WOOTZ / BULAT...    naše tavby    naše nože z wootzu   články a jiná moudra

 
 

Obecné pojednání o wootzu

Nůž je jedním z nejstarších a nejuniverzálnějších nástrojů. V průběhu lidské historie se vyráběl z různých materiálů. Objev výroby a zpracování železa umožnil výrobu kvalitních nástrojů. Dnes jsme přesvědčeni o tom, že moderní materiály a především oceli vyráběné práškovou metalurgií, mají bezkonkurenční vlastnosti. Mají, ale přesto již před mnoha staletími byly vyrobeny nože a meče s vynikajícími vlastnostmi a se schopnostmi, které jsou opředeny legendami.

Zbraně, s nimiž se ve středověku setkali křesťanští poutníci do Svaté Země a které je možné dnes vidět v některých muzeích, se vyznačují vynikajícími mechanickými vlastnostmi a zvláštní kresbou na povrchu, která připomíná vlnky na vodní hladině. Materiál je označován různými názvy jako např. bulat, pulad, damascénská ocel nebo wootz.  Čepele byly vyráběny na rozsáhlém území od dnešní Sýrie po Indii a za nejlepší jsou považovány perské čepele vyrobené na území dnešního Iránu. První nálezy se datují do doby před začátkem letopočtu a poslední známé zbraně jsou asi ze sedmnáctého století. Potom technologie zanikla a zájem o ni se začal znovu projevovat v období rozmachu průmyslové výroby a prudkého rozvoje ocelářství. Některé exponáty byly podrobeny chemickým analýzám a zjistilo se, že chemické složení není nijak standardní, pohybuje se u jednotlivých prvků v poměrně velkém rozpětí a také mechanické vlastnosti kolísají. Obecně lze říci, že se jedná o ocel s obsahem uhlíku kolem 1,5% a s nízkými až stopovými obsahy karbidotvorných prvků, z nichž nejrozšířenější je vanad. V první polovině 19. století se ve zbrojovce ve Zlatousti podařilo vyrobit bulat ruskému metalurgovi Anosovovi a jeho meče sklidily velké uznání na průmyslové výstavě v Londýně v roce 1851. Některé prameny uvádějí, že také arkansaský kovář James Black, který vyrobil nůž pro legendárního průkopníka a vojáka Jima Bowieho, znal technologii výroby wootzu. Potom je technologie opět zapomenuta.

V druhé polovině minulého století se objevují snahy o znovunalezení ztraceného technologického postupu. Na jedné straně se využívají archeologické poznatky a na druhé straně pátrají metalurgové, jako např. S. Srinivasan a S. Ranganathan z indického metalurgického institutu a především J. D. Verhoeven, profesor university v Iowě. Výzkumy v této oblasti se zabývají také mnozí další, někteří v teoretické jiní v praktické rovině. Prof. Verhoeven spolupracuje s nožířem Alfredem Pendrayem a daří se jim vyrobit čepele z wootzu. Rovněž v Rusku je několik kovářů, kterým se nezávisle podařilo wootz vyrobit. Na Internetu je možné vidět výrobní postupy a výsledky práce Ivana Kirpičeva a Vasilije Fursy. Velkým přínosem pro zájemce o tuto oblast je nožířské diskusní fórum Dona Fogga, kde se k problematice wootzu vyjadřuje několik nožířů, kteří mají s jeho výrobou a zpracováním osobní zkušenosti, jako např. Ric Furrer, Jeff Pringle, Greg T. Obach nebo Achim Wirtz.  Jejich diskuse a rady jsou velmi inspirativní a také nám pomohly při hledání cesty k výrobě tohoto magického materiálu.

Prvním krokem je vlastní tavba wootzu. Dvě základní otázky jsou pec a vsázka. Je možné použít prakticky jakoukoliv pec, která ocel roztaví, indukční, na pevné palivo nebo plynovou. Nám se jako nejjednodušší jevila pec na propan-butan. Bylo třeba vyřešit několik zásadních problémů, týkajících se pláště pece, vyzdívky, tavícího kelímku, přístupu vzduchu a problém nedůležitější a tím je konstrukce přívodu plynu a trysky. Vsázka, to je oč tu běží, to je ta alchymie, to, nač se pokoušely přijít minulé generace. Rozhodli jsme se celý problém demýtizovat a přistoupit k němu co nejjednodušeji. Výsledná ocel by měla mít 1-2% uhlíku a nějakou příměs vanadu. Dále je třeba, aby hladina taveniny byla zakrytá, nejlépe roztaveným sklem a protože pivo je nejlepší ze zelených lahví, tak tady taky nemohou uškodit. Přidání různých organických materiálů, jako jsou zelené listy, větvičky, případně jiné látky, jsme považovali z hlediska fyzikálněchemických procesů probíhajících v teplotách kolem 1550°C za bezpředmětné, pec si s tím nějak poradí. Nastupuje fáze pokusů a omylů, kterým se ostatně nevyhne žádná lidská činnost a platí stará výzkumnická poučka o tom, že poznání kudy cesta nevede, má stejnou hodnotu, jako její nalezení. Při výrobě wootzu je mimořádně důležitá přítomnost stopového množství vanadu nebo molybdenu nebo i jiného karbidotvorného prvku. Systém funguje pouze tehdy, pokud jsou v hypereutektoidní oceli přítomné volné karbidy. Achim Wirtz celý proces vzniku struktury wootzu popisuje takto: Během extrémně pomalého ochlazování roztavené oceli se vytváří dendritická struktura austenitu. Čím pomalejší je ochlazování, tím větší budou dendrity (austenitické krystaly). Mezi těmito dendrity, v interdendritické fázi, zůstávají volné karbidy poněkud déle v tekutém stavu, protože mají nižší bod tuhnutí. Další ochlazení způsobí ztuhnutí také těchto karbidů. Během tuhnutí mají karbidy vanadu, díky své struktuře, tendenci zůstat (plavat) na čele postupující vlny tuhnutí, nemísí se do vznikající struktury. Poslední ztuhlou složkou oceli jsou pásy karbidů vanadu, které se tak nacházejí ve středu interdendritické fáze. Tyto vyloučeniny karbidů vanadu vytvářejí jakési negativní obrazy primárních, sekundárních a terciárních dendritů odlišné koncentrace.“

Druhým krokem je kování vytaveného ingotu. Je třeba si uvědomit, že se jedná o materiál, který je vlastnostmi bližší litině než oceli, není možné použít normální kovářské postupy jako u oceli, protože wootz je bez předchozí úpravy prakticky nekovatelný. Tou úpravou je difuzní žíhání, tzn. ohřev na teplotě 1100-1130°C po dobu 1 až 6 hodin.  Výsledkem je vznik oduhličené povrchové vrstvy a přeměna vnitřní lité struktury. Obojí má pozitivní vliv na výslednou kujnost, i když je stále ještě mnohem horší než u jakékoliv jiné oceli. Po difusním žíhání se může začít s kováním. Ingot se zahřeje na 850-920°C a je kován asi do 730° C a potom se znovu ohřeje. Doporučujeme nejdříve udělat asi 20 těchto tepelných cyklů bez kování, aby se dobře odstranila litá struktura a teprve potom zahájit kování. Postupně se vykove plocháč.  Je třeba dbát na dodržení úzkého rozmezí teplot, proto na vykování plocháče je třeba až 100 a více cyklů. Potom se vykove  čepel do výsledného tvaru, stále při úzkostlivém dodržení zmíněného rozmezí teplot. Vždy se musíme pohybovat pod austenitickou teplotou.  Po ukončení kování se může provést obvyklé normalizační žíhání a žíhání na měkko. Nakonec se obrousí měkká (oduhličená) povrchová vrstva a provede se hrubé vybroušení tvaru čepele. Lehce se naleptá 20 % roztokem chloridu železitého asi 10 vteřin, abychom viděli, zda je povrchová vrstva úplně odstraněna. Vzor by měl být zřetelný po celé čepeli.  Čepel se může zakalit, zahřát do nemagnetického stavu a zakalit do horkého oleje. Doporučujeme zakalit pouze ostří, protože tento materiál vytváří pěkný hamon. Po kalení popouštět 2 hodiny v troubě při 230°C. Kalení není nezbytně nutné, protože wootz má své řezné vlastnosti dány především shluky karbidů, které působí jako mikropilka i v nezakaleném stavu.

Mechanické vlastnosti čepelí z wootzu jsou opředeny mnoha legendami podobně, jako čepele japonských mečů. Někteří nožíři naopak upřednostňují moderní materiály a tvrdí, že dobře tepelně zpracované práškové oceli jsou svými vlastnostmi nedostižné. Odpověď na tyto otázky by mohla dát pouze série náročných zátěžových a destrukčních testů. Mohli bychom je udělat. Protože jsme ale přesvědčeni, že žádný nůž nebo meč nebude nikdy použit v situaci kdy bude muset postupně přetnout kotevní řetěz parníku, naštípat dřevo na zimu pro horskou chalupu a potom oholit svého majitele na audienci u královny, tak náročnost testů ještě pečlivě uvážíme.

Petr a Petr Dohnalovi, Josef Koudelka