Stal damasceńska
Poniedziałek, 28 Czerwiec 2010 13:08
Stal damasceńska, to unikatowy materiał posiadający bardzo dobre własności mechaniczne, w średniowieczu w zasadzie miała status niemal legendarny. Uznawana była za najlepszy ówcześnie materiał, a przy tym miała niezaprzeczalne walory estetyczne.

Była stosowana w średniowieczu przede wszystkim do produkcji broni białej. Nazwa pochodzi od Damaszku w Syrii, w którego okolicach istniały liczne warsztaty produkujące z tej stali miecze i szable o unikatowej w średniowieczu jakości. Białą broń ze stali damasceńskiej produkowano w latach ok. 900-1600 w krajach Bliskiego Wschodu.

 
Powody całkowitego niemal zaniku jej produkcji w XVII w. nie są do końca znane. Wiedza o stali damasceńskiej dotarła do Europy w czasie wypraw krzyżowych. Wśród rycerzy europejskich szybko rozpowszechniły się legendy o szablach z tej stali, którymi można było przecinać świece na pół bez ich przewrócenia oraz szczerbić kamienie i miecze europejskie. Większość z tych legend była nieprawdziwa, niemniej jednak stal damasceńska istotnie przewyższała jakością ówczesne produkty europejskie.

Proces produkcji stali damasceńskiej był objęty tajemnicą i nigdy nie został opanowany w Europie. Nie zachowały się do czasów współczesnych żadne wiarygodne opisy tego procesu. Dawna hipoteza, że stal ta była otrzymana przez skuwanie ze sobą wielu (300-1000 i więcej) warstw stali węglowej o kolejno narastającej twardości, okazała się fałszywa. Współczesne eksperymenty metalurgiczne, oparte na szczegółowych badaniach mikrostruktury tej stali, doprowadziły do opracowania procesu technologicznego, prowadzącego do uzyskania stopu o bardzo zbliżonych do oryginalnej stali damasceńskiej właściwościach.

W trakcie produkowania tradycyjnej stali węglowej, która z technicznego punktu widzenia jest stopem węgla i żelaza, można zmieniać jej właściwości mechaniczne przez zmianę udziału węgla. Ogólnie, gdy w stopie żelaza z węglem występuje ok. 2% węgla, otrzymana stal jest twarda, ale jest krucha, mało odporna na zginanie i trudna do obróbki. Stal zawierająca ok. 0,5% węgla jest łatwo kowalna, giętka, ale za miękka. Stal do produkcji broni białej powinna być jednocześnie twarda (nie szczerbić się), giętka (aby nie pękać całkowicie) i w miarę łatwo kowalna, aby można było ją formować w pożądany kształt (Stal - stop żelaza z węglem, o zawartości węgla od 0,5 do ok. 2%  Przy zawartości węgla w żelazie poniżej 0,5% mówimy o nawęglonym żelazie, dopiero powyżej tej wartości mamy do czynienia ze stalą. Wraz ze wzrostem stężenia węgla w żelazie, własności stopu zmieniają się. Rośnie twardość kosztem plastyczności. W zakresie od 0,4 - 0,75% węgla mamy do czynienia z materiałem łatwo poddającym się obróbce plastycznej przez kucie, oraz dającym się hartować. Oczywiście powyżej 0,75% C stal nadal nadaje się do obróbki plastycznej, jednak jest to coraz trudniejsze, a przy zaw. C powyżej 1,75% stal traci plastyczność i nie można jej już obrabiać przez kucie).

Z powodów, które nie są dokładnie poznane, technologia produkcji stali damasceńskiej została zapomniana na Bliskim Wschodzie ok. 1600 r. Technologię tę próbowano odtwarzać w różnych miejscach, jednak bez pełnego powodzenia. Rosyjska stal bułat, której technologię rozwinął Paweł Petrowicz Anosow w 1838 r. na podstawie analizy struktury stali damasceńskiej, mimo iż otrzymywana prawdopodobnie innymi metodami, posiada szereg właściwości dość zbliżonych do oryginału. W latach 80. XX w. i na początku XXI w. pojawiło się kilka doniesień o eksperymentach, które doprowadziły do otrzymania stali o niemal identycznych właściwościach i strukturze jak stal damasceńska. M.in. Verhoeven i współpracownicy opublikowali w 1998 r. opis technologii polegającej na 10-20 precyzyjnych cyklach wygrzewania do temperatury ok 100 °C poniżej temperatury krytycznej Acm i chłodzenia do temperatury pokojowej zwykłej stali niskowęglowej, które doprowadziły do spontanicznego powstania mikrostruktury do złudzenia przypominającej stal damasceńską. Zbliżony opis technologii został też opublikowany przez Wadswortha i Sherby w 1980 r. i później w 2001 r.

Przez jakiś czas wierzono, że stal damasceńska była produkowana w podobny sposób, w jaki czyniono to przy produkcji mieczy wysokiej jakości w Europie i Japonii. Proces ten polegał na skuwaniu na gorąco i zawijaniu wokół ostrza kilkudziesięciu kolejnych warstw stali o narastającej stopniowo twardości, a następnie wkładaniu tak przygotowanej głowni do kwasu solnego i ostatecznym szlifowaniu ostrza. Proces ten istotnie prowadzi do otrzymania na powierzchni dość podobnej do stali damasceńskiej faktury, co długo wprowadzało badaczy w błąd. Współczesne badania metalurgiczne udowodniły jednak, że stal damasceńska była wytapiania jednolicie, a głownie wykonane z tej stali nie wykazują nieciągłości struktury, które są nie do uniknięcia przy stosowaniu technologii skuwania.


Dość długo sądzono też, że stal damasceńska nie była wytapiana na miejscu, lecz była importowana z Indii. Wykopaliska na terenie Turkmenistanu dowiodły jednak, że stal ta była wytapiana na miejscu, gdyż znaleziono resztki pieców hutniczych, w których zachowały się pozostałości stali o dokładnie takiej samej strukturze jak stal damasceńska. Mimo że nie natrafiono na podobne wykopaliska w okolicach Damaszku, nie ma powodu sądzić, że technologii wytopu tej stali nie można było przenieść i tam.
 
Z drugiej strony badania mikrozanieczyszczeń stali damasceńskiej, wykonane przez Alfreda Pendray, wskazują, że skład tych zanieczyszczeń jest identyczny z zanieczyszczeniami rud żelaza z północnych Indii. Może to sugerować, że wytop był dokonywany na miejscu, ale ruda i szkło były importowane z Indii – stąd też hipoteza, dlaczego owa sztuka zaginęła. W największym skrócie - bo wyczerpały się złoża odpowiedniej rudy, prawdopodobnie w okolicach Hyderabadu w Indiach. Bez odpowiednich domieszek w stali nawet najlepsi kowale nie byli w stanie osiągnąć odpowiedniego efektu. Co do wartości bojowej stali damasceńskiej - świetnie nadawała się na szable, z racji wysokiej twardości doskonale rozcinając osłony. Jednak zdarzało się, że pękała, w związku z czym w Polsce częściej spotykana raczej w szablach ozdobnych niż bojowych.




źródła:
www.eioba.pl,
wikipedia.pl
Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com
 

Dodaj komentarz


Kod antysapmowy
Odśwież