Acier Damas

Acier Damas est un chaud forg??e acier utilis?? dans du Moyen-Orient swordmaking d'environ 1100 ?? 1700 AD. ??p??es de Damas ??taient de nettet?? l??gendaire et la force, et ont ??t?? apocryphe pr??tendu ??tre en mesure de couper ?? travers moindres ??p??es europ??ennes de qualit?? et m??me le rock. La technique utilis??e pour cr??er l'acier Damas originale est maintenant une question de conjecture historique. De nombreuses mati??res premi??res, et les recettes des orf??vres, ne sont plus disponibles. Le fondement de l'acier de Damas est Wootz acier, qui est n?? en Inde et plus tard ??tendu ?? la Perse . Du 3??me si??cle au 17 e si??cle, l'Inde ??tait exp??dition lingots d'acier au Moyen-Orient pour une utilisation dans l'acier de Damas.

Le terme g??n??ral "Damas" se r??f??re ?? m??tal avec un motif de grain visible, parfois avec une texture. Damas moderne est une stratification des aciers pli??s s??lectionn??s avec des qualit??s cosm??tiques, avec meulage et de polissage sp??cifiquement pour exposer les couches. Damas vrais motifs sont form??s lorsque des ??l??ments de traces de carbone forment des tourbillons visibles dans la composition de l'acier, que les propri??t??s de changement lorsque le travail durci (forg??s).

Avant l'av??nement des alliages m??talliques modernes coul?? et lamin?? ?? chaud ?? la taille des faisceaux de la construction, de l'antiquit?? swordmakers produits en acier par la poign??e. Fusion et de coul??e un bon alliage de la taille d'une ??p??e ??tait difficile. Hollywood a d??crit un ??v??nement fictif o?? un crois?? jette son ??p??e coul??e qui a bris??, une ??p??e damasc??ne, remportant les aciers durs et mous pli??s, changer swordmaking europ??enne pour toujours. En r??alit??, pliage / forgeage ??tait bien connu. Mais cette d??couverte de mieux la m??tallurgie se est pass?? au d??but de l'??re de l'alchimie, et ainsi la l??gende de l'acier de Damas est n??.

Plusieurs autres techniques de production d'acier, tels que Wootz se traduisent ??galement par des surfaces ?? motifs et ont souvent ??t?? vendu comme l'acier Damas acier damass?? et l'acier parfois arros?? (Japon). La technique la plus courante aujourd'hui pour produire ces mat??riaux est motif soudage, qui est largement utilis?? pour la coutume coutellerie. Damas moderne est habituellement de deux aciers ?? outils, une inoxydable et un atome de carbone. Un de nickel sup??rieur, l'autre apparaissant plus gris alors que les aciers alternance produisent rayures clair-obscur. Le traitement de l'acier ou pickeling apr??s polissage am??liore le motif avec un ternissement contr??l??e qui ne affecte pas l'un des aciers. Pliage et de torsion tout en marteau de forge contr??le le motif ray?? et est souvent une marque d??pos??e. Qualifi?? forgerons peuvent manipuler les mod??les en couches pour imiter les dessins complexes trouv??s dans la surface de l'acier d'origine m??di??vale Damas. Certains artistes de couteaux commencent par empilement des fils d'acier et par pliage peut produire des images r??p??titives le long d'une lame, comme un des drapeaux am??ricains crois??s. Empilable fils est une sp??cialisation de la technique C??ble Damas, un nouveau d??veloppement de l'??ge. L'av??nement du c??ble d'acier (1830) a fourni forgerons mi-ouest un moyen de rendre les machettes de moissonneuse de ma??s (couteaux de c??bles).

Une explication des propri??t??s l??gendaires de l'acier Damas est que le mod??le se compose d'une alternance de bandes tr??s dur mais fragile carbure de fer ou c??mentite et de fer plus souple plus douce. Une autre possibilit?? est que l'acier contient une petite quantit?? de vanadium , ce qui serait th??oriquement renforcer la lame. L'acier l??gendaire peut avoir ??t?? un heureux hasard par des m??thodes de production limit??es. Damas origine billettes d'acier a ??t?? form?? ?? partir d'un petit disque qui a ??t?? pli?? marteau / forg??e dans sa forme finale. Contrairement aux m??thodes d'Europe du Nord, la technique ferro-fusion en Perse au Moyen Age impliqu?? petits creusets de type bol avec couvercles, cuits dans un four de type butte souvent utilis?? pour le pain. Contr??ler le contact de l'air ?? la masse fondue, ainsi que des oligo-??l??ments trouv??s sur place, le tout combin?? pour produire une lame sensiblement mieux que ses contemporains en acier.

?? la fin de 2006, un groupe de scientifiques dirig?? par Peter Paufler trouv?? des preuves directes de nanotubes et nanofils dans un ??chantillon d'une ??p??e du 17??me si??cle forg??e ?? partir d'acier de Damas. Le processus complexe de forgeage et recuit est pens?? pour avoir repr??sent?? les structures ?? l'??chelle nanom??trique.

Les origines du nom de Damas reste quelque peu controvers??. Acier Damas a ??t?? faite en utilisant le minerai avec une certaine composition chimique d'une mine qui est maintenant ??puis??, donc les tentatives de reproduction sont difficiles, au mieux.

Il semble ??vident que le nom fait r??f??rence ?? Damas ??p??es forg??es ?? Damas , mais il ya plusieurs autres sources possibles de ce nom. L'un est le nom du forgeron lui-m??me: l'auteur al-Beruni se r??f??re ?? des ??p??es faites par un homme qu'il nomme Damashqi. Un autre auteur, al-Kindi, se r??f??re ?? des ??p??es faites ?? Damas Damasc??ne. Ce mot a souvent ??t?? employ?? comme ??pith??te dans diverses l??gendes d'Europe orientale (Sabya Damaskinya ou Sablja Dimiskija signifie ????p??e Damasc??ne"), dont peut-??tre les plus connus sont les l??gendes serbes de Prince Marko, une figure historique de la fin du 14e si??cle dans ce qui est maintenant la R??publique de Mac??doine .

Fabrication

Les ??p??es originales en acier Damas peuvent avoir ??t?? faites dans les environs de Damas , la Syrie , dans la p??riode de 900 AD ?? aussi tard que 1750 AD . Acier Damas est un type d'acier alliage qui est ?? la fois dur et flexible, une combinaison qui fait l'id??al pour la construction de ??p??es. Il est dit que lorsque les ??p??es de Damas fabriqu??s ont d'abord ??t?? rencontr??s par les Europ??ens pendant les croisades , il a recueilli une r??putation presque mythique une lame en acier Damas a dit ??tre en mesure de couper un morceau de soie dans la moiti?? comme il est tomb?? au sol, ainsi que d'??tre en mesure de couper ?? travers les lames normales, ou m??me le rock, sans perdre son tranchant. R??cents m??tallurgiques exp??riences, sur la base Des ??tudes au microscope de lames en acier Damas conserv??s, ont affirm?? ?? reproduire un acier tr??s similaire via reconstructions possibles du processus historique.

Lors de la formation d'un lot d'acier, des impuret??s sont ajout??es ?? contr??ler les propri??t??s de l'alliage r??sultant. En g??n??ral, notamment ?? l'??poque de l'acier Damas, on pourrait produire un alliage qui ??tait dur et cassant ?? un extr??me en ajoutant jusqu'?? 2% de carbone ou carbone mou et mall??able ?? l'autre, avec environ 0,5%. Le probl??me pour un forgeron, ce est que le meilleur acier devrait ??tre ?? la fois dur et mall??able - dur, de fa??on ?? maintenir un bord aiguis?? fois, mais mall??able de sorte qu'il ne serait pas briser en frappant un autre m??tal en combat. Ce ne ??tait pas possible avec les proc??d??s normaux.

Orf??vres dans l'Inde et le Sri Lanka peut-??tre d??s 300 avant JC ont d??velopp?? une nouvelle technique appel??e Wootz qui a produit un acier ?? haute teneur en carbone de puret?? exceptionnellement ??lev??e. verre a ??t?? ajout?? ?? un m??lange de fer et de charbon de bois, puis chauff??. Le verre agirait en tant que flux et se lient ?? d'autres impuret??s dans le m??lange, leur permettant de remonter ?? la surface et laissent un acier plus pur quand on refroidit le m??lange. Des milliers de sites de fabrication de l'acier ont ??t?? trouv??s dans la zone Samanalawewa au Sri Lanka qui a fait d'acier haute teneur en carbone d??s 300 avant JC. (Juleff, 1996). Ces fours de fabrication de l'acier ont ??t?? construites face ouest vents de mousson et la turbulence du vent et aspiration a ??t?? utilis?? pour cr??er de la chaleur dans le four. Acier faire des sites au Sri Lanka ont ??t?? dat??s ?? 300 avant JC en utilisant technologie de datation au carbone. La technique propage tr??s lentement ?? travers le monde, atteignant moderne Turkm??nistan et l'Ouzb??kistan environ 900 AD, puis le Moyen-Orient vers l'an 1000.

Ce processus a ??t?? affin??e au Moyen-Orient avec des aciers produits localement. Le processus exact reste inconnu, mais autoris?? la pr??cipitation des carbures comme micro-particules dispos??es dans des feuilles ou des bandes dans le corps d'une lame. Les carbures sont beaucoup plus dur que l'acier ?? bas carbone environnante, permettant au forgeron pour faire un bord qui serait d??couper des mat??riaux durs avec les carbures pr??cipit??s, tandis que les bandes d'acier doux a permis l'??p??e dans son ensemble de rester r??sistant et flexible.

Les pr??cipit??s de carbure bagu??s apparaissent dans la lame comme un motif tourbillonnant. En manipulant le lingot d'acier d'une certaine mani??re pendant le forgeage, de divers mod??les intentionnels peuvent ??tre induits dans l'acier. Le plus commun d'entre eux ??tait un motif de bandes lat??rales, souvent appel??e ????chelle de Mahomet??, probablement form?? en coupant ou en forgeant des encoches dans la surface du lingot, puis forge dans la forme de la lame (ce est la m??thode Pendray (ci-dessous) utilis?? pour reproduire le motif).

Une ??quipe de chercheurs bas??e ?? l' Universit?? technique de Dresden qui utilise les rayons X et microscopie ??lectronique ?? examiner acier Damas a d??couvert la pr??sence de c??mentite nanofils et des nanotubes de carbone. Peter Paufler, un membre de l'??quipe de Dresde, dit que ces nanostructures donnent acier Damas ses propri??t??s distinctives et sont le r??sultat du processus de forgeage.

La perte de la technique

Pour des raisons qui ne sont pas tout ?? fait clair, mais peut-??tre parce que les sources de minerais contenant des traces de tungst??ne et / ou de vanadium n??cessaire pour sa production ont ??t?? ??puis??es, le processus a ??t?? perdu aux orf??vres de du Moyen-Orient vers 1750 AD. Il a ??t?? avidement recherch??e par beaucoup depuis ce temps.

Il a longtemps fait valoir que la mati??re premi??re pour Damas ??p??es d'acier a ??t?? import?? de l'Inde, parce que l'Inde ??tait le seul centre connu des aciers de creuset-feu comme wootz. Toutefois, cette conclusion est devenu suspect lorsque les fours au Turkm??nistan ont ??t?? d??couverts, ce qui d??montre au moins que la technique se d??pla??ait ?? partir de l'Inde. Le wootz peut avoir ??t?? fabriqu?? localement dans la r??gion de Damas, mais jusqu'?? pr??sent, aucun vestige des fours de Wootz distinctifs sont apparus. Le travail de Verhoeven et al. soutient l'hypoth??se que le wootz utilis?? ??tait de l'Inde, que plusieurs impuret??s cl??s qui semblent donner acier Damas ses propri??t??s soulignent notamment les minerais disponibles seulement en Inde.

Le russe bulat acier poss??de de nombreuses propri??t??s similaires, au moins dans la nature si ce ne est en cours. R??cemment divers groupes ont affirm?? avoir recr???? l'acier avec des propri??t??s compatibles avec de v??ritables lames de Damas, ?? travers arch??ologie exp??rimentale, si m??me ils admettent qu'ils ne peuvent pas ??tre certain comment il a ??t?? cr???? ?? l'origine. Verhoeven et al. (1998) ont fait valoir que les touches sont minerais avec certains oligo-??l??ments, contr??l??es cyclage thermique apr??s la forgeage initial, et un proc??d?? de broyage pour r??v??ler le motif damass?? finale. Une technique quelque peu diff??rente a ??t?? propos??e par Wadsworth et Sherby (1980; 2001 ??galement).

La d??couverte r??cente de nanotubes de carbone dans la composition de l'acier a ??galement mis en lumi??re une nouvelle hypoth??se qui pourrait expliquer la perte de la technique. Les nanotubes de carbone (peut-??tre le mat??riau le plus r??sistant et plus rigide connu), tout en apparaissant au hasard dans la nature (feux de camp simples produisent des nanotubes), exige assez de haute technologie, des m??thodes de production de haute ??nergie pour ??tre utiles en tant que mat??riaux de structure. Par cons??quent, anciens forgerons, avec le niveau de la technologie ?? leur disposition, peuvent difficilement contr??ler la formation de ces structures de carbone ?? l'??chelle nanom??trique. Un ??l??ment de hasard (forgeage, composition de l'alliage, traitement thermique, processus de fusion, les particularit??s de l'environnement, etc.) pourrait avoir ??t?? responsable de la formation de ces structures, qui pourrait non seulement expliquer certains de leurs qualit??s "l??gendaires", mais aussi la raison pour laquelle, ?? ce jour, ces propri??t??s ne ont jamais ??t?? imit?? avec succ??s.

Les tentatives de reproduction

D??s le d??but, les capacit??s sup??rieures d'??p??es de Damas attir?? beaucoup d'attention, et de nombreuses tentatives ont ??t?? faites pour reproduire soit les performances ou l'aspect des lames de Damas. Depuis motif soudage ??tait une technique tr??s r??pandue, et les mod??les produits de surface similaires ?? ceux trouv??s sur les lames de Damas, beaucoup de gens pense que les lames de Damas ont ??t?? faites en utilisant un mod??le technique de soudage. Cette croyance a ??t?? contest??e dans les ann??es 1990, lorsque JD Verhoeven et AH Pendray publi?? un article sur leurs exp??riences sur la reproduction des caract??ristiques ??l??mentaires, structurelles et visuels d'acier Damas.

Verhoeven et Pendray commenc?? avec un g??teau d'acier qui correspondait aux propri??t??s de l'acier wootz originale de l'Inde, qui a ??galement adapt?? un certain nombre d'??p??es de Damas originaux qu'ils avaient acc??s. Le wootz ??tait dans un doux, ??tat recuit, avec une structure ?? gros grains, et de nombreuses perles de pur carbure de fer, qui sont le r??sultat de la Etat hypereutecto??de du wootz. Ils avaient d??j?? d??termin?? que les grains sur la surface de l'acier ??taient des grains de carbure de fer, de sorte que leur question ??tait comment reproduire les motifs fins de carbure de fer qu'ils ont vu dans les lames de Damas des gros grains dans le wootz.

Bien que ce mat??riel pourrait ??tre travaill?? ?? basse temp??rature pour produire le motif Damasc??ne stri?? entrem??l??es ferrite et c??mentite bandes (d'une mani??re identique ?? l'acier Damas motif soud??), un traitement thermique suffisant pour dissoudre les carbures d??truiraient le motif de fa??on permanente. Cependant, Verhoeven et Pendray d??couvert que dans des ??chantillons de vrai acier Damas motif Damasc??ne pouvait ??tre r??cup??r?? par le vieillissement ?? une temp??rature mod??r??e. Leurs enqu??tes ont r??v??l?? que certains ??l??ments de carbure formant (chef de ce qui ??tait vanadium), qui, dans le wootz ??taient concentr??s dans les r??gions de carbure et ont ??t?? form??s en un motif stri?? pendant le forgeage tout comme le carbure de fer lui-m??me, ne se dispersent pas jusqu'?? ce que des temp??ratures plus ??lev??es que celles n??cessaire pour dissoudre les carbures. Par cons??quent, si un traitement ?? la chaleur ??lev??e peut retirer la preuve visible de structuration associ??e ?? des carbures il n'a pas retirer le motif sous-jacent du carbure ??l??ments de formage, et un inf??rieur traitement thermique de temp??rature suivant (?? une temp??rature ?? laquelle des carbures sont encore stable) pourrait r??cup??rer la structure identique par la liaison de carbone par ces ??l??ments.

Motif acier soud?? "damasquin??"

Motif soud?? couteau de poche "en acier damasquin??"

Il ??tait cru que l'acier de Damas a ??t?? faite ?? l'aide parce que le mod??le de soudage superposition r??v??l?? par gravure d'une lame de motif soud?? dans de l'acide est similaire ?? celle de l'acier damass??.

Motif acier soud?? est commun??ment vendu aujourd'hui comme "l'acier de Damas??, se il semble que l'acier de Damas d'origine n'a pas ??t?? cr???? avec cette technique. Motif Damas soud?? est fait de plusieurs types de tranches acier et de fer, qui sont ensuite soud??es ensemble pour former une billette. Les mod??les varient en fonction de ce que le forgeron fait ?? la billette. La billette est extrait et pli?? jusqu'?? ce que le nombre souhait?? de couches sont form??es. Le r??sultat final, si bien fait, ressemble beaucoup ?? l'aspect de surface d'une v??ritable lame de Damas, bien que la structure interne est compl??tement diff??rente.