Дамасская сталь!Дамасская сталь! Дамасская стальДамасская сталь
Из Википедии, свободной энциклопедии
Для Дамаск Twist баррелей см штрипса. Для альбома с таким же названием, см дамасской стали (альбом).
Крупным планом 18-ого века персидский ковки дамасской стали меча
Дамасская сталь была прообразом стали, используемой для изготовления лопаток в Ближнем Востоке, сделанных с булат стали, импортируемые из Индии. [1] Эти мечи характеризуются отличительными моделей и диапазонов крапинки напоминает проточной водой. Такие ножи слыли быть жестким, устойчивым к осыпанию и способны быть доведена до резкого, упругого края. [2]
Сталь имени Дамаск, город в Сирии. Это может быть либо обратитесь к мечей или проданных в Дамаске непосредственно, или он может просто сослаться на аспекте типичных шаблонов, по сравнению с дамасской ткани (которые, в свою очередь имени Дамаске). [3] [4]
Оригинальный способ получения дамасской стали не известна. Из-за различий в сырье и технологии производства, современные попытки дублировать металл не были полностью успешными. Несмотря на это, несколько человек в наше время утверждают, что они вновь методы, с помощью которых оригинальная дамасская сталь была произведена. [5] [6]
Репутация и история булата породило множество легенд, например, как способность сократить через ствол винтовки или вырезать выпадение волос через лезвие. [7] Исследовательская группа в Германии опубликовало в 2006 показательных нанопроводов и углеродные нанотрубки в лезвия выкованы из дамасской стали. [8] Этот вывод был покрыт National Geographic [9] и New York Times. [10] Хотя некоторые виды современной стали опережать эти мечи, химические реакции в процессе производства сделал лезвия необыкновенные для своего времени, как дамасская сталь была сверхпластическое и очень трудно в то же время. Во время плавки процесса для получения стальных слитков булат, древесный биомассы и листья, как известно, были использованы в качестве цементации добавок вместе с некоторыми конкретными видами железа, богатой микролегирующих элементов. Эти слитки затем будет дополнительно кованые и работал в Дамаск стальных лезвий, и исследование показывает, что в настоящее время углеродные нанотрубки могут быть получены из растительных волокон, [11] указывает, как нанотрубки были сформированы в стали. Некоторые эксперты ожидают, чтобы обнаружить такие нанотрубки в более мощей, как они более тесно проанализированы. [9]
Содержание [Спрятать]
1 История
1.1 Потеря техники
2 Воспроизведение
2.1 Моран: заготовка сварки
2.2 Верховен и Pendray: тигель
2.3 Аносов, Уодсворт и Sherby: Булат
2.4 Дополнительные исследования
2.5 Дамасская сталь в gunmaking
3 Смотрите также
4 Ссылки
5 Дальнейшее чтение
6 Внешние ссылки
История [править]
Смотрите также: булат сталь
Bladesmith из Дамаска, приблизительно 1900
Дамаск лопасти были изготовлены на Ближнем Востоке из слитков булат стали, которые были импортированы из Индии, [1], а также Шри-Ланка. [12] Археологические данные свидетельствуют о том, что процесс тигель стали началось в нынешней Тамил Наду до начала из эры. Арабы представил индийский булат сталь в Дамаск, где промышленность процветала оружия. [13] С 3-го века до 17-го века, Индия была отправка стальных слитков в Ближнем Востоке. [14]
Потеря техники [править]
Производство этих узорчатых мечей постепенно снижается, прекращая примерно 1750, и процесс был потерян для metalsmiths. Некоторые современные теории отважились объяснить этот спад, в том числе пробоя торговых путей на поставку необходимых металлов, отсутствие следов примесей в металлах, возможной потерей знаний о крафт методов, с помощью тайны и отсутствия передачи, подавление промышленность в Индии британского владычества, [15] или сочетание всех выше. [5] [6] [16]
Оригинальный дамасской стали или Wootz было импортировано из Индии в Дамаск, где Bladesmiths научились подделывать их на мечи. [5] [6] В связи с дистанции торговли для этой стали, достаточно длительным нарушение торговых путей могло закончиться производство булата и в конечном итоге привело к потере техники в Индии. Кроме того, потребность в основных следовых примесей вольфрама или ванадия в пределах материалов, необходимых для производства стали, могут отсутствовать, если этот материал был приобретен у различных регионов добычи или выплавляется из руд, лишенных этих ключевых микроэлементы. [5] Методика контролируется термоциклирования после первоначального ковки при определенной температуре также может быть потеряны, тем самым предотвращая окончательный образец дамасской стали в возникновения. [5] [6]
Открытие углеродных нанотрубок в состава булата поддерживает эту гипотезу, поскольку осаждение углеродных нанотрубок, вероятно, в результате определенного процесса, который может быть трудно воспроизвести должен техника производства или сырье, используемое значительно изменяться. [16]
Воспроизведение [править]
Bladesmith ковка клинок
Воссоздание дамасской стали подполе экспериментальной археологии. Многие пытались обнаружить или перепроектировать процесс, посредством которого оно было сделано.
Моран: заготовка сварки [править]
Характеристика "органический" образец дамасской стали
С известной технике рисунка сварочных производится поверхности образцов подобной тем, которые найдены на Дамаск лезвия, некоторые кузнецы были ошибочно заставили поверить, что Дамаск лопасти были сделаны с помощью этой техники, но сегодня, разница между булат стали и картины сварки полностью документированы и хорошо понимали. План-сварная стальная был передан в качестве "булата» с 1973 года, когда Bladesmith Билл Моран обнародовал свои «Дамаск ножи" на Knifemakers Гильдии Show. [17] [18] Это "Современный Дамаск" сделан из нескольких видов стальных и железных ломтиками сваренных вместе, чтобы сформировать заготовку, и в настоящее время термин "Дамаск" (хотя технически неправильно) широко принято, чтобы описать современные шаблонов сварные стальные лезвия в торговле. [19] Модели различаются в зависимости от того, как кузнец работает заготовка. [18] Заготовка вытягивается и сложил пока желаемое количество слоев не образуются. [18] Для того, чтобы достичь рейтинг Мастер Smith с американским Bladesmith общества, что Моран основал, кузнец должен сформировать Дамаск лезвие минимум 300 слоев. [20]
Верховен и Pendray: тигель [править]
JD Верховен и АГ Pendray опубликовал статью о своих попытках воспроизвести элементные, структурные и визуальные характеристики дамасской стали. [5] Они начали с тортом стали, которые соответствовали свойства исходного булат стали из Индии, который также согласованного ряд оригинальных мечей Дамаск, в которой Верховен и Pendray имел доступ. Wootz был в мягкой отожженной состоянии, со структурой зерна и бисером чистого карбида железа, которые были результатом его заэвтектоидной государства. Верховен и Pendray уже определено, что зерна на поверхности стали были зерна карбида железа-их целью было воспроизвести образцы карбида железа они видели в лопаток Дамаск из зерен в булат.
Хотя такой материал может быть разработана при низких температурах с получением поперечно-полосатых Damascene образец смешанных ферритовых и цементита групп таким образом, чтобы шаблон идентичной сваркой дамасской стали, любой термообработкой, достаточном для растворения карбидов будет постоянно разрушать узор. Тем не менее, Верховен и Pendray обнаружили, что в образцах истинной дамасской стали, образец Дамаскин может быть извлечена путем старения при умеренной температуре. Они обнаружили, что определенные карбид элементов, один из которых был ванадий, не расходились, пока не достигли стали более высокие температуры, чем те, которые необходимы, чтобы растворить карбиды. Таким образом, высокая температура лечение может удалить визуальный доказательств паттерна, связанного с карбидов, но не удалить основную паттерна карбидообразующих элементы; последующее термообработки ниже температуры, при температуре, при которой карбиды снова были стабильными, может восстановить структуру связыванием углерода этих элементов.
Аносов, Уодсворт и Sherby: Булат [править]
В России, летописи запись использование материала, известного как булатов стали, чтобы высоко ценятся оружие, в том числе мечи, ножи и топоры. Царь Михаил России как сообщается, Булат шлем сделанный для него в 1621 году Точное происхождение или процесс производства булата неизвестно, но это было, вероятно, импортируемых в РФ через Персию и Туркестан, и она была похожа и, возможно, так же, как дамасская сталь , Павел Петрович Аносов сделал несколько попыток воспроизвести этот процесс в середине 19-го века. Уодсворт и Sherby также исследовал [6] воспроизведение Булат стали и опубликовали свои результаты в 1980 году.
Цементит кристаллическая структура. Атомы железа в синий, атомы углерода находятся в плюсе.
Дополнительные исследования [править]
Команда исследователей на базе Технического университета Дрездена, который использовал рентгеновские лучи и электронной микроскопии для изучения дамасской стали обнаружили наличие цементита нанопроводов [21] и углеродных нанотрубок. [22] Питер Paufler, член команды Дрезден, говорит что эти наноструктуры являются результатом процесса ковки. [9] [23]
Сандерсон предполагает, что процесс ковки и отжига составляет для нано-структур. [23]
Дамасская сталь в gunmaking [править]
До начала 20-го века, все дробовик баррелей были подделаны путем нагревания узких полосок железа и стали и формировании их вокруг оправки. [24] [25] Этот процесс был передан в качестве "прокатывать" или "Дамаск". [24] [25] Эти типы баррелей заработал репутацию слабости и никогда не были предназначены для использования с современными бездымного пороха, или каких-либо умеренно мощного взрывчатого вещества. [25] Из-за сходства с дамасской стали, более дорогие баррелей выступили Бельгийский и британские производители оружия. [24] [25] Эти бочки доказательство отмечены и предназначены для использования с нагрузками низкого давления. [24] Современные производители оружия, такие как прикаспийских вооружений сделать сборки слайд и мелкие детали, такие как триггеры и сохранности для Colt M1911 пистолеты из порошкового шведской стали в результате закрученной двухцветный эффект; эти части часто упоминаются как "из нержавеющей Дамаске". [26]
Смотрите также [править]
Экспериментальная археология
Крис
Карбид вольфрама
Wootz стали
Ссылки [править]
^ Перейти к: в б Пейси, Арнольд (1991). Технологии в мировой цивилизации: тысячелетней истории. MIT Press. п. 80. ISBN 978-0-262-66072-3.
Перейти на ^ Figiel, Лев С. (1991). На дамасской стали. Атлантис Пресса Искусств. стр. 10-11. ISBN 978-0-9628711-0-8.
Перейти на ^ Годдарда, Уэйн (2000). Чудо Knifemaking. Краузе. стр. 107-120. ISBN 978-0-87341-798-3.
Перейти на ^ Уильямс, Алан Р. (2003). Рыцарь и доменная печь: история металлургии брони в средневековье и в начале современной периода Объем 12 истории войны. BRILL. стр. 10-14. ISBN 978-90-04-12498-1.
^ Перейти к: в б с д е ф Дж Д. Верховен, АХ Pendray, и мы Dauksch; Pendray; Dauksch (1998). "Ключевая роль примесей в стальными лезвиями древний Дамаск". Журнал металлургии 50 (9): 58. Bibcode: 1998JOM .... 50i..58V. DOI: 10.1007 / s11837-998-0419- у.
^ Перейти к: в б гр д е Джеффри Wadsworth и Олег Д. Sherby (1980). "На Булат - Булат Revisited". Prog. Матер. Sci., 25 (1):. 35-68 DOI: 10,1016 / 0079-6425 (80) 90014-6.
Перейти на ^ Беккер, Отто Матфея (1910). Быстрорежущей стали: развитие, природа, лечение и использование быстрорежущих сталей, вместе с некоторыми предложениями, как к проблемам, участвующих в их использовании. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book компания. стр. 10-14.
Перейти на ^ Reibold, M .; Paufler, P .; Левин, А. А.; Kochmann, W .; Pätzke, N .; Мейер, округ Колумбия (2006). "Материалы: Углеродные нанотрубки в древней Дамаск саблей". Природа 444 (7117): 286. Bibcode: 2006Natur.444..286R. DOI: 10.1038 / 444286a. PMID 17108950.
^ Перейти к: в б С Резкость легендарных мечей ", силы из нанотрубок, Исследование Говорит. National Geographic (2010-10-28). Проверено 2011-11-13.
Перейти на ^ фонтан, Генри. (2006-11-28) Нанотехнологии в саблями из Дамаска, новый взгляд на морском дне и прогнозирование Риф Нанесенный. Нью-Йорк Таймс Проверено 2011-11-13.
Перейти на ^ Goodell, В, Се, Х., Цянь, Ю. Даниэль, Г. Петерсон, М., Ж. Jellison. 2008. Углеродные нанотрубки, полученные из природных целлюлозных материалов. Журнал нанонауки и нанотехнологий. Том 8, 2472-2474. [1]
Перейти на ^ G. Juleff (1996). "Древний Ветряные технологии плавки железа в Шри-Ланке". Природа 379 (6560): 60. Bibcode: 1996Natur.379 ... 60J. DOI: 10.1038 / 379060a0.
Перейти на ^ Шарада Сринивасан; Шриниваса Ранганатан (2004). Индии Легендарный Wootz стали: Расширенный Материал Древнего мира. Национальный Институт перспективных исследований. OCLC 82439861.
Перейти на ^ SINOPOLI, Карла М. (2003). Политическая экономия Craft производства: разработка империи в Южной Индии, с. 1350-1650. Cambridge University Press. п. 192. ISBN 0-521-82613-6.
Перейти на ^ Бертон, сэр Ричард Фрэнсис (1884). Книга Меча. Архив Интернет: Чатто и Windus. п. 111. ISBN 1605204366.
^ Перейти к: в б Лионель Милгром (2009). "Углеродные нанотрубки: Секретное оружие Саладина".
Перейти на ^ Льюис, Джек; Роджер Комбс (1992). Пистолет переварить книгу ножей. DBI. стр. 58-64. ISBN 978-0-87349-129-7.
^ Перейти к: в б гр. Kertzman, Джо (2007) Искусство нож. Krause Publications. стр. 224-226. ISBN 978-0-89689-470-9.
Перейти на ^ Loveless, Роберт; Ричард Барни (1995) [тысяча девятьсот семьдесят семь]. Как сделать Ножи. Нож мира публикации. п. 169. ISBN 0-695-80913-X.
Перейти на ^ "АБС Правила и принципы тестирования для Master Smith Рейтинг" (PDF). Источник 2011-03-12.
Перейти на ^ Kochmann, W .; Reibold, Марианна; Голдберг, Рольф; Хауффе, Вольфганг; Левин, Александр А; Мейер, Дирк С; Стефан, Thurid; Мюллер, Хайде; Belger, Андре; Paufler, Питер (2004). "Нанопровода в древнем Дамаске стали". Журнал сплавов и соединений 372: L15-L19. DOI: 10.1016 / j.jallcom.2003.10.005. ISSN 0925-8388.
Левин, А. А.; Мейер, округ Колумбия; Reibold, М .; Kochmann, W .; Pätzke, N .; Paufler, П. (2005). "Микроструктура подлинной Дамаск саблей" (в формате PDF). Кристалл исследований и технологий 40 (9):. 905-916 DOI: 10.1002 / crat.200410456.
Перейти на ^ Reibold, M .; Paufler, Р; Левин, А. А.; Kochmann, Вт; Pätzke, N; Мейер, округ Колумбия (16 ноября, 2006). "Материалы: Углеродные нанотрубки в древней Дамаск саблей". Природа 444 (7117): 286. Bibcode: 2006Natur.444..286R. DOI: 10.1038 / 444286a. PMID 17108950.
^ Перейти к: в б К. Сандерсон (2006). "Sharpest вырезанные из нанотрубок мечом". Природа 444: 286. DOI: 10.1038 / news061113-11.
^ Перейти к: в б гр д Симпсон, Лейн (2003). Ружья и Shotgunning. Krause Publications. п. 256. ISBN 978-0-87349-567-7.
^ Перейти к: в б С г. Matunas, Эдвард А. (2003) Сделай сам пистолет ремонт. Woods N 'Вода Inc. стр. 240. ISBN 978-0-9722804-2-6.
Перейти на ^ Хопкинс, Кэмерон (2000). "Дамаск Рыцарь .45". Американский журнал Handgunner 20 (4): 128.
Дальнейшее чтение [редактировать]
Эрик М. Taleff, Брюс Л. Bramfitt, Чхоль К. Сын, Дональд Р. Lesuer, Джеффри Wadsworth, и Олег Д. Sherby, "Обработка, структура и свойства проката сверхвысоких углеродистой стали пластины, обладающие образец дамасской," характеристик материалов 46 (1), 11-18 (2001).
JD Верховен, "Обзор микросегрегаций индуцированной обвязочных явлений в сталях", Дж Материаловедение и производительность 9 (3), 286-296 (2000).
Джеффри Уодсворт и Олег Д. Sherby, "Дамаск стали", Scientific American, стр 94 -. 99 февраля., 1985
JD Верховен, "Тайна Damacus Клинков", Scientific American, стр. 74-79, январь 2001 года
Внешние ссылки [редактировать]
"Дамаскин Техника в металлообработке"
"Тайна Дамаск лезвия"
"Секретные для сарацинов саблями"
[Спрятать] v T е
Утюг и сталь производство
История черной металлургии
Производство чугуна
(металлургический завод)
Выплавка
Bloomery (производит губчатого железа) Доменный (холодного дутья • Hot взрыва) (производит чугун)
Вторичный
Кованое железо (через наряды кузницы или пудлинговое печи) Чугун (через вагранки или индукционной печи)
Fotothek DF-08 п 0000320.jpg
Выплавка стали
(сталь мельница)
Первичная (Pre-1850)
План сварки (дамасская сталь) Суровое стали Tatara печи Процесс цементации
Первичный (после 1850 г.)
Бессемеровский процесс Мартеновская печь Электродуговая печь Основной процесс кислорода Процесс HIsarna
Вторичный
Электро переплав Вакуумный дуговой переплав Аргон кислородного обезуглероживания
Категории:СталиПроизводство сталиИстория ДамаскаДамаскМеталлообрабатывающийДамасская сталь! Дамасская стальКлючевая роль примесей в Древнем Дамаске стальные лезвия
JD Верховен, АГ Pendray, и мы Dauksch
Статья Страница 1
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Дамасская сталь
Воспроизведение Wootz Дамаск лезвия
Мечи
Zschokke мечи
Четыре Wootz Дамаск лезвия
Лествичника КАРТИНЫ
РОЛЬ ПРИМЕСЕЙ в полосе ФОРМИРОВАНИЯ
СУЩЕСТВУЕТ ДАМАСК НОЖИ КАЧЕСТВО
ПОЧЕМУ АРТ Пропала
БЛАГОДАРНОСТЬ
Рекомендации
Искусство производить знаменитые 16-18 века лезвия Дамаск сталь, найденные во многих музеях погиб много лет назад. Недавно, однако, исследование установило сильную доказательств, подтверждающих теорию о том, что различные узоры на поверхности на этих лопастей результатом карбида диапазонов явления производимого микросегрегация небольших количеств карбидообразующих элементов, присутствующих в Wootz слитков из которого лопасти были выкованы , Кроме того, вполне вероятно, что Wootz дамасской лезвия с узорами дамасской технологии может быть произведено только с Wootz слитков, поступающих из этих регионов Индии, имеющих соответствующие руд, содержащих примеси.
Примечание автора: Все композиции даны в массовых процентах, если не указано иное.
ВВЕДЕНИЕ
В разделе оружие и доспехи из самых больших музеев отображения примеры булата оружия. Эти стали бывают двух разных типов, шаблонов сварные Дамаск и Wootz Дамаск, оба из которых были, по-видимому впервые изготовлен до около 500. 1, 2 Эти стали имеют в общей привлекательной структурой поверхности, состоящей из закрученного узоры световых травлению регионов на почти черный фон. Шаблон сваркой сталей были произведены кузнечной сварки переменного листов высокого и низкого углеродистых сталей. Этот композитный затем складывают и кузнечно-приварены друг к другу, и цикл раза / Forge повторяют до тех пор, пока не получали большое количество слоев.
Эта статья касается второго типа дамасской стали, иногда называемый восточный Дамаск. Наиболее распространенными примерами таких сталей мечи и кинжалы, хотя примеры бронежилетов также известны. Название, видимо, возникла в Дамаске с этих сталей. Сама сталь производилась не в Дамаске, но в Индии и стал известен в английской литературе в начале 19-го века 3, как булат стали, как это называется здесь. Подробные фотографии многих таких булат мечи Дамаск представлены в книге в Figiel, 4 и металлургия этих лопастей обсуждается в книге Смита. 5
К сожалению, техника изготовления булата Wootz лезвий потерянное искусство. Дата последних лопаток производится с высоким качеством моделей Дамаскин является неопределенным, но, вероятно, около 1750; маловероятно, что лопасти отображения низкого качества картины Дамаскин были произведены позднее, чем в начале 19 века. Дебаты сохраняется в металлургии сообществом на протяжении последних 200 лет о том, как были сделаны эти ножи и почему появилась картина поверхности. 6-8 Исследовательские усилия на протяжении многих лет утверждали, открытие способов воспроизвести булат стальные лезвия Дамаск, 9-12 но все эти методы страдают от той же проблемы, современный Bladesmiths не смогли использовать методы, чтобы воспроизвести лезвия. Успешное воспроизведение Wootz дамасскими лопастей необходимо, чтобы лопасти быть произведены, которые соответствуют химический состав, обладают характерную картину Damascene поверхности, и имеют одинаковую внутреннюю микроструктуру, что приводит образец поверхности.
Дамасская сталь
Wootz сталь производилась как примерно 2,3 кг слитков, как правило, называют торты, которые затвердевают в закрытом тигле. Это была относительно высокой чистоты железа стали с 1,5% углерода. Торты были отправлены в Дамаске, Сирия, где Bladesmiths научились подделывать их в мечами, что отображается красивый рисунок поверхности. Гиперэвтектоидной уровень углерода из этих сталей играет ключевую роль в производстве характерный рисунок поверхности, потому что картина является результатом выравнивания Fe 3 частиц С, которые образуются в таких сталей при охлаждении. Когда европейцы впервые западные сталкиваются эти узорчатые оружие, они приняли имя дамасской стали. Wootz Дамаск ножи, обладающие высоким качеством моделей Дамаскин были произведены в 16-17-го века. 4
На рисунке 1а
a
1б
б
Рисунок 1. (а) приведена восстановленная Wootz дамасской лезвие, показывающий структуру поверхности Damascene содержащий комбинированный Mohammed лестнице и роза рисунок. (Б) продольный разрез того же лезвием, показывающий полосы частиц цементита, ответственных за структурой поверхности. И внутренняя микроструктура и химический состав этих сталей были хорошо создана в начале этого века. 11, 13 Внутренняя микроструктура булат Дамаске лезвия, обладающего высокой качество Дамаскин рисунок поверхности является уникальным металлургический микроструктура. 8 Он состоит из полос небольшие (как правило, около диаметром 6 мм) частицы Fe 3 C (цементит) сгруппированы вдоль полосы средней линии. Полосы имеют характерный интервал в диапазоне 30-70 мм, которые содержатся в стальной матрице. Структура стали матрицы изменяется в зависимости от того, как Смит термообработке лезвие, но это, как правило, установлено, что перлит. Полосы расположены параллельно плоскости ковки лопаток. Путем манипулирования угол поверхности лопасти по отношению к плоскости полос, то Смит может производить различные узоры извитых пересечения полос с поверхности лопатки. С полировки и травления, СЭ 3 частицы C вызвать полосы появляются белые, а стали матрица почти черный; Таким образом, шаблон поверхность создается.
Воспроизведение Wootz Дамаск лезвия
В недавней работе, техника для производства лопаток, которые соответствуют лучшие ножи музейного качества Wootz Дамаск как внешний вид поверхности и внутренней микроструктуры были разработаны. На рисунке 1 представлены лезвие недавно сделанное одним из авторов, ах Pendray, показывая характерный рисунок поверхности Дамаскин. Это была специально подготовлена, чтобы включить знаменитый лестница образец Мухаммеда, который появляется на многих более качественных музейных мечами и ножами. Круговой шаблон между лестницами часто называют образец розы, и это также иногда встречаются на высококачественных музейных лопастей. 4 продольный разрез от соседней части этого лезвия также показано, что иллюстрирует выровненных полос кластерных частиц цементита Типичный лучшего качества музейных лопастей.
Подробное описание картина процесса производства в этом лопасти был недавно опубликован. 14 Кроме того, этот метод был подробно описан в литературе, 15-17 и было показано, что лопасти, имеющие высокое качество модели дамасской технологии может быть повторно произведено с использованием техники. Методика, по существу, простым воспроизведением общего метода, описанного ранее исследователи. Небольшой сталь слиток правильного состава (Fe + 1,5 °) производится в закрытом тигле, а затем кованые в форме лезвия. Тем не менее, некоторые ключевые факторы в настоящее время уточняется. Они включают в себя время / температура рекорд подготовке слитка, температуры поковки операций, а также тип и состав уровень примесных элементов в Fe + 1.5c стали. Похоже, что наиболее важным фактором является тип примесных элементов в стальном слитке. Последние работы 17-18 показывает, что полосы кластерных Fe 3 частиц C, может быть получено в лопаток добавлением очень малых количеств (0,03% или меньше) одного или более карбидообразующих элементов, таких как V, Mo, Cr , Mn, Nb и. Ванадий и молибден элементы кажутся наиболее эффективными элементами в результате чего формирование группа произойти. Очевидный вопрос поднят этих результатов, эти элементы также присутствуют на низких уровнях в булат 16-18 века Дамаск лезвия?
Мечи
Рисунок 2
Рисунок 2. Macrophotographs о Zschokke лезвия меча. Одна из основных проблем в этом научные эксперименты на Wootz дамасской стали является невозможность получения образцов для исследования. Такое изучение требует что лезвия разрезать на части для микроскопического исследования, и малые величины должны быть принесены в жертву разрушительной химического анализа. Редкий пример, когда музей-качество булат Дамаск лезвия были пожертвованы науке для изучения сообщается в 1924 бумаге Zschokke. 13 Известный исследователь и коллекционер, Анри Мозера, собрали коллекцию около 2000 лопастей Дамаска и пожертвовал два кинжала и четыре мечи чтобы Zschokke для изучения. Коллекция Мозер теперь отображается в Бернской Исторического музея в Швейцарии, а остальные части из четырех мечей исследования Zschokke оставаться там. Недавно Эрнст Дж Клэй музея Бернской пожертвовал небольшую выборку каждого меча для дальнейшего исследования, которые будут проводиться.
В данной статье представлены результаты исследования этих четырех образцов. Кроме того, четыре дополнительных булат лезвия Дамаск, все думали, чтобы быть несколько сотен лет, были приобретены и включены. Следовательно, все лопастей изученных здесь более двух веков и, вероятно, были сделаны из стали булат. Эти лезвия называют подлинных булат лезвия Дамаск, чтобы дифференцировать их от реконструированного булат Дамаск лезвия из по методике, разработанной авторами.
Zschokke мечи
Zschokke определены четыре мечи своего исследования как мечи 7-10, и тот же код используется здесь. Мечи имели первоначальную ширину около 30 мм. Образцы были предусмотренные шириной примерно 18 мм на 88 мм в длину и содержит режущую кромку. Поверхность образцов отполированы полировки с мелкими работ SiC, а затем травлением в хлорида железа. Контраст на поверхности образца была повышена путем применения хлорида железа с повторным потирая от ткани. Рисунок 2 представляет macrographs четырех образцов меч; меч 9 имеет наиболее четкую картину.
Кусочки были вырезаны из одного конца каждого из образцов с тонкой алмазной пилой. Длина 2 см, вырезать для химико-аналитических исследований и 8 мм образец длина была использована для анализа микроструктуры. Химические анализы были выполнены с помощью эмиссионной спектроскопии на калиброванной машины в Nucor Steel Corporation. Таблица I представляет химический анализ, вместе со значениями, представленных Zschokke. Соглашение между анализов, проведенных в 1924 году Zschokke и настоящих данных является достаточно хорошим.
Таблица I. Сравнение текущих химических анализов с анализов Zschokke в 13 *
Меч 7 Меч 8 Меч 9 Меч 10
Материал Текущий Zschokke Текущий Zschokke Текущий Zschokke Текущий Zschokke
С 1.71 1.87 0,65 0,60 1.41 1.34 1.79 1,73
Миннесота 150 50 1600 1590 100 190 300 280
п 1010 1270 1,975 2520 980 1080 1330 1,720
S 95 130 215 320 60 80 160 200
Си 350 490 1150 1190 5 часов 620 5 часов 620
* Анализы приведены в частях на миллион по массе, по С, что в массовых%, кроме.
Sword 8 доэвтектоидных и, следовательно, не может быть истинным Wootz дамасской стали, потому что такие стали не образуют Fe 3 C частицы при охлаждении. Металлографические исследования подтвердили это ожидание и показало, что рисунок поверхности видно на этом мече (рисунок 2) было связано с ферритовыми полос в перлитной матрице. Таким образом, этот меч не будет считаться подлинным Wootz Дамаск мечом в последующем обсуждении.
Микрофотографии поверхности и поперечных сечений остальных трех мечей показано на рисунке 3. Микрофотографии поверхностей, по сути, конические сечения через полос увидеть на микрофотографии разрезов, и, как ожидается, ширин полосы расширяются во взглядах на поверхности.
3а 3б 3в
a б С
Рис 3 Рисунок 3е На рисунке 3е
d е е
Рисунок 3. Микрофотографии Zschokke лопастей, показывающие (А) на поверхность лопатки 7, (б) поперечное сечение лопатки 7, (в) поверхность лопасти 9, (г) продольное сечение лопасти 9, (е) Поверхность лезвия 10, и (F) В поперечном разрезе позвавшему 10.
В таблице II представлен краткий обзор микроструктурных наблюдения сталей. Три Wootz Дамаск мечи все расстояние дисплей зоны в диапазоне 40-50 мм. Меч 7 содержит графитовые стрингеры, не показанные на микрофотографиях. Меч 10 содержит смесь крупных и мелких частиц в полосах. Меч 9 отображает самые различные группы на микрофотографиях, а также появляется, чтобы дать наиболее привлекательных рисунка на Дамаскин (рисунок 2). Полосы являются наиболее ярко, потому что это лезвие содержит наименьшее количество Fe 3 C частиц, лежащих между карбида полос. Интересно, однако, Zschokke оценивших качество damascening из четырех мечей и меч сообщает 10, как "самая красивая и самая драгоценная из четырех." Три другие лезвия музейного качества срезы, 8 и карбида полосы появляются похож на меч 9, будучи более отчетливо, чем в мечами 7 и 10 и без больших частиц цементита меча 10.
Данные Твердость по Роквеллу C были взяты вдоль осевой линии поперечных срезов всех четырех мечей, чтобы более полно охарактеризовать их. Большой разброс в твердости был найден и представлен в таблице II. Твердость коррелирует с микроструктурой матрицы. Структура матрицы лопастей прошли переход от перлита в тонкой кончика до разведенной эвтектоидного феррита + цементит в конце жира (толщина = 3-4 мм). Эти структуры в соответствии с недавних исследований кинетики эвтектоидного реакции в заэвтектоидных сталей. 19-20 Исследования показывают, что в двух-фазы (аустенита + Fe 3 C) сталей, разведенные эвтектоидное трансформации (ОПР) доминирует на медленных темпов охлаждения и Реакция перлита доминирует при высоких скоростях охлаждения; ДЭТ благоприятствования как плотности железа 3 частиц углерода в трансформирующихся аустенита увеличивается. Следовательно, матричные микроструктуры показывают, что лопасти были воздушным охлаждением с перлитной доминирующей вблизи быстрого охлаждения режущей кромки. Господство матричной структуры ОПР в мечами 7 и 10, вероятно, следует из большего количества межзонном Fe 3 C настоящее время в этих мечей.
В таблице II. Микроструктурная и твердости данных для булат Zschokke мечей
Меч Микроструктура Твердость Диапазон
7 Диффузные полосы удлиненных Fe 3 частиц углерода в матрице.
Значительные стрингеры графита. Группа расстояние = 42 мкм. Матрица: Перлит расширения 7 мм от режущей кромки; Остальная = ДЭТ R с = 32, Перлит матрица
R с = 8, ДЭТ матрица *
9 Очень разные полосы Fe 3 C частиц в матрице.
Расстояние между диапазона = 50 мкм. Матрица: Перлит для тонкого DET области вблизи жира конце исключением R с = 23, Перлит матрица
R с = 9, ДЭТ матрица *
10 Отдельные полосы Fe 3 C частиц в матрице.
Расстояние между диапазона = 46 мкм. Перлит расширения 3 мм от режущей кромкой; Остальная = ДЭТ R с = 37, Перлит матрица
R с = 5, ДЭТ матрица *
* Разведен эвтектоидное преобразованная матрица дает Fe 3 C частицы в феррита.
Из-за уникального исторического значения этих лопастей, довольно тщательное изучение было сделано, чтобы охарактеризовать морфологию частиц карбида, содержащих группы, вызывающие узоры дамасской технологии. Лица на 2 см длины образцов, используемых для выполнения спектрограф излучения анализ были установлены и полируется и врезался в picral. Эти торцевые поверхности, наряду с обоих поперечных и продольных секций мечей, приготовленных с аналогичным металлографии, были затем исследовали с помощью цифровой камеры с высоким разрешением. Имидж-анализа программное обеспечение используется для определения средней площади, максимальный диаметр, и минимальный диаметр Fe 3 частиц С (таблица III). Три региона были рассмотрены за каждый отчетный измерения. Средняя из 20 крупнейших несвязанных частиц в поле образца 500-600 частиц определяется на каждого региона, а таблица представляет средний из трех средних измерений. Результаты представляют количественную меру для анизотропии формы частиц, который является очевидным на рисунке 3.
В меча 7 и 10, частицы преимущественно пластинчатый с тонкой направлении ориентированы в плоскости ковки лопаток меча. Следовательно, площадь частиц на лице меча, как правило, больше, чем на участках. Стандартное отклонение данных последовательно в пределах 20-25%, так что различия в областях на трех поверхностях являются проблематичными, в то время как различия в минимальных и максимальных диаметров существенным. Для лопастей 7 и 10, максимальная / минимальная соотношение составляет в среднем около трех частиц на обоих поперечных и продольных секций и около двух на лицах меч. Коэффициенты немного меньше для лезвия 9, отражая более шаровидную форму частиц и наблюдение, что продолговатые частицы не имеют их широкое лицо также выровнены в плоскости ковки, как они делают на лопасти 7 и 10.
В таблице III. Резюме в Фе 3 C Размер частиц Измерения *
Раздел
Меч Измерение Лицо Продольная Поперечный
7 Диаметр (макс. / Мин.)
Площадь 13 / 7,4
88 16 / 4,6
69 10 / 3.230
9 Диаметр (макс. / Мин.)
Площадь 11 / 5,7
59 12 / 5,6
65 11 / 3,9
41
10 (маленький) Диаметр (макс. / Мин.)
Площадь 13 / 6,6
76 16 / 4,8
62 15.4.9
63
10 (большой) Диаметр (макс. / Мин.)
Площадь 54/27
1300 44/14
590 46/15
640
Кард лезвия Диаметр (макс. / Мин.)
Площадь 8.0 / 4.0
30
* Диаметр измеряется в мм; площадь в мм 2.
Крупные частицы в лопасти 10 представляют значительно большую площадь на режущей поверхности и можно было бы ожидать для повышения рисунок дамасской. Это усовершенствование не был найден на образце repolished для этого исследования. Тем не менее, трудно вызвать матрица для травления темно лопастей 7 и 10 из-за большого количества феррита, полученного с помощью структуры DET матрицы в этих лопастей. С picral травления, лезвие поверхности показывают очень слабую образец из-за этой проблемы, в отличие от блестящей рисунка на лезвии 9 с перлитной матрицы. С трения железа травления хлорида, матрица протравливает темнее, но все еще не так темно, как лезвие 9, как показано на рисунке 2. Это может быть то, что Zschokke, которые отполированы лезвия для его исследования 1924, использовали превосходную технику травления, что было возможность травить DET матрицу лезвия 10 темной и таким образом производить больше отдельные полосы, что приводит к выводу, что его Дамаскин картина превосходит лезвие 9.
Четыре Wootz Дамаск лезвия
Для того, чтобы получить более статистическую выборку уровне примесных элементов в подлинных Wootz лопастей дамасскими, были проанализированы четыре дополнительных лезвий. Три лезвия были ранее изучены, с видом в разрезе, показывающий хорошо выровненных полос Fe 3 C частиц, похожих по морфологии к мечу 9. Кроме того, поверхности всех лопастей отображается отличные модели Дамаскин. Три лезвия были определены как Фойгт, 21 Figiel, 8 и Старого В. 15 Все три были переосмыслены в этом исследовании на том же эмиссионного спектрометра, используемого для мечей Zschokke. Результаты анализов, вместе с полным анализом четырех Zschokke меча, представлены в табл.
В таблице IV. Химический анализ семи булат Дамаск лезвия *
Элемент 7 9 10 Старый B Фигель Фойгт Кард
С 1.71 1.41 1.79 1.51 1.64 1.00 1.49
Миннесота 150 100 300 100 200 5 часов 100
п 1010 980 1330 950 1620 260 1440
S 95 60 160 53 85 115 90
Си 350 5 часов 5 часов 470 460 975 5 часов
Ni 600 400 700 100 180 100 200
Cr 100 100 100 100 100 100 100
Мо 100 100 100 100 100 100 100
Cu 1750 900 1830 330 780 300 900
Аль 10 10 10 12 8 25 30
В 145 50 270 40 40 10 60
Nb 100 100 100 100 100 100 100
Pb 10 10 10 10 10 10 40
Sn 10 10 10 10 10 15 10
Ti 9 11 6 13 16 7 19
Zr 10 10 10 10 10 10 10
В 1 1 1 1 2 1 1
Калифорния 19 17 15 11 2 13 1
* Все анализы в частях на миллион по весу, за исключением С, что в массовых процентах.
Лезвие кард ссылки в таблицах III и IV является нож в стиле персидского Kard недавно полученной от Л. Фигель. Она имеет ручку из моржового слоновой кости (известный как Шамони) и долото работу на поверхности лопасти, что примыкает ручку, как показано на рисунке 4. Она была приобретена в Индии Figiel и, как полагают, является подлинным Wootz Дамаск лезвие производится в 18-ый век. Это лезвие было изучено расширить базу данных и показывают, что можно получить данные химического анализа с использованием анализа выбросов спектрометра без постоянной потере узором дамасской в. Электрическая дуга используется в данном анализе производит обесцвеченными кратера в форме Disk около 1 см в диаметре на поверхности, в которой атомы поверхности испаряются и рисунок разрушен. Чтобы успешно дуги лезвие, необходимо, чтобы очистить обе стороны лопасти окружающей область кратера с наждачной бумагой для достижения адекватного электрического контакта. 4а показана поверхность кард лезвия после его слегка отполирована наждачной бумагой и вызвала в эмиссионный спектрометр. Впоследствии он был полированный с наждачной бумагой, чтобы удалить мелкий кратер область; Затем поверхность была повторно травлению с трения / железа методом хлорид.
На рисунке 4а
a
4б
б
Рисунок 4. (а) Поверхность кард лезвия показывая наждачной бумаге царапины и след ожога, сделанное анализа спектрографа излучение. (Б) область вблизи отметки ожога после отделки. Не После полировки эффекты анализа выбросов спектрометра больше не являются очевидными (4б). Оригинальный рисунок Damascene была восстановлена, и, даже не зная, где кратер был, очень трудно обнаружить свое присутствие визуальным осмотром. Дамаскина шаблон в этом лопасти хорошо сформированы, но требует небольшого увеличения четко видно, из-за комбинации небольшого размера частиц цементита и большого количества зонных Fe 3 C частиц в этой лопасти. Цифровые микрофотографии поверхности кард лезвия были исследованы с той же методике изображений анализирующего используемого для лопастей Zschokke. Результаты, представленные в нижней части табл иллюстрируют значительно меньшую площадь СЭ 3 частиц углерода в кард лезвия против лопастей Zschokke.
Лествичника КАРТИНЫ
В музей-качество булат Дамаск лезвия с самых привлекательных моделей поверхности часто демонстрируют лестнице узором Мухаммеда, аналогичной той, что лопасти на рисунке 1 и Zschokke мечом 9 на рис 2. Несколько теорий развивались, как эти модели были произведены лестница. Ранние авторы, например, Zschokke 13 подтвердил теорию приписывают Tschernoff, что они в результате радиальных дендритов в стальных тортов, которые были выровнены по лопаток путем прокалывания слитков и открытие их на начальных этапах ковки. Смит 5 утверждает, что этот процесс вряд ли и предполагает, что они были произведены за счет сокращения или измельчения мелких канавок по почти готовой лопатки, а затем ковки лезвия квартиру, технику он приписывает Massalski 22 и De Luynes. 23 Panseri проведены эксперименты по шаблону приварная лезвия, в котором он, произведенные поперечных канавок в почти готовом лезвия, как резки и ковки с остроконечным умереть. 24 Он показал, что оба метода производят образец лестницы и утверждал, что образцы из кованых канавки больше напоминают узоры в Wootz Дамаск лезвия, чем те, с канавками. огранки Это вопрос о том, узоры лестничных были произведены также обсудили Figiel, 4 который представляет несколько отличных фотографий различных лестничных рисунком лопастей.
Рисунок 5
Рисунок 5. (а) продольный разрез после выемки пересекают шлица (б) искажение карбида полос путем ковки поток. (С) Схема поверхности лопатки, показывающий расстояние полосы после ковки поток. Качественное изображение механизма формирования лестничной используя технику выемка-режущий представлена на рисунке 5. Для данного интервала зоны в лопасти, расстояние между полоса на поверхности лопасти, S, управляется углом полосы самолетов с поверхность лопасти, показана как о рисунке 5. Когда увеличивается, расстояние полосы на поверхности уменьшается. Это систематическое изменение этой угла а, что приводит к колебанию шагом полос на поверхности лезвия и вызывает характерный волнообразный рисунок дамасской. Эксперименты показывают, что волнистость рисунка может быть значительно увеличены, просто используя округлые или упрочнения молоток головы, чтобы увеличить вариации в. После разрезания паз по почти готовой лопатки, последующее ковка металла вызывает в паза для заполнения полости канавки. Направление этого потока ковки показано вертикальной стрелкой фиг.5А. Этот поток деформируется полосы, в результате чего местные углы на поверхности лезвия, чтобы увеличить в местах надреза стенки. В результате снижение расстояния поверхность S в этих двух местах показано на рисунке 5с. Если канавки имеют ширину, сужается интервал полоса появляется вдоль двух стенок канавки, а не внизу, в зависимости от глубины паза. Детали узора являются сложной функцией от ширины и глубины полости канавки и форма полости канавки.
Эксперименты были проведены на реконструированных булат лезвия Дамаск, в котором лестница и роза рисунок были произведены как канавки резки и методов паз-прессовое. Узоры в лезвии фиг.1 были сделаны с техникой канавки резания, и подробные фотографии процесса были недавно опубликованы (фиг.6А). 14 Эти модели могут быть по сравнению с аналогичным лестницы / выросли узоры, сделанные матрицы-ковки техника (6б). Круговой шаблон на рисунке 6b (называется роза узор на старинных лезвий) был выполнен с полой цилиндрической фильеры, в то время как модель на рисунке 6а было сделано путем удаления металла с особой формы твердого дрель. В случае объемной штамповки шаблонов, гребни, полученные на осадку действием матрицы были удалены с ленточно-шлифовальный станок до дополнительной ковки.
Сравнение лестничных моделей, произведенных путем измельчения по сравнению с ковкой показывает почти одинаковые функции (рис 6). Фигель указывает, что есть большие различия в характере в полосах нескольких примеров, представленных в книге. 4 Таким образом, это исследование является только сделать вывод, что древние кузнецы производится шаблоны лестничных путем параллельных канавок по всей поверхности почти готовая лезвия, либо ковкой или резки / шлифования.
РОЛЬ ПРИМЕСЕЙ в полосе ФОРМИРОВАНИЯ
6а
a
6б
б
Рисунок 6. Лестница и роза рисунок производится (а) канавки нарезать поверхности почти готового лезвия и (б) канавки кованые в поверхность почти готового лезвия. Основной вывод из исследований реконструирована булат дамасской стали 17-18, что формирование группы в этих сталей результатов микросегрегации низких уровнях карбидообразующих элементов из V, Mo, Cr, Mn, Nb и, ванадием и молибденом существа наиболее эффективным. Эксперименты показали, что уровни ванадия в качестве низких 40 частей на миллион по массе (м.д.) весьма эффективны в производстве полос кластерных Fe 3 частиц C. Данные табл показывают, что все заэвтектоидных сталей содержат ванадий или выше этого уровня, для лезвия Voigt исключением. Тем не менее, лезвие Фойгт содержит марганец на уровне 500 м.д. и эксперименты показывают, 18 что полосы индуцируется с марганцевых уровней только 200 м.д.. Следовательно, анализ семи подлинных булат Дамаск сталей табл согласуются с теорией, что низкие уровни карбидообразующих элементов, по-видимому, в основном ванадия и в меньшей степени марганец, имеют важное значение для формирования поверхности узор из этих ножей. Мы считаем, что это микросегрегация этих элементов во время затвердевания, что является причиной Fe 3 частицы C в кластер в диапазонах в течение ковки, которая, в свою очередь, производят узоры Дамаскин.
Хорошо известно, 25-28, что феррит / перлит диапазонов из доэвтектоидных сталей результатов микросегрегация Х элемента Fe-сплавов CX, где Х, как правило, марганец, фосфор, или сплав того. Для примера X = P, установлено, что микросегрегация фосфора в регионах междендритные (IRS) вызывает феррита в зарождаются преимущественно в МРК. Если скорость охлаждения достаточно медленно, феррита растет как блочные зернограничных allotriomorphs и толкает углерода перед фронтом роста до перлита форм между соседними НП. Судя по всему, прокатки или ковки деформации является достаточно эффективным в выравнивании НП затвердевшего слитков в плоских массивов, потому что феррита появляется как плоские полосы, параллельные плоскости деформации разделенных полос перлита. Ферритовые / перлит полосы меча 8, вероятно, были произведены с помощью этого типа кольцевания вызвано, скорее всего, в микросегрегации фосфора.
Сильный организм доказательств была получена 16-18, который поддерживает теорию, что слоистые структуры в нормальных заэвтектоидных Дамаск сталей производится с помощью механизма, аналогичного механизму причинения феррита / перлита полосы в доэвтектоидных сталей с одним важным отличием в ферритовых / перлита полосы, полосы образуют на одном термического цикла. Например, феррита / перлита полосы могут быть уничтожены полной аустенизации при низких температурах (чуть выше 3 температуры) с последующим быстрым охлаждением, а затем реформировать в одном тепла до аустенит, а затем адекватно медленное охлаждение. 26 ( Низкотемпературный аустенизации требуется, чтобы избежать гомогенизации microsegregated X элемента.) карбида полосы в Wootz дамасской стали разрушаются полной аустенизации при низких температурах (чуть выше A см температуре) с последующим охлаждением на всех ставок, медленно или быстро. Тем не менее, если сталь повторно циркулирует затем в максимальных температурах около 50-100 ° С ниже см, карбида полосы начнет развиваться после нескольких циклов и станет ясно через 6-8 циклов.
Механизм образования карбидов кластерных выборочно по МРК во время циклического нагрева в процессе ковки не решен. Похоже, однако, что она включает в себя процесс селективного огрубления, в результате чего частицы цементита, лежащие на МРК постепенно становятся больше, чем их соседи, лежащих на дендритных регионов и вытеснять их. Модель такого избирательного процесса укрупнения был представлен. 17 Во время разогрева этапе каждого термического цикла, более мелкие частицы цементита будет растворяться, и только крупные частицы остаются при температуре ковки, которая находится чуть ниже A см Температура. Модель требует сегрегированных примесных атомов, лежащих в МРК выборочно уменьшить подвижность цементита / аустенита интерфейсов в этих регионах. Более крупные частицы затем происходит в МРК при температуре ковки. Они, вероятно, поддерживать свое господство на остыть, потому что никто не будет ожидать, что мелкие частицы, которые, растворенных в renucleate на остыть в присутствии близлежащих частиц цементита. Они почти частицами бы обеспечить места для роста цементита до адекватного местного переохлаждения, достаточном для зарождаются новые частицы.
СУЩЕСТВУЕТ ДАМАСК НОЖИ КАЧЕСТВО
В ходе наших исследований по производству реконструированный булат стальные лезвия Дамаск, стало очевидно, что это гораздо легче подделать лезвия из небольших слитков, которые отображают практически нет дамасской шаблон, чем производить лопасти с рисунком дамасской. СЭ 3 частицы C все еще присутствуют в этих лопастей, но они случайно одел, а не облеченные в виде полос. Такие ножи широко распространены в коллекциях и часто упоминается как гранулированных лопастей. 4 Для получения полосатую структуру, правильное сочетание времени / температуры обжига в течение слитка решений, правильный химический состав (незначительные дополнения элементов), и надлежащее термомеханической последовательности во процесс ковки требуется. Это сравнительно легко сделать слитка, которые не будут узор на ковки.
Основываясь на этом опыте, вполне вероятно, что доля индийской тигля стали, которая была успешно кованые в насеченную лопастей, вероятно, весьма мала; большинство выживших Wootz Дамаск лезвия, вероятно отображения низкого качества поверхности модели. Крэддок 29 пришел к выводу, этой же основе анализа литературы по Дамаскин рисунком сталей. Результаты по четырем Мозера лопастей изученных Zschokke поддержать этот же вывод. Эти лезвия были якобы представитель качественных насеченную лопастей с востока, и еще из четырех, только меч 9 отображает высококачественные Fe 3 C полосы характерные из лучших музей-качество булат Дамаск лезвия.
ПОЧЕМУ АРТ Пропала
Открытие, что ванадий является чрезвычайно эффективным в производстве Fe 3 C полосы в высокоуглеродистых сталей 17 способствовал и случайного применения Сорель металла в качестве исходного материала для изготовления небольших слитков. Сорель металла высокой чистоты Fe-C сплава, содержащий 3.9-4.7% C, продаваемый Рио Тинто железа и титана Америки, Чикаго. Сплав производится из большого месторождения ильменита в Лак-Тио на северном берегу реки Святого Лаврентия. Анализ нескольких партий металла Сорел обнаружил, что он последовательно содержит несколько сотен м.д. ванадия примеси. По-видимому, примесь содержится в руды ильменита. Это говорит о возможности того, что низкие уровни ванадия, найденного в подлинных булат лопастей табл могут быть результатом рудных месторождений в Индии, где были произведены в булат стали.
Одно из самых больших тайн булат дамасской стали был, почему искусство изготовления этих лезвий погиб. Ванадия уровни обеспечивают основу для теории. На основании наших исследований, то ясно, что для получения Дамаскин узоры музея-качества булат Дамаск лезвие кузнец должен выполнить по крайней мере три требования. Во-первых, Wootz слиток бы пришли из рудного месторождения, что при условии значительные уровни определенных микроэлементов, в частности, Cr, Mo, Nb, Mn, или V. Эта идея согласуется с теорией некоторых авторов 30, которые считают, Лопасти с хорошими моделей были только производятся из слитков булат, сделанных в южной Индии, по-видимому, около Хайдарабада. Во-вторых, данные табл подтвердить предыдущие знания, что булат Дамаск лезвия с хорошими модели характеризуются высоким уровнем фосфора. Это означает, что слитки эти лезвия будет серьезно горячей Короче говоря, это объясняет, почему Breant в 9 кузнецы 19 века в Париже не мог подделать булат слитков. Таким образом, как было показано ранее, 15 успешной ковки потребует разработки методов термообработки, что декарбюризованы поверхность для получения пластичного поверхности обода адекватную содержать горячей короткого внутренние районы. В-третьих, Смит, который разработал методику термообработки, что позволило горячей короткие слитки быть подделаны может до сих пор не научились производить модели поверхности, потому что они не появляются, пока область поверхности decarb не стачивать лезвия; этот процесс шлифования не простое дело.
Кузнецы, которые производятся ножи высокого качества, скорее всего, сохранили способ получения этих лопастей в строжайшем секрете, чтобы быть переданы только на их учеников. Кузнецы смогут научить учеников второй и третий пункты, перечисленные, но одна точка является то, что они не будут знать. Там нет разницы в физической внешности между слитка с соответствующими второстепенных элементов, присутствующих и без. Предположим, что в течение нескольких поколений все слитки из Индии были из рудного тела с надлежащей суммы второстепенных элементов, присутствующих и производились лезвия с хорошими моделей. Затем, после нескольких столетий, источник руда может уже исчерпаны или становятся недоступными для кузнечного сообщества; не поэтому метод больше не работает. Со временем, кузнецы, которые знали о технике вымерли, не проходя его на своих учеников (так как больше не работал), так что даже если подобный источник был позже найден, знание уже не вокруг, чтобы использовать его. Возможное применимости этой теории могут быть рассмотрены, если данные были доступны на уровне карбидообразующих элементов в различных рудных месторождений в Индии используется для производства Wootz стали.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Авторы признают, полезные обсуждения с конца Дэвид Петерсон и с Рохит Trivedi. Марк Шмидт выполняется химический анализ на заводе Дарлингтона в Nucor Steel Corporation. Хэл Sailsbury в Ames Laboratory осуществляется большая часть металловедения. Исследование финансировалось совместно грантом Nucor Steel Corporation и Департамента энергетики США, Управления фундаментальных исследований энергетики, через Ames Laboratory, Университете штата Айова, контракта W-7405-ENG-82.
Рекомендации
1. М. Саше, дамасская сталь, миф, история, технология применения (Дюссельдорф, Германия: Stahleisen, 1994).
2. Б. Бронсон, "Изготовление и продажа булат", Archeomaterials, 1 (1986), стр. 13-51.
3. В. Б. Ростокера и Бронсон, "доиндустриального Утюг, свою технологию и этнологии," Archeomaterial Монография № 1 (Филадельфия, PA: Archaeomaterials, 1990), стр. 127.
4. Л. Фигель, на дамасской стали (Atlantas, FL: Atlantas Искусство, 1991).
5. CS Смит, История металловедения, главы 3 и 4 (Cambridge, MA: MIT Press, 1988).
6. CS Смит, "Булат", наука, 216 (1983), стр. 242-244.
7. Дж Уодсворт и ОД Sherby, "Булат-решений," Наука, 216 (1983), стр. 328-330.
8. Джонни Депп Верховен и ДТ Петерсон, "Что Дамаск стали?" Мат. Чар., 29 (1992), стр. 355-341.
9. М. Breant, "Описание процесс принятия Damasked сталь," Летопись философии, 8 (1824), стр. 267-271.
10. П. и О. Anossoff Bulatakh, Горный журнал (2) (1841), стр. 157-318.
11. NT Belaiew, "Убер Damast," Metallurgie, 8 (1911), стр 449-456. "Damast, невод Struktur унд Eigenschaften," Metallurgie, 8 (1911), стр 699-704. "Дамаскин стали," Дж Железо и сталь Ин., 97 (1918), стр. 417-439.
12. Дж Уодсворт и ОД Sherby, "На Булат-Дамаск стали Revisited" Prog. Мат. Sci. 25 (1980), стр. 35-68.
13. Б. Zschokke, "Du Damasse др де Lames де Дамас", преподобный Met., 21 (1924), стр. 635-669.
14. JD Верховен и АГ Pendray, "Тайна в Дамаск Меч", Муза, 2 (2) (апрель 1998 года), стр. 35-43.
15. JD Верховен и АГ Pendray, "Эксперименты по воспроизведению образец дамасской стали Лезвия", Матем. Чар., 29 (1992), стр. 195-212.
16. JD Верховен, АХ Pendray, и премьер Берге, "Исследования Дамаск стальные лезвия: Часть IIDestruction и реформирования шаблон," Мат. Чар., 30 (1993), стр. 187-200.
17. JD Верховен, АХ Pendray и ЭД Гибсон, "булат стальные лезвия Дамаск", Матем. Чар., 37 (1996), стр. 9-22.
18. JD Верховен и др ", микросегрегация и кольцевание в заэвтектоидных стали: дамасская сталь,".. МКС Транс, 25 (в печати).
19. Е. Taleff др "Перлит в сверхвысоких углеродистых сталей: Термическая обработка и механические свойства,". Met. Мат. Сделка , 27А (1996), стр. 111-118.
20. JD Верховен и ЭД Гибсон, "Разведенная эвтектоидных Трансформация (ОПР) в стали," Мет. Мат. Сделка , 29А (1998), стр. 1181-1189.
21. ДТ Петерсон, HH Бейкер, и JD Верховен, "Дамаск Сталь, характеристика одной дамасской стали Меч", Матем. Чар., 24 (1990), стр. 355-374.
22. Massalski, "Подготовка де l'ACIER Damasse ан Перс", Энн. Ду Журнал Des Mines De Russie (1841), стр. 297-308.
23. HTPJ герцога де Люин, записка сюр-ла-Изготовление De L'ACIER Foundu др Damassee (Париж: 1844).
24. С. Panseri, "Дамаск стали в Легенда и реальность", Gladius, IV (1965), стр. 5-66.
25. РА Grange, "Влияние микроструктурных Banding в сталь", митр. Мат. Сделка , 2 (1971), стр. 417-426.
26. Л. Samuals, оптическая микроскопия углеродистых сталей (металлы парка, ОН: ASM, 1980). С. 154-161,.
27. SW Томпсон и PR Хауэлл, "Факторы, влияющие на Феррит / перлита диапазонов и Происхождение Большой перлита конкреций в доэвтектоидных листовой стали," Мат. Sci., Технология., 8 (1992), стр. 777-784.
28. Р. Grossterlinden др., "Формирование Перлит полосовых структур в феррит-перлита сталей," Сталь-исследовательский, 63 (1992), стр. 331-336.
29. СТ Крэддок, "Чугун, оштрафован Утюг, Crucible Steel: жидкий чугун в древнем мире," Предыстория горного и добывающих Металлургия, изд. PT Крэддок и Дж Ланг (Лондон: Британский музей, в печати).
30. Г. Maryon, "шаблон-Сварка и Damascening из клинков-часть 2," Дж Междунар. Текущего месяца охраны исторических. и произведения искусства, 5 (1960), стр. 52-60.
О АВТОРЫ
