פלדת וווץ: חומר גלם ללהבי פלדה בדמשק

פלדת ווץ הוא השם שניתן לכיתה יוצאת דופן של פלדת עפרות ברזל שהופקה לראשונה בדרום דרום דרום הודו ובסרי לנקה, אולי כבר בשנת 400 לפני הספירה. נפחים במזרח התיכון השתמשו במטילי וווץ מתת היבשת ההודית כדי לייצר נשק פלדה יוצא דופן לאורך כל ימי הביניים, הידוע בכינויו פלדת דמשק.

ווץ (נקרא hypereutectoid על ידי מתכות מודרניות) אינו ספציפי להתפרצות מסוימת של עפרות ברזל אלא במקום זאת מוצר מיוצר שנוצר באמצעות כור היתוך מחומם אטום ומחומם להכנסת רמות גבוהות של פחמן כל עפרות ברזל. תכולת הפחמן המתקבלת בווץ מדווחת באופן שונה אך נופלת בין 1.3-2 אחוז מהמשקל הכולל.

המונח 'ווץ' מופיע לראשונה באנגלית בשלהי המאה ה -18, על ידי מטלורגיסטים שערכו את הניסויים הראשונים בניסיון לפרק את טבעו היסודי. ייתכן שהמילה wootz היוותה תיאור מוטעה של המלומדת הלנוס סקוט מ"יצא ", המילה למזרקה בסנסקריט; "ukku", המילה לפלדה בשפה ההודית קנאדה, ו / או "אורוקו", לייצור מותך בטמילית ישנה. עם זאת, מה שוווטס מתייחס היום אינו מה שהמטלורגיסטים האירופיים מהמאה ה -18 חשבו שהוא כך.

פלדת ווץ נודעה לאירופאים בתקופת ימי הביניים המוקדמים, כאשר הם ביקרו בבזארים המזרח תיכוניים נמצאו נפחים שעשויים להבים מדהימים, גרזנים, חרבות ושריון מגן עם משטחים מסומנים במים. פלדות אלה המכונות "דמשק" עשויות להיקרא בשם הבזאר המפורסם ב

אך היוונים והרומאים היו מודעים לכך שתהליך ההיתוך כור היתוך הגיע מהודו. במאה הראשונה לספירה למד המלומד הרומי פליני הזקן היסטוריה טבעית מזכיר יבוא ברזל מסרס, המתייחס ככל הנראה לממלכת צ'ראס הדרומית ההודית. דו"ח המאה ה -1 לספירה נקרא היקף הים של אריאתראן כולל התייחסות מפורשת לברזל ופלדה מהודו. במאה השלישית לספירה, האלכימאי היווני זוסימוס הזכיר כי האינדיאנים ייצרו פלדה לחרבות איכותיות על ידי "להמיס" את הפלדה.

ישנם שלושה סוגים עיקריים של ייצור ברזל טרום מודרני: פרחים, תנור פיצוץ וכור היתוך. בלומרי, הידוע לראשונה ב אירופה בערך 900 לפני הספירה, כרוך בחימום עפרות ברזל בפחם ואז הפחתתו ליצירת מוצר מוצק, המכונה "פריחה" של ברזל וסלג. ברזל פרחוני מכיל תכולת פחמן נמוכה (0.04 אחוז ממשקלו) והוא מייצר ברזל יצוק. טכנולוגית תנור הפיצוץ, שהומצאה בסין במאה ה -11 לספירה, משלבת טמפרטורות גבוהות יותר תהליך הפחתה, וכתוצאה מכך ברזל יצוק, שיש לו אחוז פחמן של 2-4 אחוזים אך שביר מדי עבורו להבים.

עם ברזל כור היתוך, נפחים מכניסים חתיכות של ברזל פורח יחד עם חומר עשיר בפחמן לכור היתוך. לאחר מכן אטומים את הכור היתוך ומחוממים במשך כמה ימים לטמפרטורות שבין 1300–1400 מעלות צלזיוס. בתהליך זה הברזל סופג את הפחמן ומנוזל על ידיו ומאפשר הפרדה מוחלטת של סיגים. לאחר מכן הורשו עוגות הווץ המיוצרות להתקרר לאט במיוחד. העוגות הללו ייצאו אז ליצרני נשק במזרח התיכון שזייפו בזהירות את להבי הפלדה הדמשקיים האימתניים, בתהליך שיצר את הדפוסים המשי המוצקים או הדמשקיים.

פלדת כור היתוך, שהומצאה בתת היבשת ההודית לפחות עד 400 לפני הספירה, מכילה רמת ביניים של פחמן, 1-2 אחוזים, ובהשוואה ל המוצרים האחרים הם פלדת פחמן גבוהה במיוחד עם משיכות גבוהה לזיוף וחוזק השפעה גבוה ופחות שבירות המתאימים לייצור להבים.

ייצור ברזל היה חלק מהתרבות ההודית כבר בשנת 1100 לפני הספירה, באתרים כמו הלור. העדויות המוקדמות ביותר לעיבוד ברזל מסוג wootz כוללות את שברי הכור היתוך וחלקיקי המתכת שזוהו באתרי המאה החמישית לפני הספירה קודומנל ומל-סרוווואלור, שניהם בטמיל נאדו. חקירה מולקולרית של עוגת ברזל וכלים מג'ונאר במחוז דקן ומתוארכת לחקלאות שושלת סאטבהאנה (350 לפנה"ס - 136 לספירה) היא עדות ברורה לכך שטכנולוגיה של כור היתוך נפוצה בהודו על ידי התקופה הזאת.

חפצי הפלדה הניתנים לכור היתוך שנמצאו בג'ונאר לא היו חרבות או להבים, אלא רוליות וספסלים, כלים למטרות עבודה יומיומיות כמו גילוף סלעים וייצור חרוזים. כלים כאלה צריכים להיות חזקים מבלי להפוך שבירים. תהליך הפלדה הניתן לכור היתוך מקדם את אותם מאפיינים על ידי השגת הומוגניות מבנית לטווח ארוך ותנאים ללא הכללה.

ישנן עדויות לכך שתהליך הווץ עדיין ישן יותר. 1600 ק"מ מצפון לג'ונאר, בטקסילה שבפקיסטן של ימינו, מצא הארכיאולוג ג'ון מרשל שלושה להבי חרב עם פלדת פחמן 1.2–1.7 אחוזים, מתוארכים איפשהו בין המאה החמישית לפני הספירה והמאה הראשונה לספירה. טבעת ברזל מהקשר בקדבקלה בקרנאטקה, המתוארכת בין 800-440 לפני הספירה, היא בעלת הרכב קרוב ל -8 אחוז פחמן והיא עשויה בהחלט להיות פלדת כור היתוך.

מקורות

• דיבה, ר. ק. "ווץ: תעתיק שגוי של "Utsa" של סנסקריט המשמש לייצור כור היתוך הודי." ג'ום 66.11 (2014): 2390–96. הדפס.
• דורנד – שאר, מ., פ. רוסל-דרבי וש. קוינדו. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131–43. הדפס.
• Grazzi, F., et al. "קביעת שיטות הייצור של חרבות הודיות באמצעות דיפרקציה ניוטרון." כתב עת מיקרוכימי 125 (2016): 273–78. הדפס.
• קומאר, וינוד, ר. בלסוברמניאם, ופ. קומאר. "אבולוציה של מיקרו-סטרוקטורה בפלדת סגסוגת נמוכה (Wootz) בעלת עוצמה גבוהה." פורום מדעי החומרים 702–703.802–805 (2012). הדפס.
• פארק, ג'אנג-סיק ווסנט שינד. "טכנולוגיה, כרונולוגיה ותפקיד פלדת הכור היתוך כמובאים מחפצי ברזל של האתר העתיק בג'ונאר, הודו."Journal of Archaeological Science 40.11 (2013): 3991–98. הדפס.
• רייבלד, מ ', ואח'. "מבנה של כמה להבים היסטוריים בננומטרי." מחקר וטכנולוגיה גבישית 44.10 (2009): 1139–46. הדפס.
• סוחאנוב, D.A., et al. "מורפולוגיה של פלדת דמשק עודף." כתב העת לחקר מדעי החומרים 5.3 (2016). הדפס.