Rané japonské techniky zpracování železa - Early Japanese iron-working techniques

Rané japonské techniky zpracování železa

Úvod

Vysoké pece mnozí vědci si myslí, že se vyvinuli nezávisle v západní Evropě a Čína, i když v posledních letech o mnoho století dříve. Vysoká pec byla nezbytná pro vývoj oceli a litiny, protože umožňovala dosáhnout mnohem vyšších teplot než její předchůdce, květenství. Jelikož teploty vysoké pece mohly překročit 1536 ° C, bod tání železa, měl výsledný produkt výrazně méně strusky (vyšší čistoty) než železo vyrobené v květináči.[1] Kromě toho, protože v květinách byly tak nízké teploty, bylo možné vyrobit pouze nízkouhlíkovou ocel (tepané železo ).[2] Jak se kvetení začalo během roku postupně vyvíjet do vysoké pece Středověk, celosvětově se začalo objevovat mnoho variant základního konceptu.

Japonské květiny

Tradiční japonská pec, známá jako „tatara“, byla hybridním typem pece. Zahrnoval měchy, jako evropská vysoká pec, ale byl vyroben z hlíny; tyto pece by byly po prvním použití nakonec zničeny.[3] Podle stávajících archeologických záznamů byly první tatary postaveny ve střední části šesté století n.l.[4] Vzhledem k velkému rozsahu tatary ve srovnání s jejími evropskými, indickými a čínskými protějšky by se teplota v daném bodě lišila podle výšky v peci. Proto lze v peci nalézt různé druhy železa v různých výškách, od tepaného železa v horní části tatary (nejdále od tepla, nejnižší teploty), až po litinu ve středu a nakonec ocel ve spodní části ( s různým stupněm uhlík obsah.)[5] Důležité je, že tatary nepřesáhly 1 500 C, takže železo úplně neroztavily.

Kovoobráběči jasně pochopili rozdíly mezi různými druhy železa nalezenými v tatarách a podle toho se oddělili a vybrali různé části „květu“.[6] v katana například kování byly pro použití vybrány pouze květy s vysokým a nízkým obsahem uhlíku. Mečmíři by pak dva druhy květů kovali do větších listů, bušili do listů, skládali je na sebe a pak tento postup opakovali minimálně 10krát.[7] Ačkoli jim chemický proces nebyl znám, účinně distribuovali obsah uhlíku v oceli rovnoměrně po celém produktu a také rovnoměrněji distribuovali nečistoty.[8] Výsledkem byl produkt vynikající pevnosti, který měl obsah uhlíku vyšší než u současných evropských děl, ale ne tak vysoký jako u indických artefaktů.[9]

Transfer technologií

Metoda kvetení tatarů je zvažována historiky a archeologové být jedinečným a konkrétněji „exotickým odlehlým dílem hlavního metalurgického vývoje“.[10] Vědci naznačují, že tato technologie byla původně importována z Koreje, ale důkazy o tom nejsou ohromující.[11] Můžeme však dojít k závěru, že japonská květenství svým lineárním designem (na rozdíl od kruhových evropských vysokých pecí) určitě připomíná mnoho současných jihoasijských vzorů.[12] Etymologie „tatary“ není původem japonská, což podporuje teorii, že tato technologie nebyla lokálně syntetizována.[13]

Po jejím přijetí však byla tato technologie skutečně přizpůsobena pro místní použití. Zatímco tatara má společné rysy s jinými návrhy jihoasijských pecí, včetně návrhů na Srí Lance a v Kambodži, místní materiály pro použití ve vysoké peci byly pozoruhodně odlišné.[14] Hlavním zdrojem rud pro japonskou ocel byl železný písek, látka podobná písku, která se hromadila jako konečný produkt eroze žuly a andezitu v horských oblastech Japonska.[15] Důležité je, že těžba rudy z písku byla méně náročná na práci než z tvrdé horniny. Kromě toho by tento písek mohl být získáván spíše povrchovou těžbou než pracnějším těžebním procesem. Tyto písky však měly mnohem nižší procento železa, než jaké se obvykle nachází v horninových rudách, pouze 2–5% oxidu železnatého, ve srovnání například se 79–87% oxidem železitým v některých srílanských rudách.[16] Protože toto menší procento železa by nevyhnutelně vedlo k menším květům, byli by japonští kovodělníci velmi dobře obeznámeni s procesem kombinování květů. Vzhledem k těmto environmentálním omezením bylo nejúčinnějším řešením kombinovat určité druhy květů a metodou pokusu a omylu byli raní kováři meče schopni určit, že nejúčinnější kombinace květů (pro meče) jsou kombinace ve spodní části tatara.[17]

Reference

Grazzi, F., Civita, F., Williams, A., Scherillo, A., Barzagli, E., Bartoli, L., Edge, D., & Zoppi, M. (2011). Starověká a historická ocel v Japonsku, Indii a Evropě, neinvazivní srovnávací studie využívající difrakci tepelných neutronů. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 400 (5), 1493-1500. doi: 10,1007 / s00216-011-4854-1

Inoue, T. (2009). Tatara a japonský meč: věda a technologie. Acta Mechanica, 214 (N1-2), 17-30. doi: 10,1007 / s00707-010-0308-7

Juleff, G. (2009). Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. World Archaeology, 41 (4), 557-577. doi: 10.1080 / 00438240903345688

Wittner, D. (2007). Technologie a kultura pokroku v meiji v Japonsku. (str. 24–26). New York, NY: Routledge.

Citace

  1. ^ Friedel, R (2007). Technologie ve světové civilizaci. Cambridge, Massachusetts: MIT Press. str. 82.
  2. ^ Starověká a historická ocel v Japonsko, Indie a Evropa, neinvazivní srovnávací studie využívající difrakci tepelných neutronů. Analytická a bioanalytická chemie. P.1497
  3. ^ Technologie a kultura pokroku v japonském meiji. Str.25
  4. ^ Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. P.573
  5. ^ Starověká a historická ocel v Japonsku, Indii a Evropě, neinvazivní srovnávací studie využívající difrakci tepelných neutronů. Analytická a bioanalytická chemie. P.1494
  6. ^ Tatara a japonský meč: věda a technologie. Str.19
  7. ^ Tatara a japonský meč: věda a technologie. Str.19
  8. ^ Starověká a historická ocel v Japonsku, Indii a Evropě, neinvazivní srovnávací studie využívající difrakci tepelných neutronů. Analytická a bioanalytická chemie. P.1494
  9. ^ Starověká a historická ocel v Japonsku, Indii a Evropě, neinvazivní srovnávací studie využívající difrakci tepelných neutronů. Analytická a bioanalytická chemie. P.1497
  10. ^ Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. P.574
  11. ^ Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. P.573
  12. ^ Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. P.573
  13. ^ Tatara a japonský meč: věda a technologie. Str.19
  14. ^ Technologie a kultura pokroku v japonském meiji. Str.24
  15. ^ Technologie a kultura pokroku v japonském meiji. Str.24
  16. ^ Technologie a evoluce: pohled na kořen a větev asijského železa od prvního tisíciletí před naším letopočtem na Srí Lance po japonskou ocel. P.561
  17. ^ Tatara a japonský meč: věda a technologie. Str.19