Bulat (metall)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 11 juni 2021; kontroller kräver 5 redigeringar .

Bulat (från avestanska "palawad", mellanpersiska "pulad" - "stål") - stål , tack vare en speciell tillverkningsteknik, kännetecknas den av en speciell inre struktur och typ ("mönster") av ytan, hög hårdhet och elasticitet .

Sedan urminnes tider (de första omnämnandena finns fortfarande hos Aristoteles ) har den använts för tillverkning av eggade vapen  - blad av svärd , sablar , dolkar , knivar och andra.

Historik

Bulat är infödd i Indien. Bulat tillverkades i Centralasien och Iran under namnen taban , khorasan , farand . Al-Biruni gav lite information om dess produktion: ”En helt annan sort erhålls när de angivna ämnena smälter ojämnt i degeln och perfekt blandning inte sker mellan dem. Deras individuella partiklar är insprängda, men var och en av dem är synliga i en speciell nyans. Farand heter det. I svärden som förbinder dem (två nyanser) är det högt värderat. I Ryssland var de bekanta med östligt damaskstål och produkter från det, det finns också information om köp av damaskstål för tillverkning av vapen och rustningar. Termer som rött och blått damaststål , rött järn användes för att klassificera det . I Ryssland erhölls gjutet damaststål, liknande antika orientaliska prover, vid Zlatoust-fabriken under ledning av en rysk gruvingenjör, chef för Zlatoust-fabrikerna , generalmajor P.P. Anosov . Anosov började ta itu med damaskstål 1828 på uppdrag av gruvavdelningen. Efter ett stort antal experiment erhölls prover av damaskblad och göt av damaskstål. Anosovs rapporter beskriver också metoderna han reproducerade för att få klassiskt smidd Damaskus-stål , men man drar slutsatsen att detta inte är tekniskt avancerat. 1839 demonstrerades vapen och andra produkter tillverkade av ryskt damaskstål i St. Petersburg , 1841 presenterades Anosovs verk "On damask steel" för Demidov-priset .

Beskrivning

Bulat är ett samlingsnamn för hårda och trögflytande legeringar av järn och kol . Kemiskt skiljer sig bulat från stål i det kvantitativa innehållet av kol. Enligt denna indikator är bulat nära gjutjärn . Men fysiskt behåller det duktiliteten hos lågkolstål och överträffar de senare avsevärt i hårdhet efter härdning . Sådana egenskaper är mer relaterade till metallens struktur än till den kemiska sammansättningen (i analogi med ren grafit och diamant utan föroreningar , där den kemiska sammansättningen är identisk, men de fysikaliska egenskaperna är olika). Kemisk analys enbart tillåter således inte att bestämma förhållandet mellan metall och damaststål.

Damaststål kan bringas till en smältpunkt och, efter kylning, förbli damaskstål, eller, som i fallet med Damaskus , kan det smidas upprepade gånger och smidsvetsas med sig självt eller med andra damaskstål och stål. Från en mängd olika stål (men inte på något sätt från alla) kan damaskstål erhållas med praktiskt taget ingen förändring i den kemiska sammansättningen av källmaterialet, men legeringens förmåga att få en struktur som är karakteristisk för damaskstål under kristallisation beror starkt på på ligaturen av legeringen och damaskstål kommer inte att erhållas från höglegerade stål, utan från legerat, om det erhålls, då endast de lägsta kvaliteterna av damaskstål.

Även om moderna material är överlägsna damaststål, var det för sin tid ett oöverträffat exempel på metallens perfektion, så det finns fortfarande entusiaster som behärskar konsten att förbereda och bearbeta det, samt fortsätta att förbättra damaststål.

Teknik

Utåt kännetecknas damaskstål genom närvaron av ett slumpmässigt mönster, som erhålls under kristallisation. Al-Biruni påpekade för honom, som en av skillnaderna från svetsning av Damaskus, där mönstret visar sig vara naturligt . Anosov uppmärksammade också detta. Han utvecklade fyra sätt att få damaststål:

Fusion av järnmalm med grafit, eller reduktion och kombination av järn med kol; smältning av järn med tillgång till kol, eller dess kombination med kol i förväg och dess reduktion genom järnoxid eller genom långvarig glödgning utan luft; och slutligen sammansmältningen av järn direkt med grafit, eller kombinationen av det direkt med kol.

Den första metoden kräver de renaste järnmalmerna, som förutom järnoxid inte innehåller några främmande föroreningar, särskilt svavel. Men sådana malmer är extremt sällsynta, dessutom är förlusten i grafit mycket betydande, och framgången med att mätta järn med kol är inte alltid beroende av konst. Dessutom upptar malmer, på grund av sin låga relativa tyngdkraft, mer volym än järn och, som innehåller metall ungefär hälften av sin vikt, minskar mängden produkt med samma kapacitet med järn till ¼ och till och med till ⅛, med samma andra kostnader . Detta visar hur dyr denna metod är. Således gör svårigheten att hitta de första materialen i perfektion, den oavsiktliga kombinationen av järn och kol i rätt proportion och den höga kostnaden denna metod otillgänglig för introduktion i stor form. Men han introducerar både de gamlas metod och anledningen till det perfekta asiatiska damaststålets dyrbarhet, för de gamla kunde hellre falla in i den enkla metoden än den komplexa. Användningen av deglar är lika gammal som guldets berömmelse: ingenting kunde vara närmare de gamla alkemisterna än att testa genom att smälta alla kroppar som till utseende liknar metaller, och i det här fallet var det närmare för dem att testa grafit än för oss som är vana vid att tro att det inte smälter och bara kan vara användbart i deglar och pennor.

Den andra metoden kunde inte tas i bruk på grund av det svåra smidet med en betydande kolhalt, som enligt min mening kommer från den otillräckliga renheten hos det blommande järnet och från svårigheten att rengöra det helt med järnoxid. Järn kan förbättras på det sätt som används i Japan och i Asien i allmänhet, genom långtidslagring i vatten eller jord, och reningen av träkol blir knappast så perfekt som i grafit.

Den tredje metoden har redan tagits i bruk, men eftersom gjutstål inte kan innehålla mycket kol för att bibehålla formbarheten kommer det att utgöra en speciell kategori av gjutet damaskstål, lämpligt för tillverkning av billiga produkter: för ett pund gjutet damaskstål kostar ca. 10 rubel.

Den fjärde metoden, som jag anser vara den mest bekväma och lämpligaste till lägsta kostnad, för att få äkta damaskstål.

- P. P. Anosov. "Om Bulat"

I Sovjetunionen utfördes även experiment med damaskstål, beskrivna av Yu. G. Gurevich. Den sovjetiska metoden gick ut på att järn eller mjukt stål smältes i en induktionsugn, värmdes till 1650 ° C, deoxiderades med kisel och aluminium, varefter kol tillsattes i form av grafit. Som ett resultat erhölls gjutjärn med 3–4 % kolhalt. Efter att denna vätska kyldes något, och spån från lågkolhaltigt stål eller järn matades in i den i portioner, i mängden 50-70% av massan av gjutjärn. Smältan som är klar för gjutning är i ett mosigt tillstånd - dessa partiklar är suspenderade i den. Under kristallisationen erhölls damaststål med en högkolhaltig matris, i vilken lågkolpartiklar var insprängda. Dessa partiklar uppkolades endast på utsidan, medan de inuti behöll en liten kolhalt (från 0,03 till 1 %, beroende på kylningsmetod). Den genomsnittliga kolhalten i matrisen var ca 1,5 %. För att ge ytterligare egenskaper kan legeringselement tillsättas (till exempel nickel och krom ger damaskstål korrosionsbeständighet). För att få färgstarkt damaskstål oxiderades vanligt damaskstål vid 200–400 °C, vilket resulterade i lilamönster mot en gyllene matris. [ett]

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Gurevich Yu. G. Mysteriet med damastmönstret Arkivexemplar av 21 februari 2014 på Wayback Machine . - M .: Kunskap, 1985. - 192 sid. - S. 36-45.

Litteratur

på främmande språk

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
  • Stor ryss
  • Brockhaus och Efron
  • Militär Sytina
  • Litet Brockhaus och Efron
  • V. Dahl