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ウーツ鋼は、帯状の模様と高炭素含有量を特徴とするるつぼ鋼です。これらの帯は、高炭素鋼では焼戻しマルテンサイトまたはパーライトマトリックス内の微細炭化物のシートによって形成され、低炭素鋼ではフェライトとパーライトの帯状構造によって形成されます。これは紀元前1千年紀中頃に南インドで開発され、世界中に輸出された先駆的な鋼合金でした。 [1]
歴史
ウーツ鋼は紀元前1千年紀中ごろのインドで生まれ、テランガーナ州、カルナータカ州、スリランカのゴルコンダで製造された。 [2] [3] [4] [5]この鋼は鋼鉄の塊として輸出され、「ウーツ」として知られるようになった。[6]その方法は、木炭炉の中で密閉された粘土のるつぼで、炭素の存在下で黒磁鉄鉱を加熱し、スラグを完全に除去するというものである。別の方法としては、まず鉱石を精錬して錬鉄を作り、次にそれを加熱してハンマーで叩いてスラグを除去するというものがあった。炭素源は、竹やアヴァーライなどの植物の葉であった。[6] [7]スリランカの地元民は、紀元前5世紀までにチェラ族からウーツ鋼の製造方法を採用した。 [8]スリランカでは、この初期の製鋼方法では、モンスーンの風で動く独特の風炉が使用されていた。アヌラーダプラ、ティッサマハラマ、サマナラウェワなどの場所で古代の生産現場が発見され、コドゥマナルからは古代の鉄鋼の輸入遺物も発見されている。ヨダウェワ遺跡（マナール県）の最近の考古学的発掘調査（2018年）では、浸炭工程によるるつぼ鋼生産に関連する球形炉の下半分、るつぼの破片、蓋の破片が発見された。[9]スリランカ南東部には、古典期の島で最も古い鉄鋼の遺物と生産工程がいくつかあった。[10] [11] [12] [13]
アラビア海を通じたインドとスリランカの貿易により、ウーツ鋼がアラビアにもたらされた。イスラム以前およびイスラム初期のアラビア語で「ムハンナドمهند」または「ヘンデイهندي」という用語は、インド鋼で作られた剣の刃を指し、非常に高く評価されており、アラビアの詩にも登場する。さらに貿易によってこの技術はダマスカス市に広まり、そこではこの鋼で武器を作る産業が発達した。これがダマスカス鋼の開発につながった。12世紀のアラブ人旅行者エドリシは、「ヒンドゥワニ」またはインド鋼が世界最高であると述べている。[14]アラブの記録には「テリン」鋼の名声も記されており、これはテランガーナ地方を指していると考えられる。テランガーナのゴルコンダ地方は明らかに西アジアへのウーツ鋼輸出の中心地であった。[14]
その評判のもう一つの証拠は、ペルシャ語の「インドの答えを出す」という表現に見られる。これは「インドの剣による切り傷」を意味する。[8]ウーツ鋼は古代ヨーロッパやアラブ世界全体に広く輸出・取引され、特に中東で有名になった。[8]
近代冶金学の発展
17世紀以降、多くのヨーロッパ人旅行者が南インドのマイソール、マラバール、ゴルコンダで鉄鋼製造を観察している。「ウーツ」という言葉はサンスクリット語の誤転写に由来すると思われる。この合金のサンスクリット語の語源はutsaである。[15]別の[どの？ ]説では、この言葉はuchchaまたはucha [疑わしい-議論する] （「優れた」）の変化形であると言う 。一説によると、ukkuという言葉は「溶ける、溶解する」という意味に基づいている。他のドラヴィダ語にも鋼鉄を表す似た発音の言葉があり、カンナダ語[16] [17]とテルグ語ではukku、マラヤーラム語ではurukkuである。ベンジャミン・ヘインは、インド割譲地区やその他のカンナダ語圏の地域でインド鋼を検査した際、その鋼がウチャ・カビナ（「最高級の鉄」）であり、マイソールではウック・トゥンドゥとしても知られていることを知らされた。[18] [19]
ウーツ鋼とダマスカス剣の伝説は、17世紀から19世紀にかけてヨーロッパの科学界の好奇心を掻き立てました。高炭素 合金の使用はヨーロッパではほとんど知られておらず[20] 、ウーツ鋼の研究は近代イギリス、フランス、ロシアの冶金学の発展に重要な役割を果たしました[21]。
1790年、ヘレナス・スコットから送られたウーツ鋼のサンプルが英国王立協会会長ジョセフ・バンクス卿に届けられた。これらのサンプルは数名の専門家によって科学的な検査と分析が行われた。[22] [23] [24]
インドの王族は、1851年のロンドン万国博覧会と1862年の万国博覧会に短剣やその他の武器の標本を送った。剣の柄は美しく装飾され宝石で飾られていたが、最も高く評価されたのは鋼の品質であった。シク教徒の剣は、曲がったり折れたりしても壊れにくく、しかも鋭く美しいと言われていた。[8]
特徴
ウーツは、 Feの帯状のクラスターによって生じるパターンによって特徴付けられる。
3C粒子は、低レベルの炭化物形成元素を溶融して生成します。[25]ウーツ鋼には、一般的な鋳鋼よりも多くの炭素質物質が含まれています。[要出典]
ウーツ鋼の鍛造で作られる特徴的な模様は、波模様、梯子模様、バラ模様で、細かい間隔の帯模様があります。しかし、ハンマーで叩いたり、染色したり、エッチングしたりすることで、さらにカスタマイズされた模様が作られました。[26]
ドレスデン工科大学のピーター・ペプラーは、ウーツ鋼の微細構造中にセメンタイト ナノワイヤとカーボンナノチューブが存在することを明らかにした。 [27]鋼マトリックス中に超硬質金属炭化物が大量に存在し、帯状に析出している可能性がある。ウーツの剣はその鋭さと強靭さで有名だった。
構成
TH ヘンリーは、王立鉱山学校から提供されたウーツ鋼のサンプルの組成を分析し、記録しました。記録:
ウーツ鋼はマイケル・ファラデーによって分析され、0.01～0.07%のアルミニウムが含まれていることが記録された。ファラデー氏ら、ストダート氏は、アルミニウムは鋼に必要であり、ウーツ鋼の優れた特性を形成する上で重要であると仮説を立てた。しかし、THヘンリーは、これらの研究で使用されたウーツ鋼にアルミニウムが含まれているのは、ケイ酸塩として形成されたスラグによるものだと推論した。パーシーは後に、ウーツ鋼の品質はアルミニウムの存在に依存しないと繰り返し述べた。[28]
生殖研究
ウーツ鋼は王立鉱山学校によって再現され、詳細に研究された。[29]ピアソン博士は1795年にウーツ鋼を化学的に調べた最初の人物であり、その研究成果を王立協会の哲学論文集に発表した。[30]
ロシアの冶金学者パベル・ペトロヴィッチ・アノソフ（ブラート鋼を参照）は、古代のウーツ鋼をほぼすべての特性を備えた状態で再現することに成功し、彼が作成した鋼は伝統的なウーツ鋼に非常に似ていた。[要出典]彼は、伝統的な模様を示すウーツ鋼を製造する4つの異なる方法を文書化した。[要出典]彼は研究を完全に文書化して発表する前に亡くなった。オレグ・シャービー、ジェフ・ワズワース、ローレンス・リバモア国立研究所は、ウーツ鋼に似た特性を持つ鋼を作ろうと研究を行ったが、成功していない。[要出典] JD・ヴァーホーベンとアルフレッド・ペンドレーは製造方法を再構築し、模様の作成における鉱石の不純物の役割を証明し、古代の刃の模様の1つと顕微鏡的および視覚的に同一の模様を持つウーツ鋼を再現した。[要出典]ライボルドらの分析によると、セメンタイトのナノワイヤを包むカーボンナノチューブが存在し、加熱/冷却/鍛造のサイクルでバナジウム、モリブデン、クロムなどの微量元素/不純物がその生成に寄与しているという。その結果、可鍛性を維持した硬い高炭素鋼が生成された[31]
現在では、古いパターンと見た目が同じウーツ鋼の刃を一貫して生産している鍛冶屋もいる。[32]カッチ（現在のインド）で製造された鋼は、グラスゴーやシェフィールドで製造されたものと同様に、特に広く評判を得ていた。[8]
ウーツはほぼ 2,000 年にわたって作られ (最も古い剣のサンプルは紀元 200 年頃のものである) [引用が必要]、インゴットの製造方法、材料、および鍛造方法は地域によって異なっていた。ウーツの刃の中には模様のあるものもあれば、そうでないものもあった。[引用が必要]熱処理は鍛造とはまったく異なり、中国からスカンジナビアに至るさまざまな鍛冶屋によって、さまざまな模様が生み出された。[引用が必要]
ジョージア系オランダ人の甲冑職人ゴチャ・ラギゼは、他の専門家とともに「ジョージアのダマスカス鋼」を復活させる新しい手法を開発した。2010年、彼と彼の同僚はアントワープ王立美術アカデミーでこの手法に関するマスタークラスを開催した。[33] [34]
参照
参考文献
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外部リンク
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