Wootzi teras on nimi erakordselt kõrgele rauamaagi terasest terasele, mis valmistati esmakordselt India lõuna- ja lõunaosas ning Sri Lankal ehk juba 400 eKr. Lähis-Ida sepad kasutasid India subkontinendilt wootzi valuplokke kogu keskaja vältel erakorralise terasrelva tootmiseks, mida tuntakse Damaskuse teras.
Wootz (kutsutud hüpereutektoidne kaasaegsete metallurgide poolt) ei ole spetsiifiline rauamaagi kindla paljandi suhtes, vaid on hoopis a valmistatud toode, mis on loodud suletud kuumutatud tiigli abil kõrge süsiniku sisalduse lisamiseks mis tahes rauamaaki. Sellest tulenev wootzi süsinikusisaldus on esitatud erinevalt, kuid see jääb vahemikku 1,3–2 protsenti kogukaalust.
Miks on Wootz Steel kuulus
Mõiste "wootz" ilmub inglise keeles esmakordselt 18. sajandi lõpus metallurgide poolt, kes viisid läbi selle eksperimentaalse olemuse lagundamiseks esimesed katsed. Sõna wootz võis olla õpetlase Helenus Scotti valesti kirjutatud sõna "utsa", sõna purskkaevu kohta Sanscritis; India keeles kannada terase sõna "ukku" ja / või "uruku" vanas tamili keeles sulatamiseks. See, mida wootz tänapäeval viitab, pole aga see, mida 18. sajandi Euroopa metalluroogid arvasid.
Wootzi teras sai eurooplastele teada keskaja alguses, kui nad külastasid Lähis-Ida basaare ja leidsid sepad, kes valmistasid imelisi lõiketerasid, kirvesid, mõõku ja kaitsev soomust, millel olid uhked veemärgistatud pinnad. Neid niinimetatud "Damaskuse" teraseid võib nimetada kuulsa basaari järgi Belgias Damaskus või damaskilaadne muster, mis tekkis terale. Terad olid kõvad, teravad ja suutsid murdmata kuni 90-kraadise nurgani painduda, nagu näiteks Ristisõdijad nende meelehärmiks.
Kreeklased ja roomlased olid aga teadlikud, et tiiglisisene protsess pärineb Indiast. Esimesel sajandil CE-l oli Rooma õpetlane Plinius Vanem Looduslugu mainib raua sissevedu Seresest, mis viitab tõenäoliselt India lõunaosa kuningriigile Cherasele. 1. sajandi CE aruanne kutsus Erütraani mere periplus hõlmab selgesõnalist viidet Indiast pärit rauale ja terasele. 3. sajandil CE mainis Kreeka alkeemik Zosimos, et indiaanlased valmistasid terasest kvaliteetsete mõõkade jaoks terast "sulatades".
Raua tootmisprotsess
Moodsa raua valmistamise peamist tüüpi on kolm tüüpi: õitseng, kõrgahju ja tiigel. Bloomery, esmakordselt tuntud aastal 2006 Euroopa umbes 900 eKr., hõlmab rauamaagi kuumutamist söega ja seejärel redutseerimist tahke saaduse moodustamiseks, mida nimetatakse raua ja räbu õitsenguks. Bloomery rauas on madal süsinikusisaldus (0,04 massiprotsenti) ja see toodab sepistatud rauda. 11. sajandil CE-s Hiinas leiutatud kõrgahju tehnoloogia ühendab endas kõrgema temperatuuri ja kõrgema redutseerimisprotsess, mille tulemuseks on malm, mille süsinikusisaldus on 2–4 protsenti, kuid mis on selle jaoks liiga habras terad.
Tiiglisse asetavad sepad tiiglitesse õitsva raua tükid koos süsinikurikka materjaliga. Tiiglid suletakse ja kuumutatakse päevade jooksul temperatuurini vahemikus 1300–1400 kraadi. Selle käigus neelab raud süsinikku ja vedeldab seda, võimaldades räbu täielikult eralduda. Seejärel lasti valmistatud wootzi kookidel jahtuda eriti aeglaselt. Seejärel eksporditi neid kooke Lähis-Ida relvatootjatele, kes sepistasid ettevaatlikult Damaskuse hirmuäratavad terasterad protsessi käigus, mille käigus tekkisid jootmiseks siidist või damaskile sarnased mustrid.
Tiigelteras, mis leiutati India subkontinendis vähemalt 400 eKr, sisaldab keskmist süsiniku taset, 1–2 protsenti, võrreldes muud tooted on ülikõrge süsinikusisaldusega teras, millel on kõrge elastsus sepistamiseks, kõrge löögitugevus ja vähendatud rabedus, mis sobib valmistamiseks terad.
Wootzi terase vanus
Raua tootmine oli India kultuuris osa juba 1100 eKr, sellistes kohtades nagu Hallur. Varaseimad tõendid raua wootz-tüüpi töötlemise kohta hõlmavad tiiglite ja metalliosakeste fragmente, mis tuvastati 5. sajandil enne BCE Kodumanal ja Mel-siruvalur, mõlemad Tamil Nadus. Dacani provintsis asuvast Junnarist pärit rauakoogi ja tööriistade molekulaarne uurimine Satavahana dünastia (350 eKr – 136 CE) on selge tõend selle kohta, et tiiglite tehnoloogia oli Indias laialt levinud see periood.
Junnarist leitud tiigelterasest esemed ei olnud mõõgad ega noad, vaid pigem tiivad ja peitlid, tööriistad igapäevaseks tööks, näiteks kivide nikerdamiseks ja helmeste valmistamiseks. Sellised tööriistad peavad olema tugevad, muutumata hapraks. Tiigelterasest valmistatud protsess edendab neid omadusi, saavutades pikaajalise struktuuri homogeensuse ja kaasamise vabad tingimused.
Mõningate tõendite põhjal võib järeldada, et wootzi protsess on endiselt vanem. Arheoloog John Marshall leidis, et Kuussada kilomeetrit Junnarist põhja pool, tänapäeva Pakistani takslas kolm mõõgatera 1,2–1,7 protsenti süsinikterasest, dateeritud kuskil 5. sajandist eKr kuni 1. sajandisse CE. Karnataka Kadebakele kontekstis asuv rauarõngas, mis on dateeritud vahemikku 800–440 eKr, on süsiniku koostisega lähedane 0,8 protsenti ja see võib väga hästi olla tiigelteras.
Allikad
- Dube, R K. "Wootz: India tiigelterase jaoks kasutatava sanskriti keele Utsa ekslik transliteratsioon." JOM 66.11 (2014): 2390–96. Prindi.
- Durand – Charre, M., F. Roussel – Dherbey ja S. Coindeau. "Les Aciers Damassés Décryptés." Revue de Métallurgie 107.04 (2010): 131–43. Prindi.
- Grazzi, F., et al. "India mõõkade valmistamismeetodite määramine neutrondifraktsiooni abil." Mikrokeemiline ajakiri 125 (2016): 273–78. Prindi.
- Kumar, Vinod, R. Balasubramaniam ja P. Kumar. "Mikrostruktuuri areng deformeerunud ülikõrge süsinikusisaldusega madala legeeritud (Wootz) terase puhul." Materjaliteaduse foorum 702–703.802–805 (2012). Prindi.
- Park, Jang – Sik ja Vasant Shinde. "Indias Junnari muistse leiukoha rauast esemetest tulenev tehnoloogia, kronoloogia ja tiigelterase roll."Journal of Archaeological Science 40.11 (2013): 3991–98. Prindi.
- Reibold, M., et al. "Mitme ajaloolise tera struktuur Nanoscale'is." Kristallide uurimine ja tehnoloogia 44.10 (2009): 1139–46. Prindi.
- Sukhanov, D.A., et al. "Liigsete karbiidide morfoloogia Damaskuse teras." Materjaliteaduse uuringute ajakiri 5.3 (2016). Prindi.