Wczesne japońskie techniki obróbki żelaza - Early Japanese iron-working techniques
Wczesne japońskie techniki obróbki żelaza są znane głównie z archeologicznych dowodów randki do okresu Asuka (538-710 CE ). Żelazo po raz pierwszy sprowadzono do Japonii we wcześniejszym okresie Yayoi (900 p.n.e. do 248 n.e.). Żelazne artefakty z tego okresu obejmują narzędzia rolnicze, groty strzał i rzadko ostrze noża. Przemysł hutniczy prawdopodobnie rozwinął się w późnym okresie Yayoi lub Kofun , kiedy żelazna broń i zbroja stały się bardziej powszechne. Jednak najlepsze dowody archeologiczne na wczesne techniki obróbki żelaza w Japonii pochodzą z okresu Asuka, po wprowadzeniu buddyzmu na cesarski dwór stanu Yamato .
Japońskie majtki
Tradycyjny piec japoński, zwany tatarą , był piecem hybrydowym. Zawierał miech, jak europejski wielki piec , ale był zbudowany z gliny; piece te uległyby zniszczeniu po pierwszym użyciu. Według istniejących źródeł archeologicznych pierwsze tatary zbudowano w połowie VI wieku naszej ery. Ze względu na dużą skalę tatarów w porównaniu z ich odpowiednikami europejskimi, indyjskimi i chińskimi, temperatura w danym punkcie różniła się w zależności od wysokość w piecu. Dlatego też na różnych wysokościach wewnątrz pieca można było znaleźć różne rodzaje żelaza, począwszy od kutego żelaza w górnej części tatara (najdalej od ciepła, najniższa temperatura), przez żeliwo w kierunku środka, a wreszcie stal w kierunku dna ( o różnym stopniu zawartości węgla .) Co ważne, tatary nie przekraczały 1500 C, więc nie topiły całkowicie żelaza.
Ślusarze wyraźnie rozumieli różnice między różnymi rodzajami żelaza znalezionego w tatarze i odpowiednio oddzielali i wybierali różne części „rozkwitu”. Na przykład przy kuciu katany do użytku wybrano tylko wysoko- i niskowęglowe naloty. Miecznicy następnie wykuwali te dwa rodzaje kwiatów w większe arkusze, rozbijali arkusze, składali je na siebie, a następnie powtarzali ten proces co najmniej 10 razy. Chociaż proces chemiczny był im nieznany, skutecznie rozkładali zawartość węgla w stali równomiernie w całym produkcie, a także bardziej równomiernie rozprowadzali zanieczyszczenia. W rezultacie powstał produkt o doskonałej wytrzymałości, który miał wyższą zawartość węgla niż we współczesnych dziełach europejskich, ale nie tak wysoką, jak w artefaktach indyjskich.
Transfer technologii
Metoda tatara bloomery jest uważana przez historyków i archeologów za unikalną, a dokładniej „egzotyczną odstającą cechę głównego nurtu rozwoju metalurgii”. Naukowcy sugerowali, że ta technologia została początkowo przywieziona z Korei, ale dowody na to nie są przytłaczające. Możemy jednak wnioskować, że japońska dymarka swoim liniowym projektem (w przeciwieństwie do okrągłych europejskich wielkich pieców) z pewnością przypomina wiele współczesnych projektów południowoazjatyckich. Etymologia słowa „tatara” nie ma pochodzenia japońskiego, co potwierdza teorię, że ta technologia nie została zsyntetyzowana lokalnie.
Jednak po jej przyjęciu technologia ta rzeczywiście została przystosowana do użytku lokalnego. Chociaż tatara ma podobieństwa z innymi projektami pieców południowoazjatyckich, w tym ze Sri Lanki i Kambodży , lokalne materiały stosowane w wielkim piecu były bardzo różne. Głównym źródłem rud dla japońskiej stali był piasek żelazny, substancja podobna do piasku, która gromadziła się jako końcowy produkt erozji granitu i andezytu w górskich regionach Japonii. Co ważne, wydobycie rudy z piasku było mniej pracochłonne niż z twardej skały. Ponadto piasek ten mógłby być pozyskiwany w wyniku górnictwa odkrywkowego, a nie bardziej pracochłonnego procesu urabiania. Jednak te piaski zawierały znacznie niższy procent żelaza niż ten zwykle występujący w rudach skalnych, tylko 2-5% tlenku żelaza, w porównaniu do 79-87% tlenku żelaza w niektórych rudach na Sri Lance , na przykład. Ponieważ ten mniejszy procent żelaza nieuchronnie prowadziłby do mniejszych zakwitów, japońscy metalowcy byli dobrze zaznajomieni z procesem łączenia zakwitów. Biorąc pod uwagę te ograniczenia środowiskowe, najskuteczniejszym rozwiązaniem było połączenie pewnych rodzajów zakwitów, a metodą prób i błędów pierwsi kowale mieczy byli w stanie ustalić, że najskuteczniejsze kombinacje zakwitów (w przypadku mieczy) to te, które znajdują się na dole tatara.
Bibliografia
Grazzi F., Civita F., Williams A., Scherillo A., Barzagli E., Bartoli L., Edge D. i Zoppi M. (2011). Starożytna i historyczna stal w Japonii, Indiach i Europie, nieinwazyjne badanie porównawcze z wykorzystaniem termicznej dyfrakcji neutronów. Chemia analityczna i bioanalityczna, 400 (5), 1493-1500. doi: 10.1007/s00216-011-4854-1
Inoue, T. (2009). Tatara i japoński miecz: nauka i technologia. Acta Mechanica, 214(N1-2), 17-30. doi: 10.1007/s00707-010-0308-7
Juleff, G. (2009). Technologia i ewolucja: spojrzenie na korzenie i gałęzie azjatyckiego żelaza od pierwszego tysiąclecia pne Sri Lanki do japońskiej stali. Archeologia świata, 41(4), 557-577. doi: 10.1080/00438240903345688
Wittner, D. (2007). Technologia i kultura postępu w meiji w Japonii. (s. 24-26). Nowy Jork, NY: Routledge.