Wytop żelaza w prehistorii

[secesjonista]

Nie wiem czemu kowal tak czynił, ale wapienie (czy dolomit) służyły czasem jako absorbent mający na celu zwiększenie odsiarczania.

[Tomasz N]

Jak najbardziej używano i drewna, ale spalanie zgazyfikowanego drewna chyba nie jest wyjaśnieniem. Dymarki były różne, również niskie, jak chociażby w opisach Roździeńskiego, a to wyklucza tę możliwość.

Co do wapna, może miał zasiarczony węgiel ?

Edytowane 27 Wrzesień 2014 przez Tomasz N

[secesjonista]

Co do "damasceńskiej" - ktoś może mi przetłumaczyć:

"Było to typowe wyżarzanie na cementyt kulkowy".

[Tomasz N]

"Było to typowe wyżarzanie na cementyt kulkowy".

A to ciekawe, zawsze myślałem, że cementyt ma w stali damasceńskiej formę wstęg, nie kulek. Gdzie to znalazłeś ?

[secesjonista]

(...)

Gdzie to znalazłeś?

Tadeusz Burakowski "O stali damasceńskiej słów kilka", "Inżynieria Powierzchni" nr 3, 2009, dostępne on-line na: www.puds.pl.

(: www.puds.pl/files/akademia-rozwoju/artykuly/IP3.pdf)

[euklides]

Świeżenie ma na celu głównie usuwanie węgla, ale przy okazji spalają się i inne zanieczyszczenia (dając ciepło).

Zaraz, zaraz, bo znowu zacznie się awantura o nic. Piszę z pamięci i mogę coś pomylić, ale świeżenie to jest proces którego dokonuje się na surówce (czyli płynnej stali). Nadmuch w dymarce nie ma nic wspólnego ze świeżeniem. Ma podnieść w niej temperaturę spalania węgla drzewnego. Celem tego procesu jest redukcja tlenu z rudy, która to reakcja jest silnie endotermiczna, i w ten sposób powstaje żelazo. W postach wyżej przeczytałem że bezwęglowe.

(…)

…europejscy kowale, gdy im dawano do naprawy miecze z damasceńskiej stali, trwale psuli je, bułat znikał. Wynikało to z faktu, że tak jak ich wyuczono, do przekucia podgrzewali je do czerwoności, by zmiękły. Z tego wynika, że ta unikalna struktura powstawała podczas odlewania sztabki lub ewentualnej jej późniejszej obróbki termicznej.

By to zrozumieć, to trzeba wiedzieć jak były wytwarzane w średniowieczu miecze. Przeważnie robiono je z trzech kwadratowych prętów. Dwa były z twardej stali, jeden z miękkiego żelaza. Te pręty skręcano, podgrzewano i skuwano razem. W ten sposób że miękkie żelazo było w środku, dzięki czemu gotowy miecz nie był zbyt kruchy. Dwa pręty z twardej stali były natomiast po bokach i to one były później ostrzone. Był sens żeby tylko te dwa pręty były z, powiedzmy, stali damasceńskiej. W wyniku wielokrotnego ostrzenia z czasem ta twarda stal użyta na ostrza ścierała się i dawano ją wtedy kowalowi by wkuł nowe ostrze. Jeżeli tego ostrza nie zrobił ze stali damasceńskiej to siłą rzeczy było ono gorszej jakości. Czy umiał wywijać młotkiem lepiej czy gorzej nie miało tutaj znaczenia. To chyba i nasi dziadkowie za młodu, jak im się siekiera stępiła i wytarli ostrze, to szli do kowala by im wkuł nowe ostrze z twardej stali.

Jeżeli wiemy, że ten węgiel koncentrował się w cienkich płytkach twardego cementytu, zatopionego w miękkim, niekruchym żelazie, nie powinno to dziwić.

Mówiąc o płytkach cementytu i płytkach żelaza (powinno być ferrytu), to mówimy o strukturze widzianej pod mikroskopem i ta struktura nazywa się perlitem. Podczas hartowania zanika na rzecz struktury martenzytycznej

A węgiel obniża temperaturę topnienia żelaza, więc gdy go jest więcej, jest łatwiej. Natomiast ciekawe są te dodatki stopowe chrom, molibden, wanad, bo one podwyższają temperaturę topnienia.

Szkopuł w tym że by stal nadawała się do hartowania to musi zwierać ok. 1% węgla. Optymalna jego zawartość to jest chyba 0,8%. A gdy jest go powyżej 2% (chyba) to mamy już do czynienia z żeliwem, nie stalą.

Edytowane 28 Wrzesień 2014 przez euklides

[secesjonista]

Optymalna do czego?

Pręty do indyjskiej stali - wootz, miały mieć od 1,2 - 1,8 zawartości węgla, wedle innych źródeł: 1,3 - 1,5.

[euklides]

Optymalna do czego?

Pręty do indyjskiej stali - wootz, miały mieć od 1,2 - 1,8 zawartości węgla, wedle innych źródeł: 1,3 - 1,5.

W ogóle stal to jest stop żelaza z węglem przy czym zawartość węgla wynosi chyba od 0,2% do poniżej 2%. Powyżej 1% można hartować ale to już nie to. Z tym, że tutaj mamy chyba do czynienia z urokami indyjskiej stali. Ja osobiście nie wiem jak zawarte w niej owe dodatki stopowe wpływają na hartowanie. Stal o zawartości węgla 0,8% to w teorii czysty perlit i dlatego najlepiej nadaje się do hartowania.

Edytowane 28 Wrzesień 2014 przez euklides

[Tomasz N]

Te liczby ok. 1 % tyczą chyba jednolitej stali. Jeżeli mamy "kompozyt" jakim jest stal damasceńska, wielkość średniej nie pozwala wnioskować o parametrach części składowych. Dla przykładu jest coś takiego jak żeliwo sferoidalne, podobno całkiem całkiem niekruche, jak na żeliwo.

[euklides]

Te liczby ok. 1 % tyczą chyba jednolitej stali. Jeżeli mamy "kompozyt" jakim jest stal damasceńska, wielkość średniej nie pozwala wnioskować o parametrach części składowych. Dla przykładu jest coś takiego jak żeliwo sferoidalne, podobno całkiem całkiem niekruche, jak na żeliwo.

Chyba tak, a co do tego żeliwa sferoidalnego to coś mi się wydaje, że to w nim występuje cementyt kulkowy. I nie bierze się on z jakiejś specjalnej obróbki a z tego że dodaje się do tego żeliwa magnez.

[Tomasz N]

Przeczytałem artykuł i on opisuje stal damasceńską jako dziwer skuwany, co jest jedną z technik uzyskiwania wyglądu powierzchni, ale podobno nie ma nic wspólnego z prawdziwą stalą damasceńską, uzyskiwaną jako odlewana sztabka, następnie obrabiana jedynie "na zimno", by nie doszło do utraty unikalnej struktury. Stąd też te opisy tam o hartowaniu stali damasceńskiej nie są wiarygodne (chyba że to damast skuwany).

Nanorurki byłyby ciekawą formą krystalizacji węgla w stali, bo standardowo to on krystalizuje w grafit (płytki).

Edytowane 28 Wrzesień 2014 przez Tomasz N

[Tomasz N]

"Było to typowe wyżarzanie na cementyt kulkowy".

Chyba o to tu chodzi.

https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fpl.wikipedia.org%2Fwiki%2FSferoidyt&ei=llMoVObREO7B7AbopYDQCA&usg=AFQjCNEssL4S6rBJ6ZAgjwvBRqxrY5DhrA&sig2=axwfritJMxP4MYcZR07XvQ

[Capricornus]

na surówce (czyli płynnej stali)

Surówka nie musi być płynna, chodzi o zawartość węgla - powyżej 5%.

odlewana sztabka, następnie obrabiana jedynie "na zimno",

Stal kuta na zimno rozwarstwia się.

Możesz jaśniej o tej zimnej (w cudzym słowie) obróbce?

Edytowane 28 Wrzesień 2014 przez secesjonista
poprawiono pisownię.

[Tomasz N]

Poniżej temperatury przemiany strukturalnej.

Może Braudel lepiej to wyjaśni:

„Wyrabiano ją w Indiach w królestwie Golkondy, gdy przybyli tam Europejczycy, sprzedawano ją w bryłkach, jak pisze Tavernier, wielkości bułeczek, o wadze 600 do 700 gramów. (…) Oznacza się ona falistym wzorem przypominającym morę, który powstaje w chwili ochłodzenia tygla, gdy w masie metalu wykrystalizowują białe żyłki cementytu, bardzo twardego węglika żelaza. Ta wielce kosztowna stal miała taką sławę, że w 1591 roku Portugalczycy zawładnęli całym jej ładunkiem u wybrzeży indyjskich, żadnemu jednak z kowali w Lizbonie ani w Hiszpanii nie udało się jej przekuć. Takie samo niepowodzenie spotkało Reaumura (1683-1757), który sprowadził próbkę tej stali z Kairu i powierzył paryskim rzemieślnikom. Bułat ogrzany do czerwoności pęka pod młotem, a jego deseń znika. Można go kuć tylko w niskiej temperaturze, albo też przetapiać w tyglu i wlewać do form."

Ten opis wiele tłumaczy. Nie trzeba było wysokich temperatur do produkcji, bo to tak naprawdę było ulepszane żeliwo.

Edytowane 28 Wrzesień 2014 przez Tomasz N

[Tomasz N]

Właściwie to się powinno ją nazywać stalą nadeutektoidalną, nie żeliwem.

A tu taka ciekawostka:

Cztery klingi, opis jak widać. Zwracam tylko uwagę, że to rozkładówka i drugi rysunek jest na drugiej stronie, (trzeci w kolejności).