Acero damasco

Cierre de una espada de acero persa del siglo XIII

El acero de Damasco era el acero forjado de las hojas de las espadas forjadas en el Cercano Oriente a partir de lingotes de acero Wootz importados del sur de la India o fabricados en centros de producción en Sri Lanka o Khorasan, Irán. Estas espadas se caracterizan por patrones distintivos de bandas y moteados que recuerdan el agua que fluye, a veces en una "escalera" o "rosa" patrón. Tales hojas tenían fama de ser duras, resistentes a romperse y capaces de ser afiladas hasta obtener un borde afilado y resistente.

Wootz (indio), Pulad (persa), Fuladh (árabe), Bulat (ruso) y Bintie (chino) son todos nombres de acero de crisol histórico con alto contenido de carbono tipificado por la segregación de carburo. 'Wootz' es una transliteración errónea de "utsa" o "fuente" en sánscrito, sin embargo, desde 1794 ha sido la palabra principal utilizada para referirse al acero de crisol hipereutectoide histórico.

Historia

Orígenes

El origen del nombre "Acero de Damasco" es polémico: los eruditos islámicos al-Kindi (nombre completo Abu Ya'qub ibn Ishaq al-Kindi, alrededor de 800 EC - 873 EC) y al-Biruni (nombre completo Abu al-Rayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni, alrededor de 973 CE - 1048 CE) ambos escribieron sobre espadas y acero hecho para espadas, en función de su apariencia superficial, ubicación geográfica de producción o forja, o el nombre del herrero, y cada uno menciona "damasquinado" o "Damasco" espadas hasta cierto punto.

A partir de al-Kindi y al-Biruni, hay tres fuentes potenciales para el término "Damasco" en el contexto del acero:

1. La palabra "damas" es la palabra raíz para "agua" en árabe con "agua" siendo "ma" en las cuchillas árabe y de Damasco a menudo se describen como exhibir una fuente de agua en su superficie, y a menudo se denominan "acero regado" en varios idiomas.
2. Al-Kindi llamó espadas producidas y forjadas en Damasceno, pero vale la pena señalar que estas espadas no fueron descritas como un patrón en el acero.
3. Al-Biruni menciona un herrero llamado Damasqui que hizo espadas de acero crisol.

La explicación más común es que el acero lleva el nombre de Damasco, la capital de Siria y una de las ciudades más grandes del antiguo Levante. Puede referirse a espadas fabricadas o vendidas en Damasco directamente, o simplemente puede referirse al aspecto de los patrones típicos, en comparación con las telas de damasco (también llamadas así por Damasco), o puede provenir de la raíz de la palabra &# 34;damas".

Sección macroscópica de acero crisol (izquierda) y etiquetado de color falso (derecha) mostrando balsas ricas en elementos formadores de carburo (CFE) que conducen a espheroids de cemento agrupados, así como espheroids de cemento divorciados.

Identificación del crisol "Damasco" El acero basado en estructuras metalúrgicas es difícil, ya que el acero de crisol no se puede distinguir de manera confiable de otros tipos de acero por un solo criterio, por lo que se deben tener en cuenta las siguientes características distintivas del acero de crisol:

• El acero crucible fue líquido, lo que llevó a un contenido de acero relativamente homogéneo con prácticamente ningún escote
• La formación de dendritas es una característica típica
• La segregación de elementos en regiones dendritas e interdendritas a lo largo de la muestra

Según estas definiciones, las recreaciones modernas del acero al crisol son consistentes con los ejemplos históricos.

Papel: Es producido por los Barbarianos Occidentales. Algunos [tipos] tienen un auto-patterning espiral, mientras que otros tienen un patrón de semilla de sésamo o copo de nieve. Cuando se limpia un cuchillo o una espada y se trata con un alumnado de ' hilo dorado' aparece [el patrón]. Su valor es mayor que la plata.

—Cao Zhao

La reputación y la historia del acero de Damasco ha dado lugar a muchas leyendas, como la capacidad de cortar el cañón de un rifle o cortar un cabello que cae sobre la hoja, aunque la precisión de estas leyendas no se refleja en los ejemplos existentes de crisol estampado. espadas de acero que a menudo se templan de tal manera que retienen una curva después de ser flexionadas más allá de su límite elástico. Un equipo de investigación en Alemania publicó un informe en 2006 que revelaba nanocables y nanotubos de carbono en una cuchilla forjada con acero de Damasco, aunque John Verhoeven, de la Universidad Estatal de Iowa en Ames, sugiere que el equipo de investigación que informó sobre nanocables en acero de crisol estaba viendo cementita, que a su vez puede existen como varillas, por lo que es posible que no haya nanotubos de carbono en la estructura en forma de varilla. Aunque muchos tipos de acero moderno superan a las antiguas aleaciones de Damasco, las reacciones químicas en el proceso de producción hicieron que las hojas fueran extraordinarias para su época, ya que el acero de Damasco era superplástico y muy duro al mismo tiempo. Durante el proceso de fundición para obtener lingotes de acero Wootz, se sabe que la biomasa leñosa y las hojas se han utilizado como aditivos cementantes junto con ciertos tipos específicos de hierro ricos en elementos microaleantes. Estos lingotes luego se forjarían y trabajarían en hojas de acero de Damasco. La investigación ahora muestra que los nanotubos de carbono pueden derivarse de fibras vegetales, lo que sugiere cómo se formaron los nanotubos en el acero. Algunos expertos esperan descubrir tales nanotubos en más reliquias a medida que se analizan más de cerca. También se mencionó que Wootz se hizo a partir de un proceso de cofusión utilizando "shaburqan " (acero duro, probablemente hierro fundido blanco) y "narmahan" (acero blando) de Biruni, los cuales eran formas de hierro alto y bajo en carbono, o bajo en carbono con hierro fundido. En una receta de crisol de este tipo, no es necesario agregar material vegetal para proporcionar el contenido de carbono requerido y, como tal, los nanocables de cementita o los nanotubos de carbono no habrían sido el resultado de fibras vegetales.

Un herrero de Damasco, c. 1900

Las hojas de Damasco se fabricaron por primera vez en el Cercano Oriente a partir de lingotes de acero wootz que se importaron del sur de la India (actualmente Tamil Nadu y Kerala). Los árabes introdujeron el acero wootz en Damasco, donde floreció una industria armamentística. Desde el siglo III hasta el siglo XVII, los lingotes de acero se enviaban a Oriente Medio desde el sur de la India. También hubo producción nacional de acero al crisol fuera de la India, incluidos Merv (Turkmenistán) y Chāhak, Irán.

Bin El hierro, que es producido por los Barbarianos Occidentales [Xi Fan Ё], es especialmente fino. El Bao zang lun "Hay cinco tipos de hierro... [Los dos primeros vienen de Hubei y Jiangxi.] Bin El hierro se produce en Persia [Bosi 波 Luz]; es tan duro y afilado que puede cortar oro y jade... [Las últimas dos clases vienen de Shanxi y el suroeste.]

—Li Shizhen

Pérdida de la técnica

Muchos afirman que los intentos modernos de duplicar el metal no han tenido un éxito total debido a las diferencias en las materias primas y las técnicas de fabricación. Sin embargo, varias personas en los tiempos modernos han producido con éxito acero de crisol hipereutectoide que forma un patrón con bandas de carburo visibles en la superficie, en consonancia con el acero de Damasco original.

La producción de estas espadas estampadas disminuyó gradualmente, cesando alrededor de 1900, con el último registro de 1903 en Sri Lanka documentado por Coomaraswamy. Algunos armeros durante los siglos XVIII y XIX utilizaron el término "acero de damasco" para describir sus cañones de pistola soldados con patrón, pero no usaron acero de crisol. Varias teorías modernas se han aventurado a explicar este declive, incluida la ruptura de las rutas comerciales para suministrar los metales necesarios, la falta de trazas de impurezas en los metales, la posible pérdida de conocimiento sobre las técnicas de elaboración a través del secreto y la falta de transmisión, la supresión de la industria en la India por el Raj británico, o una combinación de todo lo anterior.

Además de convertirse en hojas en la India (particularmente en Golconda) y Sri Lanka, el wootz/ukku se importaba como lingotes a varios centros de producción, incluidos Khorasan e Isfahan, donde el acero se usaba para producir hojas, así como en todo el Medio Oriente. Al Kindi afirma que el acero de crisol también se fabricaba en Khorasan conocido como Muharrar, además del acero que se importaba. En Damasco, donde se vendieron muchas de estas espadas, no hay evidencia de producción local de acero de crisol, aunque hay evidencia de acero importado forjado en espadas en Damasco. Debido a la distancia del comercio de este acero, una interrupción suficientemente prolongada de las rutas comerciales podría haber acabado con la producción de acero de Damasco y, finalmente, llevado a la pérdida de la técnica. Además, la necesidad de trazas de impurezas clave de formadores de carburo como el tungsteno, el vanadio o el manganeso dentro de los materiales necesarios para la producción del acero puede estar ausente si este material se adquirió de diferentes regiones de producción o se fundió a partir de minerales que carecen de estos elementos traza clave.. La técnica para el ciclo térmico controlado después de la forja inicial a una temperatura específica también podría haberse perdido, evitando así que ocurriera el patrón de damasco final en el acero. La interrupción de la minería y la fabricación de acero por parte del Raj británico en forma de impuestos a la producción y prohibiciones de exportación también puede haber contribuido a una pérdida de conocimiento de fuentes de minerales clave o técnicas clave.

El descubrimiento de nanotubos de carbono en la composición del acero de Damasco respalda la hipótesis de que la producción de lana se detuvo debido a una pérdida de fuentes de mineral o conocimiento técnico, ya que la precipitación de nanotubos de carbono probablemente resultó de un proceso específico que puede ser difícil de replicar si la técnica de producción o las materias primas utilizadas se modifican significativamente. La afirmación de que se encontraron nanocables de carbono no ha sido confirmada por estudios adicionales, y existe controversia entre académicos, incluido John Verhoeven, sobre si los nanocables observados son en realidad balsas estiradas o varillas formadas a partir de esferoides de cementita.

Reproducción

Los arqueólogos han intentado recrear el acero de Damasco utilizando arqueología experimental. Muchos han intentado descubrir o aplicar ingeniería inversa al proceso mediante el cual se hizo.

Moran: soldadura de palanquilla

Patrón en el moderno "cuchillo de Navidad"

Detalle de tijeras cortadas a mano de una empresa japonesa, 2010s

Dado que la conocida técnica de soldadura de patrón (la soldadura de forja de una hoja de varias piezas diferentes) producía patrones en la superficie similares a los que se encuentran en las hojas de Damasco, se hizo creer erróneamente a algunos herreros modernos que las hojas de Damasco originales eran realizado con esta técnica. Sin embargo, hoy en día, la diferencia entre el acero Wootz y la soldadura patrón está completamente documentada y se entiende bien. El acero soldado con patrón se conoce como "acero de Damasco" desde 1973, cuando Bladesmith William F. Moran presentó sus "cuchillos de Damasco" en los Knifemakers' Espectáculo gremial.

Este "Damasco moderno" está hecho de varios tipos de láminas de acero y hierro soldadas entre sí para formar una palanquilla, y actualmente, el término "Damasco" (aunque técnicamente incorrecto) es ampliamente aceptado para describir las cuchillas de acero soldadas con patrón moderno en el comercio. Los patrones varían dependiendo de cómo el herrero trabaje la palanquilla. El tocho se extrae y se pliega hasta que se forma el número deseado de capas. Para obtener una calificación de Master Smith con la American Bladesmith Society que fundó Moran, el herrero debe forjar una hoja de Damasco con un mínimo de 300 capas.

Verhoeven y Pendray: crisol

J. D. Verhoeven y A. H. Pendray publicaron un artículo sobre sus intentos de reproducir las características elementales, estructurales y visuales del acero de Damasco. Comenzaron con una torta de acero que coincidía con las propiedades del acero wootz original de la India, que también coincidía con una serie de espadas originales de Damasco a las que Verhoeven y Pendray tenían acceso. El wootz se encontraba en un estado blando, recocido, con una estructura granular y perlas de carburo de hierro puro en esferoides de cementita, resultado de su estado hipereutectoide. Verhoeven y Pendray ya habían determinado que los granos en la superficie del acero eran granos de carburo de hierro; su objetivo era reproducir los patrones de carburo de hierro que vieron en las hojas de Damasco a partir de los granos en la lana.

Aunque dicho material podría trabajarse a bajas temperaturas para producir el patrón damasceno estriado de bandas esferoides de ferrita/perlita y cementita entremezcladas de manera idéntica al acero de Damasco soldado con patrón, se pensó que cualquier tratamiento térmico suficiente para disolver los carburos destruir el patrón. Sin embargo, Verhoeven y Pendray descubrieron que en muestras de verdadero acero de Damasco, el patrón de Damasco podía recuperarse ciclando térmicamente y manipulando térmicamente el acero a una temperatura moderada. Descubrieron que ciertos elementos formadores de carburos, uno de los cuales era el vanadio, no se dispersaban hasta que el acero alcanzaba temperaturas más altas que las necesarias para disolver los carburos. Por lo tanto, un tratamiento a altas temperaturas podría eliminar la evidencia visual del patrón asociado con los carburos, pero no eliminó el patrón subyacente de los elementos formadores de carburo; un tratamiento térmico posterior a una temperatura más baja, a una temperatura en la que los carburos fueran nuevamente estables, podría recuperar la estructura mediante la unión del carbono por esos elementos y provocando la segregación de esferoides de cementita en esos lugares. El ciclo térmico después de la forja permite la agregación de carbono en estos formadores de carburo, ya que el carbono migra mucho más rápidamente que los formadores de carburo. El ciclo térmico progresivo conduce al engrosamiento de los esferoides de cementita a través de la maduración de Ostwald.

Anosov, Wadsworth y Sherby: bulat

En Rusia, las crónicas registran el uso de un material conocido como acero bulat para fabricar armas de gran valor, como espadas, cuchillos y hachas. Según los informes, el zar Miguel de Rusia hizo que le hicieran un casco de bulat en 1621. Se desconoce el origen exacto o el proceso de fabricación del bulat, pero probablemente fue importado a Rusia a través de Persia y Turkestán, y era similar y posiblemente el mismo que el de Damasco. acero. Pavel Petrovich Anosov hizo varios intentos de reproducir el proceso a mediados del siglo XIX. Wadsworth y Sherby también investigaron la reproducción del acero bulat y publicaron sus resultados en 1980.

Estructura cristalina de cemento. Los átomos de hierro están en azul, los átomos de carbono están en negro.

Investigación adicional

Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Dresden que utilizó rayos X y microscopía electrónica para examinar el acero de Damasco descubrió la presencia de nanocables de cementita y nanotubos de carbono. Peter Paufler, miembro del equipo de Dresden, dice que estas nanoestructuras son el resultado del proceso de forja.

Sanderson propone que el proceso de forja y recocido da cuenta de las estructuras a nanoescala.

En la fabricación de armas

Antes de principios del siglo XX, todos los cañones de las escopetas se forjaban calentando tiras estrechas de hierro y acero y dándoles forma alrededor de un mandril. Este proceso se denominó "laminado" o "Damasco". Estos tipos de barriles se ganaron la reputación de ser débiles y nunca fueron diseñados para usarse con pólvora sin humo moderna o cualquier tipo de explosivo moderadamente poderoso. Debido a la semejanza con el acero de Damasco, los fabricantes de armas belgas y británicos fabricaron cañones de gama alta. Estos barriles están marcados como prueba y están destinados a ser utilizados con cargas de presión ligera. Los fabricantes de armas actuales fabrican ensamblajes deslizantes y piezas pequeñas, como gatillos y dispositivos de seguridad para pistolas Colt M1911, con acero sueco en polvo, lo que da como resultado un efecto de remolino de dos tonos; estas piezas a menudo se denominan "Stainless Damasco".

Referencias culturales

La hoja que Beowulf usó para matar a la madre de Grendel en la historia Beowulf se describió en algunas traducciones al inglés moderno como "damasquinada".

El excepcionalmente fuerte acero valyrio ficticio mencionado en la serie de libros Canción de hielo y fuego de George R. R. Martin, así como en su adaptación televisiva Juego de tronos, parece haberse inspirado en el acero de Damasco, pero con un toque mágico. Al igual que el acero de Damasco/Wootz, el acero valyrio también parece ser un arte perdido de una civilización antigua. Sin embargo, a diferencia del acero de Damasco, las hojas de acero valyrio no requieren mantenimiento y no pueden dañarse durante el combate normal.

El acero de Damasco también es un acabado especial para el SG 553, junto con muchos cuchillos en Counter Strike: Global Offensive.

En Call of Duty: Modern Warfare (2019) y Call of Duty: Mobile, el camuflaje de arma de acero de Damasco azul iridiscente y rojo está disponible para los jugadores que hayan desbloqueado todos los demás camuflajes para cada arma base en el juego.