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Aço de Damasco

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Informações de fundo

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Aço Damasco é um hot- forjados de aço usado em Oriente Médio swordmaking de cerca de 1100-1700 AD. Espadas Damasco eram de nitidez e força lendária, e foram apocrifamente alegou ser capaz de cortar através de menores espadas europeus de qualidade e até mesmo rock. A técnica usada para criar aço Damasco original é agora uma questão de conjectura histórica. Muitas matérias-primas, e receitas dos ourives, não estão mais disponíveis. A fundação para Damascus Steel é Wootz Steel, que se originou na ?ndia e mais tarde se espalhou para a Pérsia . A partir do terceiro século para século 17, a ?ndia foi o transporte lingotes de aço para o Oriente Médio para uso em Damasco Steel.

O termo geral "Damasco" refere-se a metal com um padrão de grãos visíveis, às vezes com uma textura. Damasco moderno é uma laminação de aços dobrados selecionados com qualidades estéticas, com afiação e polimento especificamente para expor as camadas. Padrões verdadeiros Damasco são formadas quando oligoelementos carbono formam redemoinhos visíveis no mix de aço, que as propriedades de mudança, quando o trabalho endurecido (forjada).

Antes do advento de ligas metálicas modernas elenco e laminados a quente para tamanhos de feixe de construção, armeiros da antiguidade produzido de aço por um punhado. Derretendo e lançando uma boa liga do tamanho de uma espada era difícil. Hollywood descreveu um evento fictício onde um cruzado joga sua espada elenco que quebrou, por uma espada Damasceno, levando para casa os aços duros e macios dobradas, mudando swordmaking Europeia para sempre. Na realidade, folding / forjamento era bem conhecido. Mas essa descoberta de melhor metalurgia aconteceu no início da era da alquimia, e assim a lenda do Aço Damasco nasceu.

Várias outras técnicas de fabrico do aço, tal como aço wootz também resultar em superfícies estampados e têm sido muitas vezes vendido como aço Damasco damascena aço e aço, por vezes regada (Japão). A técnica mais comum hoje em dia para a produção desses materiais está soldadura padrão, que é amplamente utilizado para o costume cutelaria. Damasco moderno é geralmente dois aços ferramenta, um inoxidável e um carbono. Um com maior níquel, o outro aparece mais cinza de modo que os aços alternando produzir listras claro-escuro. Tratamento ou pickeling do aço após polimento melhora o padrão com uma mancha controlada, que não afecta um dos aços. Dobrar e torcer enquanto martelo de forja controla o padrão listrado e muitas vezes é marca registrada. Hábil swordsmiths pode manipular os padrões em camadas para imitar os desenhos complexos encontrados na superfície do, aço original Damasco medievais. Alguns artistas faca começar com empilhamento de fios de aço e através de dobragem pode produzir imagens repetidas ao longo de uma lâmina, como um bandeiras americanas cruzadas. Empilhamento fios é uma especialização da técnica Cabo Damasco, um desenvolvimento idade nova. O advento de cabos de aço (1830), desde ferreiros Centro-Oeste uma maneira de fazer facões de ceifeiras debulhadoras de milho (facas de cabo).

Uma explicação das propriedades lendárias de aço de Damasco é que o padrão consiste em faixas alternadas de muito difícil, mas frágil carboneto de ferro ou cementite e ferro mais flexível mais suave. Outra possibilidade é que o aço contém uma pequena quantidade de vanádio , o que seria teoricamente fortalecer a lâmina. O aço lendário pode ter sido um acidente feliz por meio dos métodos de produção limitada. Lingote de aço Original Damasco foi formado a partir de um pequeno disco que foi dobrado martelo / forjada em sua forma final. Ao contrário dos métodos do norte da Europa, a técnica de fundição de ferro-na Pérsia durante a Idade Média envolveram pequenos cadinhos do tipo tigela com tampas, cozido em forno de tipo monte frequentemente utilizado para o pão. Controlando o contacto com o ar para a massa fundida, assim como elementos vestigiais encontrada localmente, conjuntamente, para produzir uma lâmina de aço visivelmente melhor do que os seus contemporâneos.

No final de 2006, um grupo de cientistas liderado por Peter Paufler encontrada evidência direta de nanotubos e nanofios em uma amostra de uma espada do século 17 forjada a partir de aço de Damasco. O complexo processo de forjamento e de recozimento é pensado para ter contabilizado as estruturas nano-escala.

As origens do nome Damasco continua a ser um tanto controverso. Aço de Damasco foi originalmente feito usando minério com uma certa composição química de uma mina que agora está esgotado, por isso, as tentativas de reprodução são difíceis na melhor das hipóteses.

Parece óbvio que o nome refere-se a Damasco espadas forjadas em Damasco , mas existem várias outras fontes possíveis do nome. Um deles é o nome do swordsmith se: o autor al-Beruni refere-se a espadas feitas por um homem que ele nomes Damashqi. Outro autor, al-Kindi, refere-se a espadas feitas em Damasco como Damasceno. Esta palavra tem sido muitas vezes empregado como um epíteto em várias lendas da Europa de Leste (Sabya Damaskinya ou Sablja Dimiskija que significa "Damasceno espada"), de que, talvez, as mais conhecidas são as lendas sérvios Príncipe Marko, uma figura histórica do final do século 14 no que é hoje a República da Macedónia .

Fabricação

As espadas de aço Damasco originais podem ter sido feitas nas imediações do Damasco , Síria , no período de 900 dC até tão tarde quanto 1750 AD . Aço Damasco é um tipo de aço liga que é ao mesmo tempo duro e flexível, uma combinação que tornou ideal para a construção de espadas. Diz-se que quando Damasco feitos espadas foram encontrados pelos europeus durante as Cruzadas , ele acumulou uma reputação-uma lâmina de aço de Damasco quase mítico foi dito ser capaz de cortar um pedaço de seda em meia como ele caiu no chão, bem como ser capaz de cortar através de lâminas normais, ou mesmo rock, sem perder sua borda afiada. Recentes metalúrgicos , com base em experiências estudos microscópicos de lâminas de aço Damasco preservadas, têm reclamado para reproduzir um aço muito semelhante através de reconstruções possíveis do processo histórico.

Quando se forma um lote de aço, as impurezas são adicionados para controlar as propriedades da liga resultante. Em geral, nomeadamente durante a era de aço de Damasco, pode-se produzir uma liga que foi duro e quebradiço, em um extremo, acrescentando até 2% de carbono , ou carbono macio e maleável para o outro, com cerca de 0,5%. O problema para um ferreiro é que o melhor aço deve ser tanto duro e maleável - duro, de modo a manter uma borda afiada uma vez, mas maleável para que ele não iria quebrar ao bater outro metal em combate. Isso não era possível com os processos normais.

Metalsmiths na ?ndia e Sri Lanka talvez tão cedo quanto 300 aC desenvolveu um novo técnica conhecida como aço wootz que produziu um aço de alto teor de carbono de pureza invulgarmente elevada. vidro foi adicionado a uma mistura de ferro e carvão vegetal e em seguida aquecida. O vidro agiria como um fluxo e se ligam a outras impurezas na mistura, permitindo-lhes a subir à superfície e deixe um aço mais puro, quando a mistura arrefecida. Milhares de sites de aço tornando foram encontrados na área Samanalawewa no Sri Lanka que fez aço carbono de alta, já em 300 aC. (Juleff, 1996). Estes fornos de aço foram construídos fazendo virada ocidental ventos de monção e turbulência do vento e de sucção foi usada para criar calor na fornalha. Aço fazendo sites em Sri Lanka foram datados de 300 aC usando tecnologia de datação por carbono. A técnica propagado muito lentamente através do mundo, atingindo moderna Turquemenistão e Uzbequistão em torno de 900 dC, e, em seguida, o Médio Oriente por volta de 1000 dC.

Este processo foi aperfeiçoado no Oriente Médio usando aços produzidos localmente. O processo exato ainda é desconhecido, mas permitiu carbonetos para precipitar as partículas como micro dispostos em folhas ou bandas dentro do corpo de uma lâmina. Os carbonetos são muito mais difícil do que o aço de baixo carbono circundante, permitindo que o swordsmith para fazer um bordo que vai cortar materiais duros com os carbonetos precipitados, enquanto que as bandas de aço suave permitiu a espada como um todo permaneça resistente e flexível.

Os precipitados de metal duro com faixas aparecem na lâmina como um teste padrão de roda. Ao manipular o lingote de aço de uma determinada forma durante o forjamento, vários padrões intencionais podiam ser induzida no aço. O mais comum deles foi um padrão de bandas laterais, muitas vezes chamado de "Escada de Muhammad ', muito provavelmente formados por corte ou forjamento entalhes na superfície do lingote, em seguida, forja-lo na forma de lâmina (este é o método Pendray (abaixo) utilizado para reproduzir o padrão).

Uma equipe de pesquisadores com base na Universidade Técnica de Dresden que utiliza raios-x e microscopia eletrônica de examinar aço Damasco descobriu a presença de cementite nanofios e nanotubos de carbono. Peter Paufler, um membro da equipe de Dresden, diz que essas nanoestruturas dar aço Damasco suas propriedades distintivas e são resultado do processo de forjamento.

Perda da técnica

Por razões que não são totalmente claras, mas possivelmente porque as fontes de minérios que contêm vestígios de tungstênio e / ou vanádio necessário para a sua produção foram esgotados, o processo foi perdida para o metalsmiths do Oriente Médio por volta de 1750 dC. Ele tem sido ansiosamente procurado por muitos desde aquela época.

Há muito que se argumentou que a matéria-prima para espadas de aço Damasco foi importado da ?ndia, porque a ?ndia foi o único centro conhecido de aços movidas a cadinho como wootz. No entanto, esta conclusão tornou-se suspeito quando foram descobertas as fornalhas no Turquemenistão, demonstrando, pelo menos, que a técnica estava se movendo para fora da ?ndia. O wootz pode ter sido fabricado localmente na área de Damasco, mas até agora não há vestígios dos fornos wootz distintivos apareceram. O trabalho de Verhoeven et al. apoia a hipótese de que o wootz utilizado foi da ?ndia, como várias impurezas principais que aparecem para dar Damasco aço suas propriedades apontam para determinados minérios disponíveis somente na ?ndia.

O russo bulat aço tem muitas propriedades semelhantes, pelo menos na natureza, se não no processo. Recentemente vários grupos têm reclamado de ter recriado aço com propriedades consistentes com verdadeiras lâminas de Damasco, por meio de arqueologia experimental, embora mesmo eles admitem que eles não podem ter a certeza de como ele foi originalmente criado. Verhoeven et ai. (1998) argumentou que as teclas são minérios com determinados oligoelementos, ciclos térmicos controlados após o forjamento inicial, e um processo de moagem para revelar a cor damasco final. Uma técnica um tanto diferente foi proposto por Wadsworth e Sherby (1980; também 2001).

A recente descoberta de nanotubos de carbono na composição do aço também trouxe à luz uma nova hipótese que poderia explicar a perda da técnica. Os nanotubos de carbono (talvez o material mais forte e mais duro conhecido), enquanto que ocorrem aleatoriamente na natureza (fogueiras simples produzir alguns nanotubos), exigem bastante de alta tecnologia, métodos de produção de alta energia a ser feita útil como materiais estruturais. Portanto, smiths antigos, com o nível de tecnologia à sua disposição, mal conseguia controlar a formação dessas estruturas de carbono à escala nanométrica. Algum elemento do acaso (forjamento, a composição da liga, tratamento térmico, processo de fundição, particularidades ambientais, etc.) pode ter sido responsável pela formação destas estruturas, que não só poderia explicar algumas de suas qualidades "lendário", mas também a razão pela qual, até hoje, essas propriedades nunca foram emulados com sucesso.

As tentativas de reprodução

Desde o início, as capacidades superiores de espadas Damasco atraído uma atenção significativa, e muitas tentativas foram feitas para reproduzir tanto o desempenho ou a aparência das lâminas Damasco. Desde padrão de solda era uma técnica difundida, e padrões de superfície produzidos similares aos encontrados nas lâminas Damasco, muitas pessoas acreditavam que as lâminas Damasco foram feitas usando um padrão de técnica de soldagem. Essa crença foi desafiada na década de 1990, quando JD Verhoeven e AH Pendray publicou um artigo sobre suas experiências em reproduzir as características elementares, estruturais e visuais de aço de Damasco.

Verhoeven e Pendray começou com um bolo de aço que combinava com as propriedades do aço wootz originais da ?ndia, que também combinou uma série de espadas originais Damasco eles tinham acesso. O wootz estava em um pano macio, estado recozido, com uma estrutura de grão grande, e muitas gotas de puro carboneto de ferro, que eram o resultado da hypereutectoid estado do wootz. Eles já tinham determinado que os grãos na superfície do aço eram grãos de carboneto de ferro, assim que sua pergunta era como reproduzir as belas padrões de carboneto de ferro que viam nas lâminas Damasco a partir das grandes grãos no wootz.

Embora tal material pode ser trabalhado a temperaturas baixas para produzir o padrão estriado de Damasceno misturados ferrite e bandas de cementita (de um modo idêntico ao Damasco de aço soldada-padrão), nenhum tratamento térmico suficiente para dissolver os carbonetos iria destruir o padrão de forma permanente. No entanto, Verhoeven e Pendray descoberto que em amostras de aço Damasco verdade o padrão de Damasco poderia ser recuperado por envelhecimento a uma temperatura moderada. Suas investigações descobriram que certos elementos (metal duro formando a principal das quais era Vanadium), que no wootz foram concentrados nas regiões de carboneto e foram formadas em um padrão estriado durante o forjamento, assim como o próprio carboneto de ferro, não se dispersou até que as temperaturas mais elevadas do que aqueles suficiente para dissolver os carbonetos. Portanto, apesar de um tratamento de calor elevado pode remover a evidência visível de padronização associados com carbonetos não remover o padrão subjacente do carboneto de elementos formadores, e um subsequente tratamento térmico inferior a temperatura (a uma temperatura à qual os carbonetos foram novamente estável) poderia recuperar a estrutura idêntica pela ligação de carbono por esses elementos.

Padrão soldado "damascena" aço

Padrão soldado "aço damascena" faca de bolso

Ele é utilizado para ser acreditado que o aço Damasco foi feita usando padrão de soldadura, porque as camadas revelado por decapagem uma lâmina de padrão soldado em ácido é semelhante à do aço Damasco.

Aço soldada padrão é comumente vendido hoje como "Damasco de aço", embora pareça que o aço Damasco original não foi criada com essa técnica. Padrão soldados Damasco é feita de vários tipos de fatias de aço e ferro, que são então soldadas entre si para formar um lingote. Os padrões variar dependendo do que o faz smith ao tarugo. O lingote é arrastado para fora e dobrado até que o número desejado de camadas são formadas. O resultado final, se bem feito, tem uma forte semelhança com a aparência da superfície de uma verdadeira lâmina de Damasco, embora a estrutura interna é completamente diferente.

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