Aço Damasco

Close-up de uma espada de aço de Damasco forjada persa do século XIII.

Aço Damasco era o aço forjado das lâminas de espadas forjadas no Oriente Próximo a partir de lingotes de aço Wootz importados do sul da Índia ou fabricados em centros de produção no Sri Lanka ou Khorasan, no Irã. Essas espadas são caracterizadas por padrões distintos de faixas e manchas que lembram a água corrente, às vezes em uma "escada" ou "rosa" padrão. Essas lâminas tinham a reputação de serem duras, resistentes ao estilhaçamento e capazes de serem afiadas em uma borda afiada e resistente.

Wootz (indiano), Pulad (persa), Fuladh (árabe), Bulat (russo) e Bintie (chinês) são todos nomes de aços históricos de ultra-alto teor de carbono tipificados pela segregação de carboneto. "Wootz" é uma transliteração errada de "utsa" ou "fonte" em sânscrito, no entanto, desde 1794, tem sido a palavra principal usada para se referir ao aço cadinho hipereutetóide histórico.

História

Origens

A origem do nome "Damascus Steel" é contencioso: os estudiosos islâmicos al-Kindi (nome completo Abu Ya'qub ibn Ishaq al-Kindi, por volta de 800 dC – 873 dC) e al-Biruni (nome completo Abu al-Rayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni, por volta de 973 CE - 1048 CE) ambos escreveram sobre espadas e aço feito para espadas, com base em sua aparência de superfície, localização geográfica de produção ou forjamento, ou o nome do ferreiro, e cada um menciona "damasceno" ou "damasco" espadas até certo ponto.

Com base em al-Kindi e al-Biruni, existem três fontes potenciais para o termo "Damasco" no contexto do aço:

1. A palavra "damas" é a palavra raiz para "watered" em árabe com "water" sendo "ma" em árabe e as lâminas de Damasco são frequentemente descritas como exibindo um padrão de água em sua superfície, e são muitas vezes referidos como "aço aguado" em várias línguas.
2. Al-Kindi chamou espadas produzidas e forjadas em Damasco como Damasceno, mas vale a pena notar que essas espadas não foram descritas como tendo um padrão no aço.
3. Al-Biruni menciona um serralheiro chamado Damasqui que fez espadas de aço crucificado.

A explicação mais comum é que o nome do aço vem de Damasco, a capital da Síria e uma das maiores cidades do antigo Levante. Pode se referir diretamente a espadas feitas ou vendidas em Damasco, ou pode se referir apenas ao aspecto dos padrões típicos, em comparação com tecidos de Damasco (também nomeados por Damasco), ou pode de fato derivar da palavra raiz de &# 34;damas".

Seção macroscópica de aço crucificado (esquerda) e etiquetagem de cor falsa (direita) mostrando jangadas ricas em elementos de formação de carboneto (CFEs) que levam a esferóides de cimentito agrupados, bem como esferóides de cimentito divorciados.

Identificação do cadinho "Damasco" o aço baseado em estruturas metalúrgicas é difícil, pois o aço cadinho não pode ser distinguido de forma confiável de outros tipos de aço por apenas um critério, portanto, as seguintes características distintivas do aço cadinho devem ser levadas em consideração:

• O aço crucible era líquido, levando a um teor de aço relativamente homogêneo com praticamente nenhuma escória
• A formação de dendritos é uma característica típica
• A segregação de elementos em regiões dendritic e interdendritic ao longo da amostra

Por essas definições, as recriações modernas de aço cadinho são consistentes com exemplos históricos.

Ferro de engomar: É produzido pelos bárbaros ocidentais. Alguns [tipos] têm uma auto-patriação em espiral, enquanto outros têm uma modelagem de semente ou floco de neve. Quando uma faca ou espada é limpa e tratada com "fio de ouro" alum, [o padrão] aparece. Seu valor é maior do que prata.

—Cao Zhao

A reputação e a história do aço Damasco deram origem a muitas lendas, como a capacidade de cortar o cano de um rifle ou cortar um fio de cabelo que cai sobre a lâmina, embora a precisão dessas lendas não seja refletida pelos exemplos existentes de cadinho padronizado. espadas de aço que muitas vezes são temperadas de forma a reter uma curva após serem flexionadas além de seu limite elástico. Uma equipe de pesquisa na Alemanha publicou um relatório em 2006 revelando nanofios e nanotubos de carbono em uma lâmina forjada de aço Damasco, embora John Verhoeven, da Iowa State University em Ames, sugira que a equipe de pesquisa que relatou nanofios em aço cadinho estava vendo cementita, que pode se existem como bastões, então pode não haver nanotubos de carbono na estrutura semelhante a um bastão. Embora muitos tipos de aço moderno superem as antigas ligas de Damasco, as reações químicas no processo de produção tornaram as lâminas extraordinárias para a época, pois o aço de Damasco era superplástico e muito duro ao mesmo tempo. Durante o processo de fundição para obter lingotes de aço Wootz, sabe-se que biomassa lenhosa e folhas foram usadas como aditivos de cementação, juntamente com certos tipos específicos de ferro ricos em elementos de microliga. Esses lingotes seriam então forjados e transformados em lâminas de aço Damasco. A pesquisa agora mostra que os nanotubos de carbono podem ser derivados de fibras vegetais, sugerindo como os nanotubos foram formados no aço. Alguns especialistas esperam descobrir tais nanotubos em mais relíquias à medida que forem analisados mais de perto. Wootz também foi mencionado como tendo sido feito de um processo de co-fusão usando "shaburqan " (aço duro, provavelmente ferro fundido branco) e "narmahan" (aço macio) por Biruni, ambos formas de ferro bloomery de alto e baixo carbono, ou bloom de baixo carbono com ferro fundido. Em tal receita de cadinho, nenhum material vegetal adicionado é necessário para fornecer o conteúdo de carbono necessário e, como tal, quaisquer nanofios de cementita ou nanotubos de carbono não seriam o resultado de fibras vegetais.

Um serralheiro de Damasco, c. 1900

As lâminas de Damasco foram fabricadas pela primeira vez no Oriente Próximo a partir de lingotes de aço wootz importados do sul da Índia (atualmente Tamil Nadu e Kerala). Os árabes introduziram o aço wootz em Damasco, onde prosperava uma indústria de armas. Do século III ao século XVII, lingotes de aço foram enviados para o Oriente Médio do sul da Índia. Houve também produção doméstica de aço cadinho fora da Índia, incluindo Merv (Turcomenistão) e Chāhak, Irã.

Bin. ferro, que é produzido pelos bárbaros ocidentais [Xi Fan ط.], é especialmente fino. O Bao zang lun estados: 'Há cinco tipos de ferro... [Os dois primeiros vêm de Hubei e Jiangxi.] Bin. ferro é produzido na Pérsia [Bosi ט]; é tão duro e afiado que pode cortar ouro e jade... [Os últimos dois tipos vêm de Shanxi e do Sudoeste.]

—Li Shizhen

Perda da técnica

Muitos afirmam que as tentativas modernas de duplicar o metal não foram totalmente bem-sucedidas devido a diferenças nas matérias-primas e técnicas de fabricação. No entanto, vários indivíduos nos tempos modernos produziram com sucesso padrão formando aço cadinho hipereutetóide com bandas de carboneto visíveis na superfície, consistente com o aço Damasco original.

A produção dessas espadas padronizadas diminuiu gradualmente, cessando por volta de 1900, com o último relato sendo de 1903 no Sri Lanka documentado por Coomaraswamy. Alguns armeiros durante os séculos 18 e 19 usaram o termo "aço damasco" para descrever seus canos de armas soldados, mas eles não usavam aço cadinho. Várias teorias modernas se aventuraram a explicar esse declínio, incluindo o colapso das rotas comerciais para fornecer os metais necessários, a falta de vestígios de impurezas nos metais, a possível perda de conhecimento sobre as técnicas de fabricação por sigilo e falta de transmissão, supressão do indústria na Índia pelo Raj britânico, ou uma combinação de todos os itens acima.

Além de ser transformado em lâminas na Índia (particularmente na Golconda) e no Sri Lanka, o wootz / ukku era importado em lingotes para vários centros de produção, incluindo Khorasan e Isfahan, onde o aço era usado para produzir lâminas, bem como em todo o Oriente Médio. Al Kindi afirma que o aço cadinho também foi feito em Khorasan conhecido como Muharrar, além do aço que foi importado. Em Damasco, onde muitas dessas espadas foram vendidas, não há evidências de produção local de aço cadinho, embora haja evidências de aço importado sendo forjado em espadas em Damasco. Devido à distância do comércio desse aço, uma interrupção suficientemente longa das rotas comerciais poderia ter encerrado a produção de aço de Damasco e, eventualmente, levado à perda da técnica. Além disso, a necessidade de vestígios de impurezas importantes de formadores de carboneto, como tungstênio, vanádio ou manganês, nos materiais necessários para a produção do aço pode estar ausente se esse material for adquirido de diferentes regiões de produção ou fundido de minérios sem esses oligoelementos essenciais. A técnica de ciclagem térmica controlada após o forjamento inicial a uma temperatura específica também pode ter sido perdida, evitando assim que ocorra o padrão adamascado final no aço. A interrupção da mineração e da fabricação de aço pelo Raj britânico na forma de impostos de produção e proibições de exportação também pode ter contribuído para a perda de conhecimento das principais fontes de minério ou técnicas-chave.

A descoberta de nanotubos de carbono na composição do aço Damasco corrobora a hipótese de que a produção de wootz foi interrompida devido à perda de fontes de minério ou conhecimento técnico, já que a precipitação de nanotubos de carbono provavelmente resultou de um processo específico que pode ser difícil de replicar se a técnica de produção ou as matérias-primas utilizadas forem significativamente alteradas. A alegação de que os nanofios de carbono foram encontrados não foi confirmada por estudos posteriores, e há controvérsia entre os acadêmicos, incluindo John Verhoeven, sobre se os nanofios observados são na verdade jangadas esticadas ou hastes formadas a partir de esferóides de cementita.

Reprodução

Recriar o aço de Damasco foi tentado por arqueólogos usando arqueologia experimental. Muitos tentaram descobrir ou fazer engenharia reversa do processo pelo qual foi feito.

Moran: soldagem de tarugos

Padrão na moderna "faca de Damascus".

Detalhe de tesouras de corte de cabelo feitas à mão de uma empresa japonesa, 2010s.

Uma vez que a conhecida técnica de soldagem de padrão - a soldagem de uma lâmina de várias peças diferentes - produzia padrões de superfície semelhantes aos encontrados nas lâminas de Damasco, alguns ferreiros modernos foram erroneamente levados a acreditar que as lâminas originais de Damasco eram feito com esta técnica. No entanto, hoje, a diferença entre o aço wootz e a soldagem padrão está totalmente documentada e bem compreendida. Aço soldado padrão tem sido referido como "aço Damasco" desde 1973, quando Bladesmith William F. Moran revelou suas "facas Damasco" no Knifemakers' Mostra da Guilda.

Esta "Damasco Moderna" é feito de vários tipos de fatias de aço e ferro soldadas entre si para formar um tarugo e, atualmente, o termo "Damasco" (embora tecnicamente incorreto) é amplamente aceito para descrever as modernas lâminas de aço soldadas no comércio. Os padrões variam dependendo de como o ferreiro trabalha o lingote. O tarugo é estirado e dobrado até que o número desejado de camadas seja formado. Para obter uma classificação Master Smith com a American Bladesmith Society que Moran fundou, o ferreiro deve forjar uma lâmina de Damasco com um mínimo de 300 camadas.

Verhoeven e Pendray: cadinho

J. D. Verhoeven e A. H. Pendray publicaram um artigo sobre suas tentativas de reproduzir as características elementares, estruturais e visuais do aço Damasco. Eles começaram com um bolo de aço que combinava com as propriedades do aço wootz original da Índia, que também combinava com várias espadas originais de Damasco às quais Verhoeven e Pendray tinham acesso. O wootz apresentava-se em estado mole, recozido, com estrutura granular e grânulos de carboneto de ferro puro em esferóides de cementita, resultantes de seu estado hipereutetóide. Verhoeven e Pendray já haviam determinado que os grãos na superfície do aço eram grãos de carboneto de ferro - seu objetivo era reproduzir os padrões de carboneto de ferro que viram nas lâminas de Damasco a partir dos grãos do wootz.

Embora esse material pudesse ser trabalhado a baixas temperaturas para produzir o padrão estriado damasceno de bandas esferóides de ferrita/perlita e cementita misturadas de maneira idêntica ao aço Damasco soldado, qualquer tratamento térmico suficiente para dissolver os carbonetos era considerado permanente destruir o padrão. No entanto, Verhoeven e Pendray descobriram que em amostras de aço Damasco verdadeiro, o padrão damasceno pode ser recuperado por ciclos térmicos e manipulação térmica do aço a uma temperatura moderada. Eles descobriram que certos elementos formadores de carboneto, um dos quais era o vanádio, não se dispersavam até que o aço atingisse temperaturas mais altas do que as necessárias para dissolver os carbonetos. Portanto, um tratamento de alta temperatura pode remover a evidência visual de padronização associada aos carbonetos, mas não remove a padronização subjacente dos elementos formadores de carboneto; um posterior tratamento térmico a baixa temperatura, a uma temperatura em que os carbonetos estivessem novamente estáveis, poderia recuperar a estrutura pela ligação do carbono por esses elementos e causar a segregação dos esferóides de cementita para esses locais. A ciclagem térmica após o forjamento permite a agregação de carbono nesses formadores de carboneto, pois o carbono migra muito mais rapidamente do que os formadores de carboneto. A ciclagem térmica progressiva leva ao engrossamento dos esferóides de cementita via amadurecimento de Ostwald.

Anosov, Wadsworth e Sherby: bulat

Na Rússia, as crônicas registram o uso de um material conhecido como aço bulat para fazer armas altamente valiosas, incluindo espadas, facas e machados. O czar Miguel da Rússia supostamente mandou fazer um capacete bulat para ele em 1621. A origem exata ou o processo de fabricação do bulat é desconhecido, mas provavelmente foi importado para a Rússia via Pérsia e Turquestão, e era semelhante e possivelmente o mesmo que Damasco. aço. Pavel Petrovich Anosov reproduziu com sucesso o processo em meados do século XIX. Wadsworth e Sherby também pesquisaram a reprodução do aço bulat e publicaram seus resultados em 1980.

Estrutura de cristal de cimento. Os átomos de ferro estão em azul, os átomos de carbono estão em preto.

Pesquisa adicional

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Técnica de Dresden, que usou raios-x e microscopia eletrônica para examinar o aço Damasco, descobriu a presença de nanofios de cementita e nanotubos de carbono. Peter Paufler, membro da equipe de Dresden, diz que essas nanoestruturas são resultado do processo de forjamento.

Sanderson propõe que o processo de forjamento e recozimento é responsável pelas estruturas em nanoescala.

Na fabricação de armas

Antes do início do século 20, todos os canos de espingarda eram forjados aquecendo tiras estreitas de ferro e aço e moldando-as em torno de um mandril. Este processo foi referido como "laminação" ou "Damasco". Esses tipos de barris ganharam uma reputação de fraqueza e nunca foram feitos para serem usados com pólvora moderna sem fumaça ou qualquer tipo de explosivo moderadamente poderoso. Devido à semelhança com o aço de Damasco, os canos mais sofisticados foram fabricados por fabricantes de armas belgas e britânicos. Esses barris são marcados à prova e devem ser usados com cargas de pressão leve. Os fabricantes de armas atuais fazem montagens de slides e peças pequenas, como gatilhos e seguranças para pistolas Colt M1911 de aço sueco em pó, resultando em um efeito de dois tons giratório; essas peças são frequentemente chamadas de "Stainless Damascus".

Referências culturais

A lâmina que Beowulf usou para matar a mãe de Grendel na história Beowulf foi descrita em algumas traduções do inglês moderno como "damascened".

O aço valiriano fictício excepcionalmente forte mencionado na série de livros de George R. R. Martin A Song of Ice and Fire, bem como em sua adaptação para a televisão Game of Thrones, parece ter sido inspirado no aço Damasco, mas com um toque de mágica. Assim como o aço Damasco/Wootz, o aço valiriano também parece ser uma arte perdida de uma civilização antiga. Ao contrário do aço Damasco, no entanto, as lâminas de aço valiriano não requerem manutenção e não podem ser danificadas durante o combate normal.

O aço Damasco também é um acabamento especial para o SG 553, junto com muitas facas em Counter Strike: Global Offensive.

Em Call of Duty: Modern Warfare (2019) e Call of Duty: Mobile, a camuflagem de arma de aço Damasco azul e vermelho iridescente está disponível para jogadores que desbloquearam todas as outras camuflagens para cada arma básica em o jogo.