Damaskiterien ominaisuudet ja pintakuvioiden syntyminen

Abstract

Tämän kirjallisuuskatsauksen tarkoituksena on analysoida teräaseissa käytettävien damaskiterien ominaisuuksia ennen ja nykyään. Erityistä huomiota kiinnitetään damaskiterien pinnalle syntyviin kuvioihin. Lisäksi damaskiterien ominaisuuksia verrataan muihin samalla aikakaudella tuotettuihin teriin.

Työssä käsitellään valamalla valmistetun damaskiteräksen mikrorakennetta. Damaskiteräs on ylieutektoidista terästä, jonka mikrorakenne koostuu sementiittirakenteesta sekä sementiittiä ja ferriittiä sisältävästä rakenteesta. Damaskiteräksen mikrorakenne aiheuttaa damaskiterien pinnalle syntyvän kuvion, joka voi olla esimerkiksi aaltomainen. Kuvio syntyy lämpökäsittelyjen ja takomisen vaikutuksesta korkeahiilipitoiseen teräkseen, jossa on riittävä määrä epäpuhtauksia.

Työssä käsitellään damaskiterien valmistamista pääasiassa valamismenetelmällä, minkä lisäksi käsitellään hitsausmenetelmää. Damaskiteriä on valmistettu Lähi-idässä ennen 1800-lukua valamalla, joka on hitsausmenetelmää perinteisempi menetelmä. Hitsausmenetelmän tapaisia menetelmiä on käytetty ennen muissa kulttuureissa ja sen suosio on erityisesti kasvanut nykyaikana. Tämä johtuu siitä, että menetelmällä saadaan nopeasti muodostettua terän pintaan vastaava kuvio kuin valamismenetelmässä. Kuitenkin damaskiterän mikrorakenteen tuottaminen hitsausmenetelmällä asettaa suuremmat vaatimukset lähtömateriaalille.

Damaskiterillä on kauniiden kuvioiden lisäksi myös hyvät mekaaniset ominaisuudet, minkä takia ne ovat olleet suuressa suosiossa. Terän mikrorakenne on kerroksittainen, jolloin murtuman eteneminen vaatii suuren jännityksen. Damaskiterien mikrokovuus riippuu sementiittirakenteen ja sementiittiä ja ferriittiä sisältävän rakenteen mikrokovuuksista.

Työn lopussa valamalla valmistettuja damaskiteriä verrataan samana aikakautena Euroopassa ja Japanissa valmistettuihin teriin. Kaikki näistä kolmesta valmistetaan vähän eri tavalla, mutta myös yhtäläisyyksiä löytyy erityisesti japanilaisen ja eurooppalaisen menetelmän väliltä. Japanilaiset terät ovat keskimäärin mikrokovuuksien puolesta parhaimmat, mutta myös damaskiteriin ja eurooppalaisiin teriin saadaan tuotettua hyvä mikrokovuus. Eurooppalaisessa menetelmässä on selvästi suurin vaihtelevuus. Terien lujuuden ja kovuuden on oltava suuria, jotta terät kestävät iskuja ilman muodonmuutoksia tai rikkoutumista.