Aço Wootz - Wootz steel

Aços cadinhos como o aço wootz e o aço Damasco exibem padrões de bandas únicos por causa da ferrita e ligas de cementita misturadas no aço.

O aço Wootz é um cadinho de aço caracterizado por um padrão de bandas e alto teor de carbono. Essas bandas são formadas por folhas de carbonetos microscópicos dentro de uma martensita temperada ou matriz de perlita em aço de alto carbono , ou por ferrita e bandas de perlita em aços de baixo carbono. Foi uma liga de aço pioneira inventada no sul da Índia ( Tamil Nadu ) e no Sri Lanka em meados do primeiro milênio aC e exportada globalmente.

História

O aço Wootz é originário do sul da Índia, nos dias atuais Kodumanal, Erode, Tamil Nadu . Existem várias referências literárias antigas do Tamil, do norte da Índia, grega, chinesa e romana ao aço Tamil de alto carbono. Mais tarde, o aço wootz também foi feito na Golconda, em Telangana , Karnataka e no Sri Lanka. O aço era exportado na forma de bolos de ferro metálico que ficaram conhecidos como "Wootz".

O método era aquecer minério de magnetita preta na presença de carbono em um cadinho de argila selado dentro de um forno a carvão para remover completamente a escória . Uma alternativa era fundir o minério primeiro para dar ferro forjado , depois aquecê-lo e martelá-lo para remover a escória. A fonte de carbono era bambu e folhas de plantas como Avārai . Os chineses e locais no Sri Lanka adotaram os métodos de produção de aço wootz de Chera Tamils ​​no século 5 aC. No Sri Lanka, esse método inicial de fabricação de aço empregava uma fornalha eólica exclusiva, impulsionada pelos ventos das monções. Surgiram locais de produção da antiguidade, em lugares como Anuradhapura , Tissamaharama e Samanalawewa , bem como artefatos importados de ferro e aço antigos de Kodumanal. Uma guilda comercial Tamil de 200 aC em Tissamaharama , no sudeste do Sri Lanka, trouxe consigo alguns dos mais antigos artefatos e processos de produção de ferro e aço do período clássico para a ilha .

O comércio entre o sul da Índia e o Sri Lanka com o mundo árabe através do Mar da Arábia introduziu o aço wootz na Arábia. O termo muhannad مهند ou hendeyy هندي no árabe pré-islâmico e islâmico inicial refere-se às lâminas de espadas feitas de aço indiano, que eram altamente valorizadas e são atestadas na poesia árabe . O posterior comércio espalhou a tecnologia para a cidade de Damasco , onde se desenvolveu uma indústria para a fabricação de armas desse aço. Isso levou ao desenvolvimento do aço de Damasco . O viajante árabe Edrisi do século 12 mencionou o "hinduwani" ou aço indiano como o melhor do mundo. Os relatos árabes também apontam para a fama do aço 'Teling', que pode ser considerado uma referência à região de Telangana . A região da Golconda de Telangana é claramente o centro nodal para a exportação de aço wootz para a Ásia Ocidental.

Outro sinal de sua reputação é visto em uma frase persa - para dar uma "resposta indiana", que significa "um corte com uma espada indiana". O aço Wootz foi amplamente exportado e comercializado em toda a Europa antiga e no mundo árabe , e tornou-se particularmente famoso no Oriente Médio .

17-18º C. tulwar / shamshir indiano com uma lâmina de aço wootz persa.
Detalhe de tulwar / shamshir indiano do século 17 a 18 C.

Desenvolvimento da metalurgia moderna

A partir do século 17, vários viajantes europeus observaram a fabricação de aço no sul da Índia, em Mysore , Malabar e Golconda . A palavra "wootz" parece ter se originado como uma tradução incorreta de wook ; a palavra raiz do idioma Tamil para a liga é urukku . Outra teoria diz que a palavra é uma variação de uchcha ou ucha ("superior"). De acordo com uma teoria, a palavra ukku é baseada no significado de "derreter, dissolver". Outras línguas dravídicas têm palavras que soam semelhantes para aço. ukku , a palavra para aço nas línguas Kannada e Telugu . Quando Benjamin Heyne inspecionou o aço indiano nos distritos cedidos e em outras áreas de língua Kannada, ele foi informado de que o aço era ucha kabbina ("ferro superior"), também conhecido como ukku tundu em Mysore.

Lendas de aço wootz e espadas de Damasco despertaram a curiosidade da comunidade científica europeia do século XVII ao século XIX. O uso de ligas de alto carbono era pouco conhecido na Europa anteriormente e, portanto, a pesquisa do aço wootz desempenhou um papel importante no desenvolvimento da metalurgia moderna inglesa, francesa e russa .

Em 1790, amostras de aço wootz foram recebidas por Sir Joseph Banks , presidente da British Royal Society , enviado por Helenus Scott . Essas amostras foram submetidas a exame científico e análise por diversos especialistas.

Espécimes de adagas e outras armas foram enviadas pelos rajas da Índia para a Grande Exposição em Londres em 1851 e 1862 Exposição Internacional . Embora os braços das espadas fossem lindamente decorados e adornados com joias, eles eram altamente valorizados pela qualidade de seu aço. Dizia-se que as espadas dos sikhs suportavam ser dobradas e amassadas, mas eram finas e afiadas.

Características

Wootz é caracterizado por um padrão causado por bandas de Fe aglomerado
3Partículas C feitas pela fusão de baixos níveis de elementos formadores de carboneto. Wootz contém mais matéria carbonosa do que qualidades comuns de aço fundido.

Os padrões distintos de aço Wootz que podem ser feitos por forjamento são padrões de onda, escada e rosa com ligações bem espaçadas. No entanto, com martelagem, tingimento e gravura, outros padrões personalizados foram feitos.

A presença de nanofios de cementita e nanotubos de carbono foi identificada por Peter Pepler da TU Dresden na microestrutura do aço wootz. Existe a possibilidade de uma abundância de carbonetos metálicos ultraduros na matriz de aço precipitando-se em bandas. As espadas Wootz eram conhecidas por sua nitidez e resistência .

Composição

TH Henry analisou e registrou a composição de amostras de aço wootz fornecidas pela Royal School of Mines . Gravação:

Carbono (combinado) 1,34%

Carbono (não combinado) 0,31%

Enxofre 0,17%

Silício 0,04%

Arsênio 0,03%

O aço Wootz foi analisado por Faraday e registrado para conter 0,01-0,07% de alumínio . Faraday, Srs. E Stodart levantaram a hipótese de que o alumínio era necessário no aço e era importante na formação das excelentes propriedades do aço wootz. No entanto, TH Henry deduziu que a presença de alumínio no Wootz utilizado por esses estudos era devido à escória , formando-se como silicatos. Percy mais tarde reiterou que a qualidade do aço wootz não depende da presença de alumínio.

Pesquisa de reprodução

O aço Wootz foi reproduzido e estudado em profundidade pela Royal School of Mines. O Dr. Pearson foi o primeiro a examinar quimicamente wootz em 1795 e publicou suas contribuições para as Transações Filosóficas da Sociedade Real.

O metalúrgico russo Pavel Petrovich Anosov (ver aço Bulat ) foi quase capaz de reproduzir o aço Wootz antigo com quase todas as suas propriedades e o aço que ele criou era muito semelhante ao Wootz tradicional. Ele documentou quatro métodos diferentes de produção de aço Wootz que exibiam padrões tradicionais. Ele morreu antes que pudesse documentar e publicar totalmente sua pesquisa. Oleg Sherby e Jeff Wadsworth e Lawrence Livermore National Laboratory fizeram pesquisas, tentando criar aços com características semelhantes ao Wootz, mas sem sucesso. JD Verhoeven e Alfred Pendray reconstruíram métodos de produção, provaram o papel das impurezas do minério na criação do padrão e reproduziram o aço Wootz com padrões microscópica e visualmente idênticos a um dos antigos padrões de lâmina. As análises de Reibold et al. Falam da presença de nanotubos de carbono envolvendo nanofios de cementita, com os oligoelementos / impurezas de vanádio , molibdênio , cromo etc. contribuindo para sua criação, em ciclos de aquecimento / resfriamento / forjamento. Isso resultou em um aço de alto carbono duro que permaneceu maleável

Existem outros ferreiros que agora estão produzindo consistentemente lâminas de aço Wootz visualmente idênticas aos padrões antigos. O aço fabricado em Kutch gozava de grande reputação, semelhante aos fabricados em Glasgow e Sheffield .

Wootz foi feito ao longo de um período de quase 2.000 anos (as amostras de espadas mais antigas datam de cerca de 200 DC) e os métodos de produção de lingotes, os ingredientes e os métodos de forjamento variaram de uma área para outra. Algumas lâminas Wootz exibiram um padrão, enquanto outras não. O tratamento térmico era bem diferente do forjamento, e havia muitos padrões diferentes que foram criados pelos vários ferreiros que se estendiam da China à Escandinávia.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos