de cortar a través de las espadas de calidad europeos menores e incluso rock. La técnica utilizada para crear el acero original de Damasco es ahora una cuestión de conjetura histórica. Muchas materias primas y recetas de los herreros ", ya no están disponibles. La base de acero de Damasco es Wootz de acero, que se originó en la India y más tarde se extendió a Persia . Desde el siglo tercero de siglo 17, la India fue el envío de lingotes de acero para el Medio Oriente para su uso en acero de Damasco.

El término general "Damasco" se refiere al metal con un patrón de grano visible, a veces con una textura. Damasco moderno es una laminación de aceros cruzados seleccionados con cualidades cosméticas, con esmerilado y pulido específicamente para exponer las capas. Los verdaderos patrones de Damasco se forman cuando los elementos traza de carbono forman remolinos visibles en la mezcla de acero, que las propiedades de cambio cuando el trabajo se endureció (forjados).

Antes de la llegada de las aleaciones de metal moderno echada y laminados en caliente de tamaño de las vigas de construcción, fabricantes de espadas de la antigüedad producen acero a manos llenas. Fundir y colar una buena aleación del tamaño de una espada era difícil. Hollywood ha descrito un caso de ficción donde un cruzado arroja su espada elenco que hizo añicos, por una espada damasquinado, llevándose a casa los aceros duros y blandos doblados, cambiando espadería Europea siempre. En la actualidad, plegado / forja era bien conocida. Pero este descubrimiento de mejor metalurgia sucedió al comienzo de la era de la alquimia, y así nació la leyenda del acero de Damasco.

Varias otras técnicas de fabricación de acero, tales como acero wootz también da lugar a superficies estructuradas y con frecuencia se han vendido como el acero de Damasco de acero damasquinado y acero veces regado (Japón). La técnica más común hoy en día para la producción de estos materiales es soldadura patrón, que es ampliamente utilizado para la aduana la toma de cuchillo. Damasco moderno es generalmente dos aceros para herramientas, una de acero y uno de carbono. Uno con alto níquel, el otro que aparece más gris de modo que los aceros alternas producen rayas de luz-oscuridad. Tratar o pickeling el acero después del pulido mejora el patrón con un deslustre controlado que no afecta a uno de los aceros. Plegable y torsión mientras forja martillo controla el patrón a rayas y con frecuencia es una marca registrada. Experto espaderos pueden manipular los patrones de capas para imitar los diseños complejos que se encuentran en la superficie del acero original, medieval Damasco. Algunos artistas cuchillo comienzan con apilamiento alambres de acero y por medio de plegado puede producir que se repiten a lo largo de una cuchilla de imágenes, como una bandera de Estados Unidos cruzadas. Apilamiento cables es una especialización de la técnica de cable de Damasco, un nuevo desarrollo de la edad. La llegada de un cable de acero (1830) proporcionó herreros medio oeste una manera de hacer machetes de cosechadoras de maíz (cuchillos de cable).

Una explicación de las propiedades legendarias de acero de Damasco es que el patrón se compone de alternancia de bandas muy duro pero quebradizo carburo de hierro o cementita y el hierro más flexible suave. Otra posibilidad es que el acero contiene una pequeña cantidad de vanadio , lo que reforzaría teóricamente la hoja. El acero legendaria pudo haber sido un accidente feliz por medio de los métodos de producción limitada. Original palanquilla de acero de Damasco se formó a partir de un pequeño disco que fue martillo pliega / forjó en su forma final. A diferencia de los métodos del norte de Europa, la técnica de ferro-fundición en Persia durante la Edad Media involucrado pequeños crisoles de tipo cuenco con tapa, cocido en un horno de tipo montículo de uso frecuente para el pan. Controlar el contacto con el aire a la masa fundida, así como elementos traza encontrado localmente, todo ello combinado para producir una hoja de acero notablemente mejor que sus contemporáneos.

A finales de 2006, un grupo de científicos encabezado por Peter Paufler encontró evidencia directa de nanotubos y nanocables en una muestra de una espada del siglo 17 forjado de acero de Damasco. El complejo proceso de forja y recocido se cree que han representado las estructuras a nanoescala.

Los orígenes del nombre Damasco sigue siendo algo controvertido. Acero de Damasco se hizo originalmente usando mineral con una composición química determinada de una mina que ahora se agota, por lo que los intentos de reproducción son difíciles en el mejor.

Parece obvio que el nombre se refiere a Damasco espadas forjadas en Damasco , pero hay varias otras fuentes posibles del nombre. Una de ellas es el nombre del espadero sí mismo: el autor al-Beruni refiere a espadas hechas por un hombre que nombra Damashqi. Otro autor, al-Kindi, se refiere a espadas hechas en Damasco como Damasceno. Esta palabra ha sido a menudo empleado como un epíteto de varias leyendas de Europa del Este (Sabya Damaskinya o Sablja Dimiskija significa "Damasceno espada"), de los cuales tal vez las más conocidas son las leyendas serbias de Príncipe Marko, un personaje histórico de finales del siglo 14 en lo que hoy es la República de Macedonia .

Manufactura

Las espadas originales de acero de Damasco se pueden haber realizado en las cercanías de Damasco , Siria , en el período comprendido entre el 900 dC hasta fecha tan tardía como 1750 AD . Acero de Damasco es un tipo de acero aleación que es a la vez dura y flexible, una combinación que hace que sea ideal para la construcción de espadas. Se dice que cuando espadas hechas en Damasco, se encontraron por primera vez por los europeos durante las Cruzadas , que cosechó un-una reputación hoja de acero de Damasco casi mítico se decía que era capaz de cortar un trozo de la seda en un medio, ya que cayó al suelo, así como ser capaz de cortar a través de las hojas normales, o incluso rock, sin perder su borde afilado. Recientes metalúrgicos experimentos, basado en estudios microscópicos de cuchillas de acero de Damasco en conserva, han reclamado para reproducir un acero muy similar a través de posibles reconstrucciones del proceso histórico.

Cuando se forma un lote de acero, se añaden impurezas para controlar las propiedades de la aleación resultante. En general, en particular durante la era de acero de Damasco, se podría producir una aleación que era duro y quebradizo en un extremo mediante la adición de hasta un 2% de carbono , o carbono suave y maleable en el otro, con alrededor de 0,5%. El problema para un espadero es que el mejor acero debe ser a la vez duro y maleable - duro, así como para mantener un borde afilado una vez, pero maleable por lo que no se rompiera al golpear otro metal en el combate. Esto no era posible con los procesos normales.

Metalsmiths en la India y Sri Lanka tal vez ya en el año 300 aC desarrollaron un nuevo técnica conocida como acero wootz que produjo un acero de alto carbono de inusualmente alta pureza. Glass se añadió a una mezcla de hierro y carbón vegetal y después se calienta. El vidrio actuaría como un flujo y se unen a otras impurezas en la mezcla, lo que les permite suben a la superficie y dejan un acero más puro cuando la mezcla se enfrió. No se han encontrado miles de sitios de fabricación de acero en el área de Samanalawewa en Sri Lanka que hizo de acero al carbono ya en el año 300 aC. (Juleff, 1996). Estos hornos de fabricación de acero fueron construidas frente occidental vientos del monzón y la turbulencia del viento y la succión se utilizó para crear calor en el horno. Acero elaboración de sitios en Sri Lanka han sido datada en el año 300 aC utilizando tecnología de la datación por carbono. La técnica propaga muy lentamente a través del mundo, llegando hoy en día a Turkmenistán y Uzbekistán en torno a 900 dC, y luego el Medio Oriente alrededor del año 1000 dC.

Este proceso se perfeccionó en el Oriente Medio utilizando aceros producidos localmente. El proceso exacto se desconoce, pero permitió carburos para precipitar partículas como micro dispuestas en hojas o bandas dentro del cuerpo de una cuchilla. Los carburos son mucho más duro que el acero de bajo carbono circundante, permitiendo que el swordsmith para hacer un borde que cortar materiales duros con los carburos precipitados, mientras que las bandas de acero más blando permite la espada como un todo a permanecer resistente y flexible.

Los precipitados de carburo de bandas aparecen en la hoja como un patrón de remolino. Mediante la manipulación del lingote de acero en cierto modo durante la forja, varios patrones intencionales podrían ser inducidos en el acero. El más común de ellos era un patrón de bandas laterales, a menudo llamada "La escalera de Mahoma, muy probablemente formado por corte o forjado de muescas en la superficie del lingote, a continuación, la forja en la forma de la hoja (este es el método Pendray (abajo) utilizado para reproducir el patrón).

Un equipo de investigadores con sede en la Universidad Técnica de Dresde que utiliza radiografías y microscopía electrónica para examinar acero de Damasco descubrió la presencia de cementita nanocables y nanotubos de carbono. Peter Paufler, un miembro del equipo de Dresde, dice que estas nanoestructuras dan acero de Damasco sus propiedades distintivas y son el resultado del proceso de forja.

Pérdida de la técnica

Por razones que no están del todo claras, pero posiblemente porque las fuentes de minerales que contienen pequeñas cantidades de tungsteno y / o vanadio necesario para su producción se agotaron, el proceso se perdió a los orfebres del Medio Oriente alrededor del año 1750 dC. Se ha buscado ávidamente por muchos desde entonces.

Durante mucho tiempo se ha argumentado que la materia prima para las espadas de acero de Damasco fue importado de la India, porque la India era el único centro conocido de aceros de crisol que queman como wootz. Sin embargo, esta conclusión se convirtió en sospechoso cuando se descubrieron los hornos en Turkmenistán, lo que demuestra al menos que la técnica se movía fuera de la India. El wootz puede haber sido fabricado localmente en la zona de Damasco, pero hasta ahora no han aparecido restos de los hornos distintivos wootz. El trabajo de Verhoeven et al. apoya la hipótesis de que el wootz utilizado era de la India, ya que varias impurezas clave que aparecen en hacerle acero de Damasco sus propiedades apuntan a minerales particulares disponibles sólo en la India.

El ruso bulat de acero tiene muchas propiedades similares, al menos en la naturaleza si no en proceso. Recientemente varios grupos han afirmado tener acero recreado con propiedades consistentes con verdaderas láminas de Damasco, a través de arqueología experimental, aunque incluso ellos admiten que no puede estar seguro de cómo se creó originalmente. Verhoeven et al. (1998) sostuvo que las claves son minerales con ciertos elementos traza, controlados ciclo térmico después de la forja inicial, y un proceso de molienda para revelar el patrón final del damasco. Una técnica algo diferente fue propuesto por Wadsworth y Sherby (1980; también 2001).

El reciente descubrimiento de Los nanotubos de carbono en la composición del acero también ha sacado a la luz una nueva hipótesis que podría explicar la pérdida de la técnica. Los nanotubos de carbono (tal vez el material más fuerte y más dura conocida), mientras que ocurren al azar en la naturaleza (fogatas simples producen algunos nanotubos), requiere bastante alta tecnología, los métodos de producción de alta energía para hacerse útiles como materiales estructurales. Por lo tanto, herreros antiguos, con el nivel de tecnología a su disposición, apenas podían controlar la formación de estas estructuras de carbono a escala nanométrica. Algún elemento del azar (forja, composición de la aleación, tratamiento térmico, proceso de fundición, particularidades ambientales, etc.) podría haber sido responsable de la formación de estas estructuras, que no sólo podrían explicar algunas de sus cualidades "legendarios", sino también la por lo que, a día de hoy, estas propiedades nunca han sido emulado con éxito.

Los intentos de reproducción

Desde el principio, las capacidades superiores de las espadas de Damasco atrajeron mucha atención, y se hicieron muchos intentos de reproducir o bien el rendimiento o la aparición de las hojas de Damasco. Desde patrón de soldadura era una técnica muy extendida, y patrones superficiales producidas similares a los encontrados en las hojas de Damasco, mucha gente cree que las hojas de Damasco se hicieron utilizando un patrón técnica de soldadura. Esta creencia fue desafiada en la década de 1990 cuando JD Verhoeven y AH Pendray publicaron un artículo sobre sus experimentos en la reproducción de las características elementales, estructurales y visuales de acero de Damasco.

Verhoeven y Pendray comenzaron con un pastel de acero que hacía juego con las propiedades del acero wootz originales de la India, que también coincidió con una serie de espadas originales Damasco que tenían acceso. El wootz estaba en una suave, estado recocido, con una estructura de grano grande, y muchas gotas de pura hierro carburo que eran el resultado de la estado hipereutectoide del wootz. Ellos ya habían determinado que los granos en la superficie del acero eran granos de carburo de hierro, por lo que su pregunta era cómo reproducir los patrones de carburo de hierro fino que vieron en las láminas de Damasco de los granos grandes en la wootz.

Aunque tal material podría ser trabajado a bajas temperaturas para producir el patrón Damasceno estriado de entremezclado ferrita y bandas de cementita (de una manera idéntica a la del acero de Damasco patrón-soldado), ningún tratamiento térmico suficiente para disolver los carburos destruirían el patrón de forma permanente. Sin embargo, Verhoeven y Pendray descubrieron que en las muestras de la verdadera acero de Damasco el patrón Damasceno podría ser recuperado por el envejecimiento a una temperatura moderada. Sus investigaciones encontraron que ciertos elementos formando carburo (jefe de los cuales era vanadio), que en el wootz se concentraron en las regiones de carburo y se formaron en un patrón estriado durante la forja justo cuando el propio carburo de hierro, no se dispersaban hasta que las temperaturas más altas que las necesaria para disolver los carburos. Por lo tanto, aunque un tratamiento térmico elevado podría eliminar la evidencia visible del patrón asociado con carburos no eliminar el patrón subyacente de la elementos formadores de carburos, y un tratamiento posterior más baja de calor de temperatura (a una temperatura a la que los carburos fueron de nuevo estable) podría recuperar la estructura idéntica por la unión de carbono por dichos elementos.

Patrón de acero soldado "damasquinado"

Patrón soldado cuchillo de bolsillo "de acero damasquinado"

Antes se creía que el acero de Damasco se hizo utilizando patrón de soldadura debido a la estratificación revelado por ataque químico una hoja de patrón soldado en ácido es similar a la del acero Damasco.

Patrón de acero soldado se vende comúnmente hoy en día como "acero de Damasco", aunque parece que el original de acero de Damasco no fue creado con esa técnica. Patrón soldado Damasco está hecho de varios tipos de rebanadas de acero y hierro, que luego se sueldan entre sí para formar un tocho. Los patrones varían dependiendo de lo que el herrero le hace a la palanquilla. La palanquilla se extrae y se pliega hasta que se forman el número deseado de capas. El resultado final, si se hace bien, tiene un gran parecido a la apariencia de la superficie de una verdadera hoja de Damasco, aunque la estructura interna es completamente diferente.