Wootz Steel: matière première pour les lames en acier de Damas

Acier Wootz est le nom donné à une qualité exceptionnelle d'acier à base de minerai de fer fabriquée pour la première fois dans le sud et le centre-sud de l'Inde et du Sri Lanka, peut-être dès 400 avant notre ère. Les forgerons du Moyen-Orient ont utilisé des lingots de wootz du sous-continent indien pour produire des armes en acier extraordinaires tout au long du moyen âge, connues sous le nom de Acier Damas.

Wootz (appelé hypereutectoïde par les métallurgistes modernes) n'est pas spécifique à un affleurement particulier de minerai de fer mais produit manufacturé créé en utilisant un creuset chauffé scellé pour introduire des niveaux élevés de carbone dans tout minerai de fer. La teneur en carbone résultante du wootz est rapportée de différentes manières, mais se situe entre 1,3 et 2% du poids total.

Le terme «wootz» apparaît pour la première fois en anglais à la fin du XVIIIe siècle, par des métallurgistes qui ont mené les premières expériences en essayant de briser sa nature élémentaire. Le mot wootz peut avoir été une mauvaise transcription par l'érudit Helenus Scott de "utsa", le mot pour une fontaine en sanscrit; "ukku", le mot pour l'acier dans la langue indienne Kannada, et / ou "uruku", pour faire fondre en vieux tamoul. Cependant, ce que Wootz fait référence aujourd'hui n'est pas ce que les métallurgistes européens du 18ème siècle pensaient que c'était.

L'acier Wootz est devenu connu des Européens au début de la période médiévale lorsqu'ils ont visité les bazars du Moyen-Orient et trouvé des forgerons fabriquant d'incroyables lames, haches, épées et armures de protection avec de superbes surfaces marquées par l'eau. Ces aciers dits "Damas" peuvent être nommés pour le célèbre bazar de Damas ou le motif de type damassé qui s'est formé sur la lame. Les lames étaient dures, tranchantes et capables de se plier jusqu'à un angle de 90 degrés sans se casser, Croisés trouvé à leur grand désarroi.

Mais les Grecs et les Romains savaient que le processus du creuset provenait de l'Inde. Au premier siècle de notre ère, le savant romain Pline l'Ancien Histoire naturelle mentionne l'importation de fer de Seres, qui se réfère probablement au royaume indien du sud de Cheras. Le rapport du 1er siècle CE appelé Périplus de la mer d'Érythrée comprend une référence explicite au fer et à l'acier de l'Inde. Au 3e siècle de notre ère, l'alchimiste grec Zosimos a mentionné que les Indiens fabriquaient de l'acier pour des épées de haute qualité en "faisant fondre" l'acier.

Il existe trois principaux types de fabrication de fer pré-moderne: la floraison, le haut fourneau et le creuset. Bloomery, d'abord connu en L'Europe  environ 900 avant notre ère, consiste à chauffer le minerai de fer avec du charbon de bois, puis à le réduire pour former un produit solide, appelé "une floraison" de fer et de scories. Le fer fleuri a une faible teneur en carbone (0,04% en poids) et produit du fer forgé. La technologie des hauts fourneaux, inventée en Chine au 11ème siècle CE, combine des températures plus élevées et une processus de réduction, résultant en fonte, qui a une teneur en carbone de 2 à 4 pour cent mais est trop fragile pour lames.

Avec le creuset, les forgerons placent des morceaux de fer fleuri avec des matériaux riches en carbone dans les creusets. Les creusets sont ensuite scellés et chauffés sur une période de jours à des températures comprises entre 1300 et 1400 degrés centigrades. Dans ce processus, le fer absorbe le carbone et est liquéfié par lui, permettant la séparation complète des scories. On a ensuite laissé les gâteaux de wootz produits refroidir extrêmement lentement. Ces gâteaux ont ensuite été exportés vers des fabricants d'armes du Moyen-Orient qui ont soigneusement forgé les redoutables lames en acier de Damas, dans un processus qui a créé les motifs en soie arrosée ou en damassé.

L'acier creusé, inventé dans le sous-continent indien au moins dès 400 avant notre ère, contient un niveau intermédiaire de carbone, 1 à 2%, et comparé à les autres produits sont un acier à très haute teneur en carbone avec une ductilité élevée pour le forgeage et une résistance aux chocs élevée et une fragilité réduite adaptée à la fabrication lames.

La fabrication du fer faisait partie de la culture indienne dès 1100 avant notre ère, sur des sites tels que Hallur. Les premières preuves du traitement du fer de type wootz comprennent les fragments de creusets et de particules métalliques identifiés sur les sites du Ve siècle avant notre ère. Kodumanal et Mel-siruvalur, tous deux au Tamil Nadu. Etude moléculaire d'un gâteau de fer et d'outils de Junnar dans la province du Deccan et datant de la La dynastie Satavahana (350 avant JC-136 après JC) est une preuve claire que la technologie des creusets était répandue en Inde par cette période.

Les artefacts en acier du creuset trouvés à Junnar n'étaient pas des épées ou des lames, mais plutôt des poinçons et des ciseaux, des outils pour le travail quotidien tels que la sculpture sur roche et la fabrication de perles. Ces outils doivent être solides sans devenir cassants. Le procédé des creusets en acier favorise ces caractéristiques en atteignant une homogénéité structurale à long terme et des conditions sans inclusion.

Certaines preuves suggèrent que le processus wootz est encore plus ancien. Seize cents kilomètres au nord de Junnar, à Taxila dans le Pakistan actuel, l'archéologue John Marshall a trouvé trois lames d'épée avec 1,2 à 1,7% d'acier au carbone, datées entre le 5e siècle avant notre ère et le 1er siècle CE. Un anneau de fer provenant d'un contexte à Kadebakele au Karnataka, daté entre 800 et 440 avant notre ère, a une composition proche de 0,8 pour cent de carbone et il pourrait très bien être en acier creuset.

Sources

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