Oțelul damasc (sau pur și simplu damascul ) este un tip de oțel cu neomogenități vizibile pe suprafața oțelului, cel mai adesea sub formă de modele obținute în diverse moduri. Există două tipuri de oțel, la care se face referire prin termenul general „Damasc”: sudarea Damascului (cu reforjarea repetată a unui pachet de oțel format din oțeluri cu conținut diferit de carbon) și oțelurile rafinate . A fost folosit pentru fabricarea de arme cu tăiș și, mai rar, de armură .
Oțel de damasc creuzet (aka wootz, ing. wootz ), unde modelele apar datorită formării de carburi mari ca urmare a conținutului ridicat de carbon și a metodelor de răcire lentă, nu se aplică oțelurilor Damasc.
Oțelul rafinat, sau kharalug, se referă doar la Damasc, deoarece scopul sudării prin forja a kritsa este de a îndepărta reziduurile de zgură și de a obține un oțel relativ omogen, cu un conținut acceptabil de carbon. Scopul procesului nu a fost de a scoate la iveală niciun model, ci de a obține curățarea și distribuirea uniformă a carbonului în piesa de prelucrat . . În principiu, fiecare oțel de înaltă calitate până în secolul al XVIII-lea a fost rafinat, deoarece fierul pur înflorit nu este potrivit pentru obținerea structurilor de întărire ale martensitei formate în timpul călirii . . Lamele compozite de săbii japoneze nu au nicio legătură cu Damascul. [unu]
Prin combinarea semifabricatelor din oțel cu conținut diferit de carbon, urmată de sudare, pliere și forjare, fierarii au controlat proprietățile materialului rezultat. Fierul , de regulă, este moale și ușor deformat, în timp ce oțelul cu conținut ridicat de carbon este dur și (cu un tratament termic adecvat) elastic. Prin combinarea fierului și a oțelului cu conținut ridicat de carbon, s-a obținut un material care a compensat deficiențele ambelor oțeluri originale. Deci a existat o alternanță de straturi de metal cu un conținut de carbon foarte mare și foarte scăzut. Primele au dobândit o duritate mai mare în timpul călirii , în timp ce cele din urmă, dimpotrivă, nu s-au întărit deloc și au servit ca substrat de absorbție a șocurilor. Straturile de fier moale au împiedicat metalul să fie prea casant, în timp ce straturile cu conținut ridicat de carbon au oferit elasticitatea și claritatea necesare. Difuzia carbonului a mediat, de asemenea, într-o oarecare măsură, distribuția sa în piesa de prelucrat.
Principalul și important dezavantaj al oțelului Damasc este rezistența sa scăzută la coroziune, datorită conținutului ridicat de carbon din componentele forjate și absența aproape completă a elementelor de aliere.
Conform unei tehnici mai progresive adoptate în țările arabe, Europa medievală timpurie sau în China , a fost forjat un mănunchi de sârmă sau bandă pre-preparată cu un anumit conținut de carbon. Așa că s-a cheltuit mai puțin timp și fier. Deja în secolul III î.Hr. e., conform descoperirilor arheologice, celții europeni au realizat Damascul sudat. În primele secole ale erei noastre, așa-numitul kharalug răsucit a intrat în modă; barele din oțeluri diferite au fost sudate, răsucite în spirală, forjate din nou și unite împreună cu aceleași semifabricate într-o singură bară. Un număr mare de săbii germanice, romane târzii și france mai vechi decât secolul al X-lea , care au ajuns până în zilele noastre, au un damasc complex de haraluge.
Modelele de pe suprafața acestui tip de Damasc sunt efectul optic al distribuției neuniforme a carbonului din cauza eterogenității materialului. Acest efect a fost adesea îmbunătățit prin tehnici speciale de lustruire și gravarea acidă a suprafeței. Modelul în sine nu este inițial scopul principal al producerii de haralugs sudate, ci doar un efect secundar.
Când se menționează „oțelul legendar din Damasc”, ele înseamnă de obicei orice oțel vechi cu un model, amestecând compozite damasc sudate cu oțelul damasc propriu-zis - oțel damasc, sudat într-un creuzet și având un conținut de carbon semnificativ mai mare în comparație cu Damascul. În Occident, încă se crede că Damascul și oțelul damasc sunt în esență aceleași, spre deosebire de țările de est și de limbă rusă, unde permit o divizare clară, în Damasc - compozite sudate și oțel damasc - compozite obținute fără utilizarea sudurii multiple.
Recent, în Occident există tendința de a numi oțel creuzet Wutz, ceea ce nu este, de asemenea, corect, deoarece cuvântul wutz este aplicabil oricărui oțel creuzet. Cea mai recentă cercetare a uneia dintre lamele de damasc de la muzeul istoric al orașului Berna din Elveția, efectuată de un grup de oameni de știință de la Universitatea de Tehnologie din Dresda în 2006 sub îndrumarea profesorului Peter Paufler, a fost găsită în CNT din oțel damasc. . După călire și călire în oțel damasc, se formează un compozit de cementite într-o matrice de troostită-sorbită armată cu CNT-uri monostrat umplute cu cementită.
Oțelurile damasc reale au proprietăți mecanice îmbunătățite în comparație cu oțelurile Damasc sau oțelurile carbon convenționale cu o cantitate similară de carbon. Oțelul Damasc a fost călit, dar după călire, corpul lamei a fost supus neapărat unei căliri ridicate, iar lama unei căliri scăzute. Drept urmare, arma a dobândit caracteristici de rezistență remarcabile. O lama de damasc facuta corespunzator taie calm (lasa serif) pe o lama fara damasc intarita, mai tare, dar nu sufera in acelasi timp.
Remarcabilul inginer minier Pavel Petrovici Anosov a recreat secretul oțelului damasc și a dovedit proprietățile neobișnuit de înalte ale acestui oțel. Temperaturile ridicate - până la 500 ° C - nu au fost groaznice pentru oțelul damasc, nu și-a pierdut proprietățile, spre deosebire de orice alt oțel nealiat. Supraîncălzirea ridicată, semnificativ peste 600-650 de grade, a condus la recoacere completă, iar oțelul și-a pierdut proprietățile de rezistență, iar supraîncălzirea peste 900 de grade a dus la dizolvarea cementitelor și la pierderea modelului și, uneori, la distrugerea completă a damascului. structura, în funcție de conținutul de carbon din metal.
Bulat nu trebuie confundat in nici un caz cu otelul Damasc obtinut prin sudare. Deja pe vremea lui P. P. Anosov, oțelul Damasc era considerat oțel de sudură sau fals damasc, deoarece, în afară de model, nu prezenta nicio proprietăți remarcabile. Anosov a introdus și un nou termen, și anume „damasc turnat”. Astfel, oțelul damasc a fost împărțit în două clase - în creuzet oțel damasc, obținut prin gătirea pe termen lung a oțelului damasc într-un creuzet, răcire împreună cu creuzetul și forjarea ulterioară a lingoului rezultat într-o bandă și oțel damasc turnat , obținut din oțel turnat prin recoacere pe termen lung în anumite condiții. Adică, oțelul creuzet cu un conținut de carbon de aproximativ un procent a fost turnat în matrițe, forjat și apoi supus recoacerii pe termen lung. Un astfel de oțel damasc turnat a arătat modele și o calitate semnificativ mai mare a oțelului, chiar și în comparație cu oțelul de creuzet avansat de producție engleză. Anosov a numit „oțel damasc turnat” moale din cauza conținutului scăzut de carbon, iar oțel damasc al creuzetului - dur, deoarece conținutul de carbon din oțel damasc al creuzetului a ajuns la 5%, potrivit lui Anosov însuși. Informațiile necesare pot fi găsite în lucrările publicate de Anosov „Despre oțelul damasc” și în lucrarea profesorului Paufler „Nanotuburi de carbon într-o sabie antică de Damasc”.
Oțelul rafinat a fost folosit aproape imediat după ce oamenii au stăpânit procesul de fabricare a fierului înflorit, deoarece produsul unui cuptor cu ardere brută în forma sa pură nu era potrivit pentru îmbrăcare. În jurul anului 1300 î.Hr. e. tehnologia corespunzătoare a apărut în Asia de Vest, în jurul anului 800 î.Hr. e. a pătruns în Europa, iar în China, arheologii au dovedit reducerea independentă a minereului cu ajutorul unui furnal cu brânzeturi în jurul secolelor VII-VI î.Hr. e. Sudarea diferitelor grade de oțel și producția țintită de damascuri sudate au fost dezvoltate în cele mai multe cazuri independent unul de celălalt. Deja în primele secole î.Hr. e. materiale similare erau cunoscute atât în Europa, cât și în China. Există dovezi [2] că în secolul III d.Hr. e. Romanii cunoșteau deja armele din oțel de la Damasc. Descoperirea de la Nidam [2] conține multe săbii cu sudură foarte complexă împreună cu lame care sunt mult mai simple ca design. [3]
Pentru prima dată, oțelul din creuzetul indian este menționat în jurul anului 300 î.Hr. e. [4] Damascul a venit în Iran încă din secolul al VI-lea . Pe teritoriul Rusiei Kievene , oțelul damasc modelat era cunoscut, deși rar, chiar și în perioada pre-mongolică și era numit oțel damasc sau „fier roșu”. Utilizarea armelor de Damasc în Rusia a atins o scară mai semnificativă abia în secolul al XV-lea , dar până la începutul secolului al XVIII-lea, câteva lame de Damasc și de damasc au fost importate din Persia . Nu există informații despre producția locală de Damasc și oțeluri damasc, dar există informații despre importul acestora. În Rusia pre-mongolă , era cunoscut un kharalug sudat [5] , a cărui tehnologie de fabricație s-a pierdut și a fost restaurat abia la sfârșitul secolului al XX-lea. Prima mențiune a acestei tehnologii poate fi considerată informația lui Al-Biruni : [6]
Rusii și-au făcut săbiile din shapurkan , iar văile din mijlocul lor din narmokhan , pentru a le da putere la impact, pentru a preveni fragilitatea lor. Al-fulad nu poate suporta frigul iernilor și se rupe la impact. Când s-au familiarizat cu farand , au inventat țesutul pentru dols din fire lungi (făcute) din ambele tipuri de fier - shapurkan și femelă . Și au început să obțină lucruri uimitoare și rare pe țesăturile sudate atunci când erau scufundați (într-un gravator), așa cum au vrut și intenționau să primească. Al-farand , pe de altă parte , nu se dovedește conform intenției în timpul fabricării și nu vine după bunul plac, dar este întâmplător.
Și „Kharalug” este menționat în „Povestea campaniei lui Igor”.
Yar l-a sfâșiat pe Vsevolod! stai pe grapă, coșuri pe săgeți, zdrăngănește-ți săbiile cu săbiile pe căști.
- Un cuvânt despre regimentul lui IgorÎn același timp, nu există o interpretare clară a termenului „Kharalug”.
În prezent, există multe teorii în mass-media despre superioritatea așa-numitului „oțel Damasc real” (adică oțel damasc creuzet sau wutz) față de toate celelalte tipuri de metal. Această opinie pare să fi apărut la începutul secolului al XIX-lea și a fost răspândită în principal prin literatura romantică, cum ar fi Talismanul și Ivanhoe de Walter Scott . De fapt, din punct de vedere istoric și metalurgic, mitul despre superioritatea absolută a oțelului damasc al creuzetului nu este justificat, precum și preferința acestuia de către toate popoarele. Până acum, arheologii nu au găsit o singură lamă din Orientul Mijlociu mai veche decât secolul al XV-lea în Europa de Vest, constând din creuzet de oțel damasc, deși, urmând mitul corespunzător, cavalerii le-au cumpărat pentru „greutatea lor în aur”, deoarece ar fi „ tăiați zale ca untul.” Încă nu există dovezi istorice pentru acest lucru. De asemenea, Imperiul Roman a avut relații comerciale extinse cu Orientul Antic (perși, indieni) și, potrivit lui Pliniu cel Bătrân , de acolo era adus cel mai bun oțel. [7] Deși oțelul din creuzetul indian, probabil, era cunoscut încă din timpul lui Alexandru cel Mare , armura romană, scuipe sau gladius , constând din „același” oțel damasc cu model , nu este încă cunoscută științei . Dimpotrivă, este vorba de kharalugs sudați care se găsesc adesea printre descoperirile epocii romane. .
Oțelul damasc al creuzetului este menționat și în izvoarele istorice abia din secolul al XIII-lea , când cruciadele se terminau deja. O sabie este o armă de tăiere, iar din punct de vedere fizic și conform științei materialelor, oțelul tratat termic și călit la o duritate de 55-58 HRC nu poate fi tăiat exact cu același oțel. Miturile despre tăierea armurii cu plăci și a altor săbii sunt de fapt produse ale secolelor XIX și XX și nu corespund realității istorice. Cât despre legenda conform căreia popoarele din Orientul Mijlociu s-au descurcat cu ușurință cu cruciați puternic blindați [8] cu ajutorul săbiilor curbate, nu are nicio dovadă istorică. Deși prezența săbiilor importate din Asia Centrală (care, de regulă, nu aveau nimic de-a face cu oțelul damasc persan și indian) este incontestabilă, una dintre cele mai vechi lame curbate „islamice” din Orientul Mijlociu datează de la sfârșitul secolului al XIII-lea. [9] Începând din secolul al VIII-lea [10] până în secolul al XVI-lea [11] în Orient, săbiile drepte mergeau împreună cu sabia, care erau folosite împotriva zalelor, pe care o purtau cavalerii din epoca cruciadelor . Afirmația conform căreia popoarele din Orientul Mijlociu nu au folosit lame drepte în timpul cruciadelor este, prin urmare, neîntemeiată, la fel ca și utilizarea „săbiilor grele cu două mâini” de către cavaleri (pe care Walter Scott le-a presupus în mod eronat în scrierile sale). Sabiile din creuzet damasc au apărut abia în secolul al XIII-lea (vezi mai sus), iar colțul și scimitarul , care sunt adesea atribuite „saracenilor” de surse populare, la numai 200 de ani de la sfârșitul cruciadelor la sfârșitul secolului al XV-lea. secol.
În plus, studiile metalurgice nu au dovedit încă că oțelul damasc cu model de creuzet avea unele proprietăți extraordinare care depășesc ceea ce este permis de legile fizicii. [12]
Însuși numele „oțel de Damasc” este adesea pus la îndoială. , din moment ce orasul Damasc (in numele caruia a fost numit otelul) nu a fost niciodata renumit pentru fierari si meseriasi. Cele mai multe lame de damasc care au supraviețuit provin din Siria , Persia și India , în general nu din regiuni asociate direct cu Damasc. Există o presupunere că în Damasc exista o piață extinsă de arme, unde lamele de damasc erau oferite în cantități mari – motiv pentru care se numeau Damasc. A doua presupunere că prima lamă din astfel de oțel a fost găsită chiar în vecinătatea Damascului, în legătură cu care a fost numită Damasc.
