Wootz Steel: ダマスカス鋼の刃を作る
2,400 年前の坩堝での鉄の採掘プロセス
深くエッチングされたウーツ サンプルの電子顕微鏡写真。おそらく最終冷却中のマルテンサイトの自己焼き戻しによって形成された微細な析出物を示しています。 Durand-Charreらに掲載されました。 2010. 厚意により、Institut National Polytechnique
ウーツ鋼 は、おそらく紀元前 400 年にインド南部および中南部とスリランカで最初に作られた例外的な等級の鉄鉱石鋼に付けられた名前です。中東の鍛冶屋は、インド亜大陸のウーツ インゴットを使用して、中世を通じて並外れた鋼の武器を製造しました。 ダマスカス鋼 .
ウーツ（と呼ばれる 過共析 現代の冶金学者による）は、特定の鉄鉱石の露頭に固有のものではなく、密閉された加熱されたるつぼを使用して高レベルの炭素を鉄鉱石に導入することによって作成された製品です.結果として生じるウーツの炭素含有量はさまざまに報告されていますが、総重量の 1.3 ～ 2 パーセントに収まっています。
ウーツ鋼が有名な理由
「wootz」という用語は、18 世紀後半に、その元素の性質を分解しようとする最初の実験を行った冶金学者によって、英語で初めて登場しました。 wootz という単語は、サンスクリット語で噴水を表す単語 'utsa' の学者 Helenus Scott による誤記である可能性があります。インドの言語カンナダ語で鋼を表す「ukku」、および/または古いタミル語で溶融物を作る「uruku」。しかし、ウーツが今日言及しているのは、18 世紀のヨーロッパの冶金学者が考えていたものではありません。
Wootz 鋼は中世初期に中東のバザールを訪れたヨーロッパ人に知られるようになり、鍛冶屋が見事な刃、斧、剣、豪華な透かし模様の表面を持つ防具を作っているのを見つけました。これらのいわゆる「ダマスカス」鋼は、有名なバザールにちなんで名付けられた可能性があります。 ダマスカス またはブレードに形成されたダマスクのようなパターン。刃は硬く、鋭く、壊れることなく 90 度の角度まで曲げることができました。 十字軍 彼らの失望に気づきました。
しかし、ギリシア人とローマ人は、坩堝のプロセスがインドから来たことを知っていました。西暦1世紀、ローマの学者プリニウス・ザ・エルダーの 自然史 はセレスからの鉄の輸入に言及しており、これはおそらく南インドのケラス王国を指している.と呼ばれる西暦1世紀の報告書 エリスラーン海のペリプラス インドの鉄鋼への明確な言及が含まれています。紀元 3 世紀、ギリシャの錬金術師ゾシモスは、インド人が鋼を「溶かして」高品質の剣用の鋼を作ったと述べています。
鉄の製造工程
近代以前の製鉄には、ブルマリー、高炉、るつぼの 3 つの主要なタイプがあります。ブルーマリー、最初に知られている ヨーロッパ 紀元前 900 年頃、鉄鉱石を木炭で加熱し、それを還元して鉄とスラグの「ブルーム」と呼ばれる固体製品を形成します。ブルマリー アイアンは炭素含有量が低く (重量で 0.04%)、錬鉄を生産します。 11 世紀の CE に中国で発明された高炉技術は、より高い温度とより大きな還元プロセスを組み合わせて、2 ～ 4% の炭素含有量を持つ鋳鉄を生み出しましたが、ブレードには脆すぎます。
るつぼ鉄を使用して、鍛冶屋はブルマリー鉄の破片を炭素が豊富な材料と一緒にるつぼに入れます。その後、坩堝を密閉し、数日間にわたって摂氏 1,300 ～ 1,400 度の温度まで加熱します。その過程で、鉄は炭素を吸収して液化し、スラグを完全に分離します。製造されたウーツケーキは、非常にゆっくりと冷却されました。これらのケーキは、中東の武器製造業者に輸出され、恐ろしいダマスカス鋼の刃を慎重に鍛造し、水で染めたシルクまたはダマスクのようなパターンを作成しました.
少なくとも紀元前 400 年にインド亜大陸で発明されたるつぼ鋼は、中間レベルの 1 ～ 2% の炭素を含み、他の製品と比較して、鍛造用の高い延性と高い衝撃強度を備えた超高炭素鋼です。ブレードを作るのに適した脆さを軽減します。
ウーツ鋼の時代
製鉄は、紀元前 1100 年にはインド文化の一部でした。 ホール .鉄のウーツ型処理の最も初期の証拠には、るつぼの破片と、紀元前 5 世紀の遺跡で確認された金属粒子が含まれます。 家に どちらもタミル・ナードゥ州のMel-siruvalurです。デカン州のジュンナールから出土し、サタヴァハナ王朝 (紀元前 350 年 - 紀元 136 年) にまでさかのぼる鉄のケーキと道具の分子調査は、るつぼ技術がこの時期までにインドで広まったことを示す明確な証拠です。
ジュンナルで発見された坩堝の鋼の遺物は、剣や刃物ではなく、千枚通しやノミ、岩の彫刻やビーズ作りなどの日常の作業用の道具でした。そのようなツールは、もろくなることなく強力である必要があります。るつぼ鋼プロセスは、長期にわたる構造的均一性と介在物のない状態を達成することにより、これらの特性を促進します。
いくつかの証拠は、wootz プロセスがさらに古いことを示唆しています。 Junnar の北 1600 キロメートル、現在のパキスタンの Taxila で、考古学者の John Marshall は 1.2 ～ 1.7% の炭素鋼を含む 3 枚の剣の刃を発見しました。紀元前 800 年から 440 年の間にカルナタカ州のカデバケレで発見された鉄の輪は、0.8 パーセントの炭素に近い組成を持ち、るつぼ鋼である可能性が非常に高いです。
ソース
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