Viena iš aukštos kokybės raštuoto plieno rūšių. Gaunamas kalviškojo suvirinimo būdu. Plačiai naudotas kardų ir kt. ginklų gamyboje.
Skirtingai įanglintos juostelės suteikia šiam plienui savybių, panašių į bulato: didelį tvirtumą, tamprumą, atsparumą deformacijai. Paviršiaus tekstūra taip pat panaši į bulato tekstūrą, tačiau raštas visuomet pasikartoja (tai lengvai pastebi ir neįgudusi akis), nepaisant kalvių pastangų kaitalioti smūgių kryptį ir jėgą, naudojant daugybę skirtingo įanglinimo juostelių ar net plonų vielų. Pavadinimas kilo nuo Damasko miesto Sirijoje, kur šio plieno gamyba ypač buvo išvystyta viduramžiais ir iš dalies naujaisiais laikais. Europoje viduramžiais labai vertinti damasko plieno kalavijai, ypač su užrašu ULFBEHRTH. Vėliau kalavijų šerdys buvo tik padengiamos šio plieno juostele. XIX a.-XX a. pr. iš šio plieno buvo daromi šautuvų vamzdžiai.
Apie plieną
Plienas – geležies ir anglies lydinys kuriame yra iki 2 % anglies su mangano (0,3…1,8 %), silicio (0,15…1,1 %), sieros (iki 0,06 %) ir fosforo (iki 0,07 %) priemaišomis. Be to, dar gali būti legiruojančių priedų (chromo, nikelio, vario, molibdeno ir kt.). Kai pliene daug anglies, jis yra stipresnis, bet trapesnis ir blogiau suvirinamas. Manganas didina stiprumą, truputį mažina plastiškumą. Silicis didina plieno stiprumą, blogina suvirinamumą ir mažina atsparumą korozijai. Žalingos priemaišos yra šios: siera, fosforas, azotas ir deguonis. Siera greitina plieno mikropleišėjimą aukštoje temperatūroje. Fosforas didina plieno trapumą, ypač žemoje temperatūroje, ir mažina plastiškumą šildant. Azoto įtaka plienui panaši kaip ir fosforo, o deguonies – kaip sieros.
Pirmą kartą plienas buvo pagamintas Indijoje maždaug prieš 3000 metų.
Žmonės pirma išmoko pagaminti ir naudoti plieną, o tik vėliau sužinojo jo sudėtį. Senovės egiptiečiams buvo žinoma, kad kai kurios „geležies rūšys“ įkaitintos ir įmerktos į vandenį užsigrūdina, o kai kurios – neužsigrūdina. 1722 metais prancūzas Reomiuras pateikė prielaidą, kad geležis ir plienas skiriasi vienas nuo kito tam tikra priemaiša, kurią jis pavadino lakia druska. Ši druska ir apsprendžia plieno savybes.
Marteninis plieno gavybos būdas
Daugiau kaip 80 % plieno išlydoma marteninėse krosnyse, tai paaiškinama tuo, kad čia galima panaudoti plieno laužą ir išlydyti įvairiausios paskirties ir rūšies plieną. Marteninio proceso pradžia 1865 metai, kai prancūzų mokslininkai Martenai pastatė pusantros tonos talpos krosnį ir išlydė iš plieno ir ketaus geros kokybės plieną. Dabartinių krosnių talpa siekia iki 900 t.
Šiose marteninėse krosnyse lydymo procesas trunka 7-8 valandas. Marteninėse krosnyse išlydomas kokybinis, anglinis, konstrukcinis ir įrankinis plienas. Išlydytas plienas naudojamas valcuotiems ir kaltiems gaminiams.
Elektrinės krosnys metalui lydyti skirstomos į 3 rūšis: varžines, lankines ir indukcines. Plienai lydomi daugiausia lankinėse ir indukcinėse krosnyse, o spalvotieji metalai varžinėse. Pramonėje daugiausia paplitusios lankinės krosnys, nes jų konstrukcija ir eksploatacija nesudėtinga. Šiose krosnyse elektros energija paverčiama šilumine energija.
Anglingas plienas
Tai plienas, kuriame anglies kiekis sudaro nuo 0,5 iki 2-2,5 procento. šitoks plienas gaunamas tigliniu lydymo būdu, dažniausiai nedideliais kiekiais, kadangi jo gavybos kaštai keliolika kartų didesni. Anglinis plienas naudojamas išskirtinai įrankių gamyboje, dažniausiai tai būna rankiniai įrankiai, peiliai ar kitokie ginklai. Rusijoje šis plienas vadinamas bulat, angliškai kalbančiose šalyse – wootz steel.
Kaip atskirą anglingų plienų grupę galima būtų išskirti taip vadinamus „damaskinius“ plienus, t. y. kompozitinius plienus, kurie gaunami kalviško suvirinimo būdu žaizdre suvirinant skirtingo anglingumo bei cheminės sudėties plienus. Paprastai tokiu būdu gaminami įrankiai ir instrumentai, taip pat ginklai. Šis gamybos būdas buvo labai paplitęs viduramžiais.
Kas tai yra bulatas – geležis ir anglis ir nieko daugiau. Svarbu, kad abu šie elementai būtų labai gryni, specifiškai kalama ir aušinama. Bulatinis plienas yra daugiaanglis (1,3 … 1,5% C). Lėtai ataušinus susidaro cementito perteklius, kuris ne ištirpsta kaip esti paprastame pliene, bet lieka pakibusioje būsenoje. Cementito sluoksniai apsitraukia lėtai auštančia minkšta geležimi. Taigi, esant metale daug anglies, kas suteikia metalui kietumą, bulatinis plienas tuo pačiu išsaugo didelį tąsumą ir tamprumą. Kadangi bulate yra trapaus cementito sluoksneliai, tai kalti bulatinį plieną reikia labai atsargiai. Kūjo smūgiai turi būti lengvi ir daug kartų įkaitinama tik iki raudonumo. Perkaitinus bulatas neteks savo svarbiausių savybių ir charakteringo rašto. Bulatinio plieno gamyba labai imli, ilga ir reikalauja didelio meistriškumo.
„Damasko (Damaskinis) plienas“ arba Bulatinis plienas
Tai ypatingas plienas, apie kurį prirašyta įvairių legendų. Apie šį plieną žino daugelis. Pirmosios žinios apie bulatinį plieną atkeliavo iki mūsų iš Aleksandro Makedoniečio žygio į Indiją (~2300 metų nuo mūsų dienų). Kaip tik Indija yra bulatinio plieno tėvynė. Iš jos į Rytų šalis veždavo šio plieno gabalus (~0,9 kg) svorio. Indijos meistrai jau daug amžių žinojo kaip apdirbti plieną ir nukalti kardus. Bulatinis plienas yra ypatingai stiprus ir nerūdyja, nors jame nėra legiruojančių elementų. Jo gamybos būdas buvo atrastas atsitiktinai, nežinant pačios esmės.
Indijoje bulatinio plieno kardus gamino įvairių spalvų: žalios, mėlynos, baltos, šilkinio ornamentuoto audinio. Ornamentai buvo būdingi bruožai bulatinio plieno kardų. Bulatinio plieno gamybos paslaptys buvo kruopščiai saugomos. Tik keletas centrų Rytų šalių valstybėse gamino bulatinį plieną. Ypač tuo garsėjo Sirijos miestas Damaskas.
Čia iš Indijos atvežto plieno gamino ginklus. Damaske padaryti kardai patekdavo į Afrikos valstybes – Ganą, Malį ir kt. Vėliau pavadinimas „damaskinis plienas“ tapo kaip apibendrinantis bulatiniam plienui. Bulatiniai kardai visuomet buvo labai vertinami. Tokio kardo vertė buvo lygi geriausio dramblio kainai. Jeigu bulatinio plieno kardo ornamentas (piešinys) buvo žmogus, tai tokio kardo kaina buvo didesnė negu dramblio.
Šių „Damasko“ plieno kardų geležtės turėjo ypatingą metalo struktūrą, paviršiuje matomą kaip įvairūs padriki ar vingiuoti metalo raštai.
Damasko plienui gaminti buvo naudojamas anglingo plieno lydinys, žinomas kaip „wootz“. Į Siriją ir kitas tuometines rytų valstybes „wootz“ buvo gabenamas iš Pietų Indijos regiono, kuriame pagal archeologų duomenis toks plieno lydinys pradėtas gaminti dar prieš mūsų erą.
Kaip tiksliai buvo gaminamas šis plienas, patikimų duomenų neišliko, nes technologija buvo saugoma, o XVII a. išsekus vietiniams metalo rūdos ištekliams „wootz“ gamyba nutrūko.
Europiečiai su bulatiniu plienu susipažino dar Romos imperijos laikais (t.y. maždaug prieš 2000 metų). III amžiaus pradžioje bulatinių kardų kalimas paplito Vakarų Europoje. Tačiau po 700 metų gamybos paslaptis buvo užmiršta (pasimetė).
Tik XIX a. rusų metalurgas Pavelas Anosovas pabandė atkurti šio senovinio lydinio gavybos technologiją ir jo darbų dėka išplito dar vienas pavadinimas – „bulatas“.
Iki šiol nėra vieningos terminijos šiam plienui apibūdinti, bet siekiant išvengti sąvokų ir pavadinimų painiavos, dauguma peilininkų pritaria nuomonei, kad šiuolaikinis „damaskinis“ plienas (skirtingai nei originalus „Damasko plienas“) – tai karšto kalimo būdu tarpusavyje mechaniškai sujungtos (suvirintos) kelios skirtingos plieno rūšys, o „bulatas“ (arba „wootz“) – anglingo plieno (ar kelių plienų) lydinys su ypatinga karbidų struktūra.
Akivaizdžiai skiriasi ir šiais dviem būdais pagamintų plienų šlifuoto paviršiaus išvaizda. Bulato paviršinis raštas neišraiškus, daugmaž tolygus ir gamybos procese praktiškai nekontroliuojamas. Damaskinio plieno raštas kontrastingesnis, įvairesnis ir gali būti sukuriamas tikslingai.
Tiek „Damasko plienas“, tiek ir „bulatas“ yra gausiai apipinti legendomis apie ypatingas savybes, tačiau išlikę senoviniai ginklai iš Damasko plieno byloja, kad šiandieninė metalurgija pažengė toliau. Nors ir kitu keliu – t.y. vystant miltelines plienų gamybos technologijas. Juo labiau, kad gaminant šiuolaikinius peilius ar trumpaašmenius ginklus, svarbu yra plieno atsparumas dilimui ir korozijai, o metalo stangrumas nėra toks svarbus, koks svarbus buvo ilgoms ir plonoms kardų geležtėms.
Pagrindinė priežastis, kodėl naujai atrastas „legendinis“ plienas kol kas neprilygsta šiuolaikiniams, manytume yra tame, kad bandant pagaminti išskirtinių savybių damaskinį plieną ar bulatą, dėl gamybos sudėtingumo bei technologinių ypatumų net ir patyręs kalvis negali užtikrinti stabilių plieno savybių visiems savo peiliams. Nes ne viskas šioje „legendinėje“ srityje aišku ir prognozuojama.
Be to, didelės rankinio darbo sąnaudos sąlygoja ir aukštą kompozitinių plienų kainą. Todėl tik keletas Meistrų-entuziastų tyrinėja ir tobulina damaskinio plieno savybes, o didžioji dauguma pasuko kita linkme – pradėjo tobulinti paviršinį raštą, kurti iš jo ornamentus ir kai kurie Meistrai pasiekė tame labai įspūdingų meninių rezultatų.
Damaskinis plienas yra gaminamas ir pramoniniu būdu, bet jokiomis ypatingomis savybėmis, išskyrus savo išskirtinę išvaizdą, toks plienas nepasižymi. Tačiau gerai yra nors tai, kad pramoninio damaskinio plieno savybės yra žinomos ir pakankamai stabilios.
Europoje serijiniu būdu nemažai peilių modelių su damaskinio plieno geležtėmis gamina vokiečių firma Boker, o ribotomis serijomis gamina ir kitos firmos. Pastaruoju metu padaugėjo peilių iš pigaus damaskinio plieno, pagaminto Pakistane ir Turkijoje.
„Raštuotas plienas“
Paketuotą plieną kai kurie peilininkai linkę vadinti „raštuotas plienas“, nes raštą turi ir išvirtas tigeliniu būdu arba vadinamas „bulatu“), Taip pat ir paprastas įrankinis plienas po terminio-mechaninio apdorojimo (kitaip vadinamo „parabulatu“) atrodo raštuotas. Visus juos bendrai galima vadinti „raštuotas plienas“. Bet kai kalbama tik apie paketuotą plieną, gsiūloma naudoti jau visiems įprastą pavadinimą – „damaskinis plienas“.
Apibendrinant, apie damaskinį plieną kol kas užtikrintai galima pasakyti du dalykus:
1. Damaskinis plienas gali būti pagamintas su labai įvairiomis mechaninėmis savybėmis.
2. Geras damaskinis plienas negali būti pigus, tačiau net ir būdamas brangus – nebūtinai bus geras.
Todėl jeigu norite darbinio, bet būtent damaskinio plieno peilio, užsisakykite pas patyrusį meistrą, kad pagamintų tokį, kokio Jums reikia. Arba pirkite peilį su žinomomis plieno savybėmis, pvz. iš Damasteel plieno ar kito patikimo pramoninio gamintojo.
Panaudota wikipedijos ir Baltai.lt ( http://www.baltai.lt/?p=2195) šaltiniai