Bí Ẩn Thép Damascus

Thép Damascus là loại thép truyền thống để rèn kiếm ở Trung Đông, nổi bật với các vân kim loại giống như nước chảy. Các thanh kiếm từ thép này nổi tiếng về độ bền chắc, khó gãy, lưỡi đàn hồi tốt và có thể mài rất bén. Tuy nhiên, kỹ thuật tinh luyện loại thép này đã thất truyền và hiện nay vẫn đang cố gắng tái tạo.

Lưu ý rằng thép Damascus dễ bị nhầm với các thanh kiếm sản xuất hoặc bán tại Damascus, hoặc kỹ thuật hàn cán gấp hai lớp thép tạo ra sản phẩm giống thép này nhưng không phải.

Lịch sử Huy Hoàng

Loại thép này chủ yếu được tinh luyện từ thép Wootz, một loại thép xuất hiện từ trước Công nguyên tại Ấn Độ và Ba Tư. Người Ả Rập đã mang thép Wootz đến Damascus, nơi ngành rèn vũ khí phát triển mạnh. Từ thế kỷ 3 đến thế kỷ 17, Ấn Độ và Ba Tư cung cấp thép này cho khu vực Trung Đông.

Thất Truyền

Việc tinh luyện thép này chấm dứt vào khoảng năm 1750. Một số giả thuyết cho rằng nguyên nhân là do cạn kiệt nguyên vật liệu, hoặc kiến thức tinh luyện chỉ truyền lại cho quá ít người...

Nỗ Lực Tái Tạo

Các kỹ thuật và vật liệu hiện tại để tái tạo thép này đều không thành công hoàn toàn, vật liệu mới có tính chất không hoàn toàn giống với mẫu thép nguyên gốc dù có vài điểm tương đồng.

Đặc Tính

Điểm nổi bật của thép này là bề mặt có vân làm nhiều người lầm tưởng là từ hai loại thép khác nhau hàn dính và gấp lại nhiều lần, như các sản phẩm 'giả thép Damascus' ngày nay. Thực tế, thép này là một khối đồng nhất với phân bổ cacbon tạo thành mạch Fe₃C và các tạp chất khác. Dù không phải đặc điểm chính, vân này thu hút nhiều sự chú ý.

Thép này, như nhiều loại thép truyền thống khác, được ca ngợi qua truyền thuyết như chẻ đôi nòng súng và cắt tóc rơi. Dù không kiếm nào còn đủ bén để chứng thực, các nhà khoa học tìm thấy cấu trúc sợi và ống nano cacbon trong các thanh kiếm này, giúp chúng bền bỉ và sắc bén, tạo nên các vân nổi bật.

Dù một số loại thép hiện đại tốt hơn, công nghệ tinh luyện thép này là bước nhảy vọt thời kỳ đó, tạo ra thép dẻo dai và cứng cáp. Phân tích cho thấy thép Wootz có thể đã được nung chảy với lá và gỗ làm phụ gia, cùng nhiều loại sắt hợp kim khác, tạo ra cấu trúc sợi và ống nano cacbon từ thực vật. Các nhà khoa học hi vọng nghiên cứu thêm để tái tạo hoặc phát triển vật liệu mới.

Thép Gấp Phương Tây

Người châu Âu sau khi thấy thép Damascus đã nảy ra ý tưởng bắt chước bằng cách hàn hai miếng thép khác nhau lại và gấp trộn, tạo ra sản phẩm trông rất giống nhưng đặc tính khác. Thép trộn này dễ bị gỉ vì tính chất không đồng nhất, tùy vào chất lượng thép sử dụng.

Cũng có cách giả thép 'giả' này bằng axít hoặc chất khác để 'vẽ' vân lên kim loại. Vân này sẽ mờ đi do mòn hay mài. Ngay cả thép 'thật' cũng bay màu do quá trình ngâm axít khi rèn. Nếu xử lý hóa học mà vân xuất hiện lại thì đó là thép gấp thật, nếu không thì không phải.

• Eric M. Taleff, Bruce L. Bramfitt, Chol K. Syn, Donald R. Lesuer, Jeffrey Wadsworth, và Oleg D. Sherby, 'Quá trình, cấu trúc, và tính chất của tấm thép siêu cao cacbon cuộn với hoa văn damask,' Materials Characterization 46 (1), 11–18 (2001).
• J. D. Verhoeven, 'Tổng quan về hiện tượng dải phân khúc do vi phân trong thép,' J. Materials Engineering and Performance 9 (3), 286–296 (2000).
• Jeffrey Wadsworth và Oleg D. Sherby, 'Thép Damascus,' Scientific American, tr. 94 – 99, Tháng 2 1985.

Liên Kết Ngoài

• 'Kỹ thuật Damascene trong gia công kim loại'
• 'Bí ẩn của lưỡi kiếm Damascus' Lưu trữ ngày 27-09-2011 tại Wayback Machine
• 'Bí mật của kiếm Saracen'
• 'Nòng súng Damascus'
• 'Báo cáo kỹ thuật' Lưu trữ ngày 04-09-2011 tại Wayback Machine
• http://www.thearma.org/essays/damascus-steel.html#.VDdknxZ0f_g
• http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2006/November/15110602.asp
• Giới thiệu cách làm dao bằng kỹ thuật hàn cán gấp