El acero de Damasco era el acero forjado de las hojas de espadas cortadas en el Cercano Oriente a partir de lingotes de acero Wootz [1] importados del sur de la India o fabricados en centros de producción en Sri Lanka , [2] o Khorasan , Irán . [3] Estas espadas se caracterizan por patrones distintivos de bandas y moteados que recuerdan al agua que fluye, a veces en un patrón de "escalera" o "rosa". Dichas hojas tenían fama de ser duras, resistentes a la rotura y capaces de afilarse hasta obtener un borde afilado y resistente. [4]
Wootz (indio), Pulad (persa), Fuladh (árabe), Bulat (ruso) y Bintie (chino) son todos nombres para el acero al crisol histórico de ultra alto contenido de carbono tipificado por segregación de carburo.
Historia
Orígenes
El origen del nombre "Acero de Damasco" es controvertido: los escritores islámicos al-Kindi (nombre completo Abu Ya'qub ibn Ishaq al-Kindi, circa 800 d.C.- 873 d.C.) y al-Biruni (nombre completo Abu al-Rayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni, circa 973 DC - 1048 DC) fueron ambos eruditos que escribieron sobre espadas y acero hechos para espadas, basándose en su apariencia superficial, ubicación geográfica de producción o forja, o el nombre del herrero, y cada uno menciona " espadas de damasquinado "o" damasco "hasta cierto punto.
A partir de al-Kindi y al-Biruni, hay tres fuentes potenciales para el término "Damasco" en el contexto del acero:
- La palabra "damas" es la raíz de "regado" en árabe [5] con "agua" siendo "ma" en árabe [6] y las hojas de Damasco se describen a menudo como exhibiendo un patrón de agua en su superficie, y a menudo son referido como "acero regado" en varios idiomas.
- Al-Kindi llamó a las espadas producidas y forjadas en Damasco como Damasceno [7], pero vale la pena señalar que estas espadas no se describieron con un patrón en el acero.
- Al-Biruni menciona a un herrero llamado Damasqui que fabricaba espadas de acero al crisol. [8]
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 llamado así por Damasco)., [9] [10] o de hecho puede derivar de la raíz de la palabra "damas".
La identificación del acero al crisol "Damasco" a partir de estructuras metalúrgicas [6] es difícil, ya que el acero al crisol no se puede distinguir de forma fiable de otros tipos de acero con un solo criterio, por lo que deben tenerse en cuenta las siguientes características distintivas del acero al crisol:
- El acero al crisol era líquido, lo que daba lugar a un contenido de acero relativamente homogéneo sin prácticamente escoria.
- La formación de dendritas es una característica típica.
- La segregación de elementos en regiones dendríticas e interdendríticas en toda la muestra.
Según estas definiciones, las recreaciones modernas [11] de acero al crisol son consistentes con ejemplos históricos.
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 flexionarse más allá de su límite elástico . [12] Un equipo de investigación en Alemania publicó un informe en 2006 que revelaba nanocables y nanotubos de carbono en una hoja forjada de acero de Damasco, [13] [14] [15] aunque John Verhoeven de la Universidad Estatal de Iowa en Ames, sugiere el equipo de investigación que informó que los nanocables en acero al crisol estaban viendo cementita , que en sí misma puede existir como varillas, por lo que podría no haber nanotubos de carbono en la estructura en forma de varilla. [16] 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 se han utilizado biomasa leñosa y hojas como aditivos de carburación junto con ciertos tipos específicos de hierro rico 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, [17] 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. [14] También se mencionó que Wootz fue hecho de una combinación de "shaburqan" (acero duro, probablemente hierro fundido blanco) y "narmahan" (acero blando) por Biruni, [18] ambos de los cuales eran formas de hierro floreado. formado en diferentes condiciones. En una receta de crisol de este tipo, no es necesario añadir material vegetal para proporcionar el contenido de carbono requerido y, como tal, los nanocables de cementita o nanotubos de carbono no habrían sido el resultado de fibras vegetales.
Las hojas de Damasco se fabricaron por primera vez en el Cercano Oriente a partir de lingotes de acero wootz que se importaban del sur de la India (en la actualidad, Tamil Nadu y Kerala ). [1] Los árabes introdujeron el acero wootz en Damasco, donde prosperó una industria de armas. [19] Desde el siglo III hasta el siglo XVII, los lingotes de acero se enviaban a Oriente Medio desde el sur de la India. [20] También hubo producción nacional de acero al crisol fuera de la India, incluidos Merv (Turkmenistán) y Chāhak , Irán. [21] [22]
Pérdida de la técnica
Muchos afirman que los intentos modernos de duplicar el metal no han sido del todo exitosos 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 formador de patrones con bandas de carburo visibles en la superficie, consistente con el acero de Damasco original. [11] [23] [24]
La producción de estas espadas estampadas declinó gradualmente, cesando alrededor de 1750. Algunos armeros durante los siglos XVIII y XIX usaron el término "acero de Damasco" para describir sus cañones soldados con patrón, pero no usaron acero al 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 , [25] o una combinación de todo lo anterior. [11] [23] [26]
El wootz original se importó a varios centros de producción, incluidos Khorasan e Isfahan , donde se usaba acero Golconda para producir hojas, así como en todo el Medio Oriente. Al Kindi afirma que el acero al crisol también se fabricaba en Khorasan [3] conocido como Muharrar, [27] además del acero que se importaba [7] En Damasco, donde se vendían muchas de estas espadas, no hay evidencia de producción local de crisol. acero, aunque hay evidencia de acero importado que se forja en espadas en Damasco. [11] [23] Debido a la distancia del comercio de este acero, una interrupción suficientemente prolongada de las rutas comerciales podría haber terminado con la producción de acero de Damasco y eventualmente llevar a la pérdida de la técnica. Además, la necesidad de trazas de impurezas clave de formadores de carburo como tungsteno , vanadio o 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 oligoelementos clave. . [11] La técnica para el ciclo térmico controlado después del forjado inicial a una temperatura específica también podría haberse perdido, evitando así que se produzca el patrón de damasco final en el acero. [11] [23] 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 la pérdida de conocimiento de las principales fuentes de mineral o técnicas clave. [28]
El descubrimiento de nanotubos de carbono en la composición del acero de Damasco respalda la hipótesis de que la producción de wootz 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 en caso de que la producción la técnica o las materias primas utilizadas se modifiquen significativamente. [26] Aunque vale la pena señalar que la afirmación de que se encontraron nanocables de carbono no ha sido confirmada por estudios adicionales, y existe una disputa entre académicos, incluido John Verhoeven, sobre si los nanocables observados son en realidad balsas estiradas o varillas formadas a partir de esferoides de cementita. [dieciséis]
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
Dado que la conocida técnica de soldadura de patrones, la soldadura por forja de una hoja a partir de varias piezas diferentes, produjo patrones de superficie similares a los que se encuentran en las hojas de Damasco, se hizo creer erróneamente a algunos herreros modernos que las hojas originales de Damasco se hicieron con este técnica. Sin embargo, hoy en día, la diferencia entre el acero wootz y la soldadura de patrón está completamente documentada y se comprende bien. [29] [30] [31] El acero soldado por patrón se ha denominado "acero de Damasco" desde 1973, cuando el forjador de cuchillas William F. Moran presentó sus "cuchillos de Damasco" en el Salón del Gremio de Fabricantes de Cuchillos . [32] [33]
Este "Damasco moderno" está hecho de varios tipos de láminas de acero y hierro soldadas entre sí para formar un tocho (producto semiacabado) , y actualmente, el término "Damasco" (aunque técnicamente incorrecto) es ampliamente aceptado para describir el patrón moderno soldado. cuchillas de acero en el comercio. [34] Los patrones varían según cómo el herrero trabaje la palanquilla. [33] El tocho se extrae y se dobla hasta que se forme el número deseado de capas. [33] Para obtener una calificación de Maestro Herrero en la Sociedad Estadounidense de Herreros que fundó Moran, el herrero debe forjar una hoja de Damasco con un mínimo de 300 capas. [35]
Verhoeven y Pendray: crisol
JD Verhoeven y AH Pendray publicaron un artículo sobre sus intentos [36] de reproducir las características elementales, estructurales y visuales del acero de Damasco. [11] Comenzaron con una torta de acero que coincidía con las propiedades del acero wootz original de la India, que también combinaba con una serie de espadas originales de Damasco a las que tenían acceso Verhoeven y Pendray. El wootz estaba en un estado recocido blando, con una estructura de grano y perlas de carburo de hierro puro en esferoides de cementita, que resultaban 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 el wootz.
Aunque dicho material podría trabajarse a bajas temperaturas para producir el patrón damasquinado estriado de bandas entremezcladas de ferrita / perlita y esferoides de cementita de una manera idéntica al acero de Damasco soldado con patrón, se pensó que cualquier tratamiento térmico suficiente para disolver los carburos destruiría permanentemente el patrón. . Sin embargo, Verhoeven y Pendray descubrieron que en muestras de verdadero acero de Damasco, el patrón de Damasco se podía recuperar mediante ciclos térmicos y manipulación térmica del acero a una temperatura moderada. [37] Descubrieron que ciertos elementos formadores de carburo, 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 de alta temperatura podría eliminar la evidencia visual del patrón asociado con los carburos, pero no eliminó el patrón subyacente de los elementos formadores de carburo; un posterior tratamiento térmico a menor temperatura, a una temperatura en la que los carburos volvieran a ser estables, podría recuperar la estructura por la unión del carbono por esos elementos y provocando la segregación de los esferoides de cementita a 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 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 Damasco. acero. Pavel Petrovich Anosov hizo varios intentos de reproducir el proceso a mediados del siglo XIX. Wadsworth y Sherby también investigaron [23] la reproducción del acero bulat y publicaron sus resultados en 1980.
Investigación adicional
Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Dresde que utilizó rayos X y microscopía electrónica para examinar el acero de Damasco descubrió la presencia de nanocables de cementita [38] y nanotubos de carbono . [13] Peter Paufler, miembro del equipo de Dresde, dice que estas nanoestructuras son el resultado del proceso de forja. [14] [39]
Sanderson propone que el proceso de forjado y recocido explica las estructuras a nanoescala. [39]
En la fabricación de armas
Antes de principios del siglo XX, todos los cañones de escopeta se forjaban calentando estrechas tiras de hierro y acero y dándoles forma alrededor de un mandril . [40] [41] Este proceso se denominó "laminado" o "Damasco". [40] [41] Estos tipos de barriles se ganaron una reputación de debilidad y nunca fueron diseñados para usarse con pólvora sin humo moderna o cualquier tipo de explosivo moderadamente poderoso. [41] Debido al parecido con el acero de Damasco, los fabricantes de armas belgas y británicos fabricaron cañones de alta gama. [40] [41] Estos barriles están marcados a prueba y están diseñados para usarse con cargas de presión ligera. [40] Los fabricantes de armas actuales fabrican conjuntos deslizantes y piezas pequeñas como gatillos y dispositivos de seguridad para las pistolas Colt M1911 de acero sueco en polvo, lo que da como resultado un efecto de remolino de dos tonos; estas piezas a menudo se denominan "Damasco inoxidable". [42]
Cultura popular
El acero valyrio ficticio excepcionalmente fuerte mencionado en la serie de televisión Game of Thrones , así como en la serie de libros de George RR Martin A Song of Ice and Fire , parece haber sido inspirado por el acero de Damasco, pero con un toque mágico. [43] 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.
Damascus Steel también es un acabado especial para muchos cuchillos en Counter Strike: Global Offensive .
En Call of Duty: Modern Warfare (2019) , el camuflaje de armas de acero de Damasco azul y rojo iridiscente está disponible para los jugadores que hayan desbloqueado todos los demás camuflajes para todas las armas básicas del juego.
Ver también
- Acero bulat
- Hoja de acero laminado
- Acero noric
- Carburo de tungsteno
- Acero Wootz
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enlaces externos
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