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Es largo pero hay mucho sobre el acero damasco HISTORIA DEL ACERO DE DAMASCO. El mundo de la fundición empezó a caminar y el hombre ideó moldes con los que obtener reproducciones de los objetos que creaba. La técnica de la fundición fue avanzando a medida que el ingenio del fundidor ideaba nuevos procedimientos para fundir objetos nuevos. Así les llegó el turno a los cuchillos y espadas. Llegado este momento, el fundidor disponía de moldes de piedra que el mismo talla, valiéndose de cinceles de otras piedras más duras o de escoplos de bronce fundidos anteriormente en arena. Disponiendo ya de fundidor de moldes de piedra bivalbos y crisoles de barro cocido, nace la "espada de bronce" en su estado primitivo, pensada por le hombre como arma no arrojadiza para pelear a muy corta distancia: cuerpo a cuerpo. Estas nuevas espadas, son más bien cortas, pero más tarde, animados ya por el dominio de la materia, se atrevieron los fundidores a aumentar la longitud de las hojas de las espadas ya que el espadero pretendía prolongando la hoja distanciar al adversario. El hombre va manejando el oficio e irá descubriendo, por medio de su trabajo, tanto las mezclas ideales para la dureza de la hoja de la espada, como los rebatidos en frío necesarios a los filos. La fundición en bronce de la espada entera no se realizará hasta pasados unos siglos. En sus comienzos la hoja y la empuñadura de la espada se fundían por separado para unirlas después por remachado o claveteado. Cuchillo Aguila Muela fabricado con acero de Damasco La descripción más antigua de las espadas de Damasco data del año 540 de nuestra era, pero pueden haber estado en uso mucho antes, incluso en la época de Alejandro Magno (ca. 323 A. C.). El propio acero estaba hecho en la India, en donde se denominaba wootz. Pero fue en época de Domiciano cuando el acero se instaló en Damasco (capital de Siria), junto con un gran número de importantes espaderos que ayudaron a hacer de la ciudad un centro comercial importante. Esa importancia de Damasco provocó la creación de un procedimiento de obtención de acero duro y no quebradizo que tubo su origen en la India Septentrional. El cual, alcanzó una gran importancia y reconocimiento en Damasco llegando a nombrarse "acero damasquino" o "acero adamascado", dándole estos nombres al acero tratado de igual forma a este. Siempre hubo relación entre los espaderos toledanos y los de Damasco. Pero eran momentos de necesidad de hallar una mejora de la calidad de las espadas, así que los espaderos toledanos investigaron la composición del acero damasquino, sus superficies veteadas con preciosas irisaciones formadas por toda la gamma de grises y su facultad de fuerte sin quebrarse ni doblarse. Estas cualidades del acero servirían de punto de partida para la forja de la hoja de la espada toledana con "alma de hierro". Al investigar las cualidades del acero damasquino descubrieron que el adorno veteado de las hojas de las espadas era la base de su calidad, todo se debía a la mezcla, durante la forja, de materiales de diferente carbonado, generalmente el hierro y el acero. Pero las materias que componían las hojas de las espadas tenían diversos materiales; carbono, silicio, azufre, fósforo, magnesio, níquel y cromo. Pero lo importante para los forjadores toledanos era la calidad de la dureza y flexibilidad de las espadas, y eso se conseguía con la unión por la forja del hierro y el acero. El acero damasquino se conseguía por la unión de trozos de hierro y acero, mediante el proceso de soldadura llamado "a la calda". El modo más común de esa unión del acero damasquino era el enroscar diversas varillas de acero y hierro, forjando ese manojo y uniendo las varillas en una sola pieza consiguiendo una barra sólida, de la que, después, forjarían la hoja de espada o puñal. Proceso de forja del acero de Damasco con el que se fabrican los mejores cuchillos españoles. La mezcla del acero damasquino para dar fortaleza y flexibilidad al arma ya estaba conseguido, pero también tenía algún fallo, la posibilidad de que algún punto de sus filos estuviera compuesto por una veta de hierro. La habilidad de los espaderos toledanos mejoró el invento, idearon la espada con "alma de hierro", que partía del mismo principio de mezclar hierro y acero, pero garantizando que los filos de sus espadas estuvieran siempre cubiertos de acero, aunque el resultado final no tuviese esas irisaciones en las hojas. El "alma de hierro" consistía en una espada de acero duro que escondía en su interior una lámina de hierro dulce, impidiendo que la hoja se quebrara por mucho que ésta golpease o doblase. Porque el hierro y el acero poseen a una temperatura determinada un alto grado de soldabilidad, siendo el punto propicio para ejecutar las uniones en las espadas llamadas de alma de hierro. Recordemos que al río Tajo se le han atribuido propiedades casi milagrosas que dan calidad a las espadas toledanas. Se ha hablado mucho de la magnificencia de sus aguas para templar, aún no comprobado. Pero se ha hablado poco de las arenas del Tajo, y es en ellas donde se cree que estaba la clave de esa calidad. De esta forma se forjaban y templaban en Toledo las mejores espadas del mundo durante los siglos XVI y XVII. Cuchillos Muela con el puño de cuerno de ciervo y la hoja de acero de Damasco. Estas espadas toledanas fueron exportadas a todas partes. Pero lo que mayor interés despertaba en aquel mercado internacional de caballeros de capa y espada, era una buena hoja toledana que llevara bien visible su marca. Por esta razón fue grande el número de espaderos europeos que adquirían las hojas de Toledo para adaptarlas a sus guarniciones, o que enviaban aquí sus cazoletas y gavilanes para que fueran montadas con hojas toledanas. En Toledo eran muchos los espaderos que tenían punzón con el que marcaban su producción respondiendo con ello de la calidad de su obra, y muchas veces, además de punzonar con su marca, grababan su nombre en las hojas prestigiando con ello a la espada y a su poseedor. Un Libro interesante Y CUANDO VINO LA DÉCIMA NOCHE SCHEREZADA dijo: cuentan que en el trono de los califas Omniadas, en Damasco, se sentó un rey —¡Sólo Alá es rey!—, que se llamaba Abdalmalek ben-Merwan. A este rey le gustaba departir a menudo con los sabios de su reino acerca de nuestro señor Saladino —¡con él la plegaria y la paz!— de sus virtudes, de su influencia y de su poder ilimitado sobre las tierras de las soledades, de los efrits que pueblan el aire y de los genios marítimos y subterráneos. Fueron estos sabios quienes narraron al rey Abdalmalek ben-Merwan que, cuando Ricardo Corazón de León se encontró en las cruzadas con el gran, el inmenso Saladino, e1 rey cristiano creyó necesario ensalzar las virtudes de su espada. Para demostrar la fuerza de su pesadísimo mandoble, cortó una barra de hierro. En respuesta, Saladino tomó un cojín de seda y lo partió en dos con su cimitarra sin la sombra de un esfuerzo, al grado de que el cojín pareció abrirse por sí mismo. Los cruzados no podían creer a sus ojos y sospecharon que se trataba de un truco. Saladino entonces lanzó un veló al aire y con su arma lo desgarró. Era ésta una lámina curva y delgada que brillaba no como las espadas de los francos sino con un color azulado marcado por una miriada de líneas curvas distribuidas al azar. Los europeos comprobaron entonces que éstas eran, precisamente, las características, ¡oh gran señor!, de todas las láminas usadas en el Islam en tiempos de Saladino (Figura 22). Figura 22. Una cimitarra de Damasco. Las zonas más claras que se aprecian en el acercamiento están formadas por cementita y las más oscuras por hierro con un contenido de carbono mucho menor Las hojas eran —insistían los sabios alrededor del rey Abdalmalek ben-Merwan— excepcionalmente fuertes si se las doblaba, también eran lo suficientemente duras como para conservar el filo, es decir, que podían absorber los golpes en el combate sin romperse. Sus virtudes mecánicas, así como sus preciosas marcas onduladas en la superficie, se debían al material con que estaban hechas: el acero de Damasco. Así, en tiempos de los cruzados, las espadas de Damasco se convirtieron en legendarias. Durante siglos fueron fascinación y frustración de los herreros de toda la Europa occidental que trataron en vano de reproducirlas. Nunca creyeron que tanto su fuerza como su belleza provenían del alto contenido de carbono. El contenido de carbono en las espadas de Damasco está entre 1.5 y 2.0 por ciento. Se dice que las primeras descripciones de las hojas de Damasco se remontan al año 540, pero que se usan desde tiempos de Alejandro el Grande (ca. 323 a. C.). El nombre aceros de Damasco les viene no de su lugar de origen sino del lugar donde los europeos las descubrieron en las cruzadas. El acero, porque eso es el hierro con carbono, se preparaba en la India en donde se le llamaba pasta. Se vendía en forma de lingotes o de redondeles del tamaño de una medalla grande. Se cree que las mejores hojas se forjaron en Persia a partir de esas pastas, para hacer también escudos o armaduras. Aunque el acero de Damasco se conocía en todo el Islam, también se conocía en la Rusia medieval, donde se le llamaba bulat Debe explicarse que, como en todos los procesos de fabricación de los aceros, la manufactura de la pasta consiste en la eliminación del oxígeno contenido en el mineral de hierro (que es por cierto un óxido). Al añadirle carbono al hierro reducido, el resultado es un material más duro. En general se mezclaba el mineral con carbón y se calentaba todo hasta unos 1 200ºC. El oxígeno quedaba eliminado del mineral por las reacciones con el carbono. Dependiendo de la cantidad de carbón en la mezcla, el resultado era un simple hierro con un muy bajo contenido de carbono o un acero con más de 4% de carbono. En la India, los herreros manufacturaban la pasta añadiéndole carbono al hierro. Los sabios que rodeaban al califa Abdalmalek dejaron que uno de ellos, el mago de la corte contara al califa lo que sigue. —Callad, callad todos. Cierto muy cierto es todo lo que los sabios han contado, pero ellos ignoran el gran secreto que, como mago que soy, he de revelarte, oh gran rey. El palacio entero enmudeció, hasta los pájaros y las fuentes se callaron para oír lo que este hechicero sabía. —Hay muchos que insisten en que las espadas —dijo— se deben templar en la orina de un muchacho pelirrojo o en la de una cabra que se haya alimentado sólo con helechos durante tres años. Pues se equivocan. El verdadero secreto es éste y viene del templo de Balgala en Asia Menor: El bulat o pasta se debe calentar hasta que no brille, así como el Sol se pone en el desierto. Y después hay que enfriarlo hasta que se vuelva púrpura real. Sólo entonces se debe gotear sobre el cuerpo de un esclavo musculoso, pues el vigor del esclavo se transferirá al metal y eso es lo que le da la fuerza al acero. Estas son las verdaderas instrucciones, oh gran señor. Acto seguido, el mago hizo una reverencia, besó el suelo y salió envuelto en el remolino que el viento hacía con las finas sedas de su albornoz. —Es decir... —pronunció el rey anonadado interrogando a sus tres sabios que permanecían en silencio hasta que el más viejo tronó. —Patrañas, señor; son cuentos de hechicero. El más joven entre los sabios corrigió: —Oh venerable y sabio anciano, en primera instancia tienes razón, patrañas parecen, pero la sabiduría viene, precisamente, del análisis y de la interpretación de lo que en principio nos parece inverosímil!. Creo, si me lo permites gran señor, que sé lo que el hechicero ha querido decir. Estas instrucciones se deben interpretar como sigue: el metal se tiene que calentar hasta una temperatura muy alta, seguramente a más de 1 000ºC (el Sol se pone en el desierto) y después enfriarse al aire a una temperatura de 800ºC (púrpura real) para finalmente templarse en un medio salado y tibio, digamos 37ºC (esclavo musculoso) El segundo sabio intervino entonces para recordar un antiguo refrán ruso: —"Lo mejor de lo nuevo es a menudo revivir el pasado olvidado por mucho tiempo." Y aquí Scherezada quiso mencionar lo que sigue antes de seguir con su cuento. —Antes de proseguir he de recordarte, ¡oh gran señor!, que cuando el Profeta subió junto con Gabriel a las puertas de lo que es el primer cielo, Gabriel le dijo al Profeta que ese cielo es de hierro y tiene de ancho lo que un hombre puede andar en 500 años. El hierro se halla bajo la influencia de Marte. Sin embargo, ninguno de los cielos es de carbón por muy negra que sea la noche. Quizás el Profeta nunca supo lo que sucedió con los sabios de la corte del rey Abdalmalek ben-Merwan y por eso no supo sugerirle a Alá que ese cielo, el primero, debió construirse con acero de Damasco y no con hierro. Donaziada interrumpió a, Scherezada: —Hermana, no te pierdas en disquisiciones religiosas, por favor, y continúa tu historia. —Tienes que saber; oh hermana, que dependiendo del contenido de carbono así como de la temperatura será el tipo de acero que se obtenga. Y eso puesto en el papel se llama un diagrama de fases. —La narradora dio dos palmadas y un esclavo rubio le trajo un papel (Figura 23)—. Sabrás, oh, rey, que el diagrama que te muestro, así como la explicación que te daré, me fueron revelados por un asno que según algunos había sido un gran sabio. Se llamaba Acerina y fue quien me explicó lo que son la austenita, la ferrita y la martensita. Los cristales de hierro en los aceros de alto contenido de carbono pueden existir en tres formas. A temperaturas por debajo de 727ºC, la configuración más estable es una red cúbica con átomos de hierro en el centro de cada cara. Este arreglo cúbico centrado en las caras puede acomodar átomos de carbono entre los átomos de hierro. Figura 23. Diagrama de fases del sistema hierro-carbono. —Y Scherezada dibujó un cubo en el cual, mediante esferas oscuras, represento al átomo de carbono colocado entre los átomos de hierro. O sea que a alta temperatura el carbono se disuelve en el hierro y esta solución se llama austenita. Si el acero se enfría entonces lentamente, hasta alcanzar la temperatura de la habitación, los cristales de hierro se convierten en un cubo centrado en el cuerpo en el cual hay poco espacio para el carbono. E hizo otro dibujo, esta vez de un cristal cúbico centrado en el cuerpo; esta fase se llama ferrita, dijo. Pero, insistió, si el acero se enfría repentinamente, es decir; si se templa, los átomos de carbono quedan atrapados en cristales tetragonales distorsionados centrados en el cuerpo, este material se llama martensita y es más duro que la ferrita (Figura 24). Estos datos, proporcionados por el asno Acerina, son indispensables para entender lo que le sucedió al sabio más joven de los que rodeaban al rey Abdalmalek ben-Merwan. Figura 24. Los aceros con alto contenido de carbono pueden asumir tres estructuras. El arreglo centrado en las caras tiene átomos de carbono (esferas oscuras) entre los de hierro. A altas temperaturas el carbono se disuelve en el hierro (austenita). Si el material se enfría lentamente, los carbonos ya no caben y los cristales cambian una estructura cúbica centrada en el cuerpo (ferrita), en cambio, si se enfría rapidamente (templado), los átomos de carbono quedan atrapados en los intersticios y los cristales resultan ser tetragonales centrados en el cuerpo (martensita) que son más duros que la ferrita. Tan bien impresionado quedó el rey con los conocimientos de tan joven sabio que quiso casarlo con su hija, pues era un muchacho de porte gentil y estaba bien formado. Además iba vestido a la moda de Bagdad. Y era todo lo hermoso, que se podía desear. Así y todo, cuando el rey le propuso que se casara con la princesa súbitamente se le vio cambiar de color y disponerse a salir huyendo, pues de ningún modo quería aceptar la proposición de Abdalmalek ben-Merwan. Los demás sabios insistieron mucho. —En verdad, no entendemos nada. Te rogamos que nos digas qué motivo te impulsa a dejarnos. —Por Alá, os suplico, oh amigos míos, que no insistáis en retenerme. Estas palabras los sorprendieron extraordinariamente e insistieron hasta que el joven sabio dijo: —Una noche me acerqué a la ventana de la princesa ya que, como vosotros, sólo la he oído cantar. Nunca nadie la ha visto. Apareció entonces, en aquella ventana, una mujer de cara de alquitrán y alma de betún. Fea, muy fea, creo que es la princesa. En cambio, un día paseando por una calleja sin salida se abrió frente a mí una celosía y en ella se dibujó la silueta de una joven con una regadera en la mano, que se puso a arreglar las flores de unas macetas que había en el alféizar de la ventana. ¡Ojalá, fuera ella la princesa! ¡Oh mis Señores! He de deciros que al ver a esta joven sentí nacer en mí algo que en mi vida había sentido. Así es que en aquel instante mi corazón quedó hechizado y completamente cautivo, mi cabeza y mis pensamientos sólo se ocuparon de ella. El mayor entre los sabios propuso al instante la solución. —Al rey le propondré que haga un concurso y que el ganador sea el que se case con la princesa, pues ni aquí ni en ninguna parte es justo que se designe un esposo, un funcionario o un peluquero por capricho real. Así habló aunque su experiencia desmentía sus palabras. —Se hizo el concurso, pero el rey, para que ganara el joven sabio, convocó a todos los súbditos de su reino a que forjasen una espada, y dijo que tendría la mano de la princesa el que forjara la mejor espada. Pero no sólo eso, sino el que además supiera lo que sucede en cada una de las etapas de la forja. Fueron muchos los que respondieron a la convocatoria, muchas las espadas que se forjaron, algunas de gran calidad, pero en todos los casos era el joven sabio el que ganaba. Le gustaba tanto la ciencia que siempre opinaba y daba la razón de ser de tal o cual procedimiento hasta que quedaron sólo él y un experimentado herrero. Éste, a medida que trabajaba, explicaba los procesos ante toda la corte compadecida de que la hija del rey Abdalmalek ben-Merwan se casara con un hombre tan ordinario que además era cojo y malvado. Y cuando aquel hombre decía: —Hay que mezclar el mineral de hierro con el carbón a 1 200º C. Le preguntaron: —¿Y eso para qué? El herrero no supo contestar, pero de inmediato el joven, repuso: —Para que se forme lo que conocemos como hierro esponja, ese mismo hierro se debe calentar con más carbón después de haberlo martillado bien otra vez a 1 200º C. Si se enfría lentamente se habrá formado la pasta. La corte aplaudió esta aclaración con gran entusiasmo. —Así es, así es. Asintió el herrero que, entonces, calentó la pasta entre 650ºC y 850ºC, insistiendo en que los herreros europeos, aun partiendo de pasta importada jamás reproducirían las hojas de Damasco, porque estaban acostumbrados a trabajar con aceros de bajo contenido de carbón o sea que se funden a una temperatura más alta. Por eso tratan siempre de trabajar la pasta cuando se pone blanca o sea cuando está parcialmente fundida, y a esa temperatura la pasta se rompe con los golpes del martillo. —¡Bravo, bravo!— gritaron enloquecidos, los partidarios del herrero. El hombre se dedicó, con toda la parsimonia de la que era capaz, a forjar la pasta calentándola sólo a 650º C y 850º C. Para endurecer más la hoja la recalentó y entonces la templó metiéndola en una garrafa de agua. El joven sabio hizo lo mismo que el herrero (figura 25), y obtuvo una cimitarra tan fuerte como la del herrero. Sin embargo, esta vez, supo retenerse y no explicó nada, pues recordó que no deseaba ganar. Ante su silencio los apostadores, que habían comprometido grandes fortunas por él, corrieron a las mezquitas a pedir perdón por haber jugado. También trataron de retirar sus apuestas para recuperar al menos algo. Figura 25. Fabricación del acero de Damasco. El rey Abdalmalek ben-Merwan aceptó que el herrero, había ganado, cuando dijo: —No sólo sabe hacer espadas sino que sabe más; entiende por qué se lleva a cabo cada una de las etapas necesarias para que el acero de Damasco sea lo que es. El joven sabio, al oír esta observación, no pudo contener su vanidad y no supo callarse. No quiso admitir que el herrero sabía más que él, así que interrumpió al rey antes de que terminara. —Oh rey, mi señor; este herrero es sólo un artesano y no sabe ni entiende de ciencia. He aquí lo que sucede cuando se forja una espada tal y como él mismo lo ha descrito, pues él únicamente ha descrito los fenómenos, pero ¿dónde está la explicación de lo que realmente sucede? ¿Hasta qué punto sus observaciones, agudas por cierto, son satisfactorias? ¿Cuántas preguntas han quedado sin respuesta? La corte sintió qué el joven sabio estaba decidido a ganar, sus partidarios le aplaudieron y metieron más dinero a favor suyo en las apuestas. Al ponerle carbón al hierro —explicó— la temperatura a la cual se funde disminuye. Cuando el contenido de carbono en la superficie de los trozos de hierro alcanza 2% más o menos, entonces una capa blanda y delgada de hierro colado se empieza a formar en cada trozo. Los herreros, como el aquí presente, reconocen la presencia del hierro colado porque suena como si se golpeara barro. Este ruido indica que la cantidad de carbono disuelto en el hierro es, por fin, alta. Entonces, el crisol se enfría muy lentamente, el proceso puede durar varios días. Es este enfriamiento lento lo que procura la distribución homogénea del carbón en el acero (entre 1.5 y 2.0%). Cuando la temperatura disminuye y llega a 1 000º C, parte del carbón se precipita fuera de la solución, formando otro compuesto. Aquí el joven sabio hizo un paréntesis en su relato para explicar que ese compuesto se llama cementita o carburo de hierro (Fe3C). Se forma, alrededor de los granos de austenita. Todavía precisó que el enfriamiento lento permite que los granos crezcan mucho, y continuó su cátedra sin ver que sus amigos más próximos, los que estaban al tanto de sus sentimientos, se llevaban las manos a la cabeza al verlo hablar de tal modo. —Como se sabe, este compuesto, rico en carbón, es el que produce las marcas oscuras que se ven en los aceros de Damasco. Sin embargo, este producto segregado —la cementita—, tiene algunas propiedades indeseables. Aunque es muy duro, es muy quebradizo. Todos sabemos, lo hemos comprobado, que los aceros de Damasco no son quebradizos. ¿Cómo se resuelve esta aparente contradicción? El secreto está en el martilleo intenso, es decir; en la forja. Todos los herreros saben que se puede forjar en blanco y hasta en naranja, a temperaturas, y eso no lo saben los herreros como este cojo, entre 1 200º C y 900º C, pero la pasta se debe forjar, y eso sí que lo sabe este ignorante —dijo señalando a su rival—, al rojo cereza o rojo sangre, o sea entre 650º C y 850º C. Temperaturas más altas harían que el compuesto segregado, la cementita, se vuelva a disolver en la austenita. Por otro lado, forjar la pasta a 850º C rompe los cristales del compuesto segregado, formando pequeñas partículas esféricas que endurecen el acero, pero que no son lo suficientemente grandes como para que el metal sea quebradizo. Y al templar el acero se obtiene un compuesto diferente del que se forma cuando se deja enfriar lentamente. Donaziada, esta vez sola, porque el rey Schahriar no aprendía las cosas tan rápido, repitió lo que a Scherezada le había revelado el asno Acerina. —Con el templado se suprime la transformación de la austenita a perlita. Los cristales de hierro se vuelven centrados en el cuerpo pero la disposición cúbica tiene que transformarse en tetragonal. Esta estructura se llama martensita y, como en ella hay lugar para los átomos de carbono, es dura, (Figura 24). Scherezada, después de felicitar a su hermana, y al rey también, por saber tanto, siguió con su historia. Al terminar su discurso, el joven sabio se quedó mudo. El rey, satisfecho, pudo proclamarlo vencedor del concurso pues, sin duda, era el que más sabía. Los amigos del joven sabio esperaban que, como en tantos cuentos, el final fuese feliz, que la princesa, la hija única del rey, fuese la belleza que regaba las plantas del alféizar de aquella ventana. Pero ya la voz de los muezines llamaba a los creyentes a la oración de aquel santo día viernes: —¡Bismillahi 'rramani' rahim! —En nombre de Alá, el Clemente sin límites, el Misericordioso. —Loor a Alá, Señor de los hombres, Clemente y Misericordioso. —Supremo soberano, Árbitro absoluto el día de la retribución. —A ti, adoramos, tu socorro imploramos. —Dirígenos por el camino recto, por el camino de aquellos a quiénes colmaste de beneficios, y no por el camino de aquellos que incurrieron en tu cólera, ni de los que se han extraviado. Los amigos del joven rezaron con más devoción que nunca pidiendo justicia hasta que, vieron aparecer a la princesa que alargó la mano y se la dio a su padre, luego miró detenidamente al joven que, además de ser hermoso, bien formado y gentil, vestía a la moda de Bagdad. —Es ella —dijeron todos a coro. Y era ella, la mujer de cara de alquitrán y alma de betún. Comprendieron entonces los amigos del joven que, de tanto rezar; Alá los había escuchado y había sido justo. Era el castigo a la vanidad que a veces se esconde detrás de la belleza y de la sabiduría. Aquí interrumpió Scherezada su relato, satisfecha de haberle explicado a Donaziada y al rey por qué los aceros de Damasco son tan resistentes, pero no cayó en el defecto de vanagloriarse, no la fuese a castigar Alá. GLOSARIO diagrama de fases. El diagrama de fases proporciona las condiciones de equilibrio entre las fases presentes en su sistema. eutéctico. Relativo a la eutexia. eutexia. Fenómeno que se manifiesta en las mezclas o aleaciones de dos cuerpos debidamente dosificados, y al cual se debe que el punto de fusión de la mezcla sólida sea, no solamente inferior al de cada uno de los componentes, sino también al de cualquiera otra mezcla en la que ambos entren en proporciones diferentes de la mezcla eutéctica. perlita. Uno de los constituyentes de las aleaciones ferrosas, que es un agregado de ferrita y cementita en forma de escamas microscópicas. Es una fase sólida dentro de la descomposición eutéctica de la formación del hierro y el carbono. tetragonal. Sistema cristalino que contiene tres ejes que se intersectan en ángulos rectos, dos lados son iguales. Es decir que a es igual a b que es diferente de c, el ángulo alfa es igual al beta y al gamma y todos valen 90º. Otro interesante El secreto del acero de Damasco desvelado Parte de una espada de Damasco donde se aprecia el típico patrón. Los cruzados se las tuvieron que ver los los sables sarracenos que tenían una dureza y resistencia especiales. La leyenda dice que esas espadas eran templadas introduciendo la hoja al rojo vivo dentro de los cuerpos de esclavos y prisioneros. No se sabe como obtener las buenas propiedades del acero de Damasco (ahora en la actual Siria) del que estaban hechas estas espadas, pues el secreto de su fabricación se perdió en el siglo XVIII. El acero a partir del cual se fabricaban las hojas se denominaba wootz. La forja era especial y producía un patrón característico de naturaleza y génesis conocida (ver foto). Pero el forjado no explica las características físicas tan peculiares de las espadas. Ahora Peter Paufler de la universidad de Dresde (Alemania) ha usado la microscopía electrónica para intentar demostrar cómo se conseguía la dureza y resistencia de esta aleación. Al parecer depende de la presencia de nanotubos parecidos a los nanotubos de carbono que se utilizan en la moderna tecnología. Para poder visualizar estas estructuras fue necesario disolver con ácido hidroclórico las microestructuras en forma de filamentos de minerales de cementita presentes en la aleación que le dan estas cualidades, y observar las muestras con el microscopio electrónico. El mineral de hierro empleado incluye menas procedentes de India que contiene impurezas de metales de transición. Se creía que estas impurezas ayudaban a los filamentos de cementita en su formación, pero no estaba claro. Este investigador pensó que los nanotubos de carbono podrían ser la clave de este asunto. Según él, a alta temperatura las impurezas del mineral de hierro indio catalizaría el crecimiento de nanotubos durante la fabricación del wootz gracias a la quema de la madera del horno. Entonces los nanotubos, una vez creados, podrían ayudar a la formación de los filamentos de cementita. El resultado es controvertido pues otros expertos lo ponen en duda. Entre otras cosas el microscopio podría estar contaminado por nanotubos modernos. Los autores del trabajo, sin embargo, niegan estos problemas. Lo interesante sería pensar que si este resultado se confirma los nanotubos de carbono ya estarían sirviendo a un propósito tecnológico más de 1000 años antes de ser descubiertos. Además esto nos podría servir para diseñar nuevos materiales y aleaciones. Se podrían utilizar los conocimientos actuales en la fabricación de nanotubos para reproducir estas famosas espadas. La idea de Paufler es precisamente recrear la fabricación de estas espadas. Esperemos que no utilice el cuerpo alguien para templar la espada. Y por ultimo y mas interesante de los libros publicados El secreto de las espadas de Damasco Las armas de acero de Damasco eran renombradas por su fino borde de corte y su elevada resistencia al cuarteado. El arte de los herreros de los tiempos antiguos se había olvidado y perdido. Abundan las leyendas que afirman que los aceros de Damasco fueron desarrollados primero en el continente perdido de Atlantis, que tenían poderes especiales de curación y que fueron usadas por Alejandro Magno en su conquista del mundo civilizado. FERMÍN CAPELLA - Hace 20 años no se sabía nada sobre este legendario acero, pero se iniciaban las investigaciones sobre la superplasticidad. El conformado superplástico de materiales se produce a temperaturas elevadas y puede revolucionar la industria de transformación, dado que los materiales superplásticos pueden conformarse en formas complejas, pudiendo fluir en un molde y replicar perfectamente la superficie y forma de éste. De este modo pueden reducirse o eliminarse muchos de los pasos de soldadura, corte, mecanizado y otros que representan más del 30% del coste de manufactura de la mayoría de los productos de acero. Las investigaciones de esta nueva propiedad en los aceros condujo a Sherby y Wadsworth a estudiar los mitos, magia y metalurgia de los antiguos aceros de Damasco Superplasticidad y aceros al carbono ultra-elevado Hacia 1970, los investigadores establecieron dos atributos comunes requeridos para convertir en superplástico un material metálico: en primer lugar, los materiales debían consistir en una mezcla de fase de dos materiales cristalinos distintos, teniendo cada uno granos esféricos (cristales) y en segundo lugar, los granos debían ser ultrafinos, del orden de una micra. Con esto se crean regiones de frontera entre granos con conjuntos desordenados de átomos entre los granos, representando tales regiones de frontera zonas de debilidad a temperaturas elevadas, haciendo que los granos se deslicen fácilmente, como granos de arena. Esto les confiere sus características superplásticas. Ya en 1973 los investigadores sabían cómo conseguir materiales superplásticos tales como aleaciones de cinc-aluminio y aleaciones de base níquel, pero no se había considerado obtener aceros superplásticos. Esto podía ser posible añadiendo una cantidad excepcionalmente elevada de carbono, desde el 1,3% al 2,1%: la mayoría de los aceros contienen niveles de carbono entre el 0,1% y el 0,8%. Con ello se pretendía obtener una mezcla de dos materiales; granos de hierro puro mezclados con granos de carburo de hierro (cementita). Mediante pasos de proceso adecuados se consiguió formar granos de tamaño adecuado, evitando que crecieran a temperaturas elevadas. Con ello se obtuvieron un gran número de zonas de frontera donde producirse el deslizamiento y conseguir la superplasticidad. Esta selección de composición tomaba un camino religiosamente evitado por los metalúrgicos hasta entonces: aunque se sabe que añadiendo carbono al acero aumenta la dureza, también se sabe que los contenidos elevados producen fragilidad; esto es, el acero se quiebra a temperatura ambiente como el cristal. El alargamiento a temperatura ambiente disminuye rápidamente con el incremento de contenido de carbono. Esto es debido a la formación de una red espesa y continua de frágil cementita que se produce al enfriarse desde temperaturas elevadas a intermedias. Rompiendo la red continua de cementita se obtiene un material más plástico y, contrariamente a la creencia popular, se sabe que la cementita no es quebradiza a temperatura elevada. Se desarrolló un material libre de la red mediante un trabajo mecánico continuo de los aceros al carbono ultra-elevado a medida que se enfriaban desde los 1.200º (rojo-blanco). Este trabajo mecánico por forjado o paso por rodillos rompe las redes de cementita cuando empiezan a formarse durante el enfriamiento. Después de experimentar con diversos aceros de muy alto carbono se consiguió la microestructura deseada; partículas esféricas ultrafinas de cementita embebidas en partículas de hierro de iguales características a un contenido de carbono del 1,5%. El material es superplástico a temperaturas elevadas y, más importante, no es quebradizo a temperatura ambiente. Se otorgó una patente a Sherby, Young, Walser y Cady (1976) por los procedimientos de procesado en el desarrollo de estructuras ultrafinas denominadas "Ultra-High Carbon Steel" (UHCS), en las que se obtuvo un alargamiento de hasta el 1.000% sin ninguna evidencia de fallo inminente. Aceros al carbono ultra-elevado y tipos de aceros de Damasco La cuestión era ahora saber si los aceros UHCS eran lo mismo que los aceros de Damasco. Una investigación de literatura metalúrgica histórica indicó que los aceros de Damasco, producidos por herreros persas, contenían ciertamente la misma cantidad de carbono que los UHCS. Además, muchas de las espadas poseían bellísimas marcas de superficie, como la denominada "escalera de Mahoma" debida a marcas verticales repetitivas. Las áreas claras de las marcas son regiones ricas en carburo de hierro, que son distintas pero relacionadas con los carburos en la red de cementita de los UHCS. Con gran esfuerzo, se reprodujeron estas marcas de superficie y se aclamaron como el redescubrimiento moderno de las antiguas manufacturas de acero de Damasco. Entre los tres tipos de aceros de Damasco, el principal es el "acero de Damasco genuino con marcas de superficie". El término "genuino" indica que estaba hecho de una sola colada, con un contenido de carbono entre el 1% al 2%. Los pasos utilizados por los herreros antiguos incluían procesos de forja intrincados y repetitivos caliente-frío , que resultaban en muestras a capas. En sentido estricto, estos aceros pueden ser vistos como composites laminados in-situ. El "acero de Damasco genuino sin marcas superficiales" tenía las mismas, sino superiores, cualidades estructurales que el anterior. El acero UHCS patentado cae en esta misma categoría, dado que en ambos casos la cementita está distribuida de manera fina y uniforme y no hay marcas superficiales detectables a simple vista. El procesado era más simple que para los aceros anteriores y con su estructura de carburo esférica puede considerarse como un composite particulado in-situ. Los "aceros de Damasco soldados", denominados aceros soldados en muestra, muestran también marcas visibles, y pueden confundirse con aceros de Damasco genuinos (con marcas) porque las marcas son muy similares. Los procedimientos para hacer aceros de Damasco soldados y los orígenes estructurales o metalúrgicos de tales muestras son totalmente distintos. Estudios de cada una de las categorías citadas han llevado a descubrir que puede conseguirse la superplasticidad en los tres tipos de acero. Además, pueden desarrollarse características inusuales para aplicaciones a temperatura ambiente que sugieren un gran potencial para nuevas y útiles aplicaciones. Además la revisión de la historia de los aceros de Damasco ha descubierto muchos aspectos interesantes con relación a mitos, magia y metalurgia de estos y otros aceros. La historia de los aceros de Damasco La descripción más antigua de las espadas de Damasco data del año 540 de nuestra era, pero pueden haber estado en uso mucho antes, incluso en la época de Alejandro Magno (ca. 323 A. C.). El propio acero estaba hecho en la India, en donde se denominaba wootz. Se comercializaba en forma de coladas (cakes) del tamaño de discos de hockey sobre hielo. Las mejores espadas se forjaban en Persia a partir de wootz indio que se usaba también para escudos y armaduras. Estos aceros se conocieron en la Edad Media en Rusia, donde se denominaban aceros "bulat". En Persia se llamaban "poulad Janherder". Como en todos los procesos de fabricación de acero, la manufactura de wootz implica la extracción del oxígeno del mineral de hierro, que es un óxido. Esto se conseguía mezclando el mineral de hierro con carbono (en forma de carbón, madera u hojas) y calentando la mezcla en un horno de piedra a alrededor de 1.200º C. En función de la cantidad de carbono en la mezcla el producto podía ser hierro batido (de bajo carbono) o lingote (más del 4%) y los indios obtenían wootz añadiendo o extrayendo carbono según convenía. Los detalles conocidos son muy someros, como es clásico de los secretos de los fabricantes que pasaban de generación en generación. Akihira Miyairi, considerado como el mejor fabricante de espadas japonés viviente, dice "los antiguos sabían donde ir a por mineral de hierro rico, pero no mantenían registros". En el paso de forjado, una vez obtenido el wootz, el herrero utilizaba el color como guía para el control de la temperatura en el forjado y el tratamiento. Tampoco sobre esto hay registros y se usaba la intuición, más que la lógica, para realizar éste que es el paso más importante de la manufactura. El color del acero, la llama, la fuerza y frecuencia de los golpes de mallo, todo era dictado por la intuición y un largo aprendizaje. Dado que el procedimiento usado por los antiguos herreros para hacer las marcas de superficie se da en términos muy vagos, ha sido objeto de especulación y en 1979 se propuso un procedimiento específico, la receta "Wandsworth-Sherby", que puede haber sido el utilizado. El wootz, en este caso un acero UHCS al 1,5% de carbono, se calienta al rojo blanco (1.200º C) para desarrollar granos de acero bastos. A continuación, se enfría muy lentamente (durante varias horas) para formar una red espesa continua de cementita en las fronteras de estos granos bastos. En este momento, las marcas superficiales son visibles a simple vista. Luego, el wootz se calienta a un color entre rojo sangre y rojo cereza (650º a 750º C) en que no se disolverá la red de carburo de hierro y se trabaja entonces mecánicamente el wootz (en este caso a rodillos) para romper la red en partículas de cementita bastas individuales. La red ya no es continua, pero permanece visible la estructura a capas que es muy atractiva a simple vista. La macroestructura resultante no posee una muestra como las espadas de Damasco debido al distinto proceso de tratamiento mecánico, dado que con rodillos se obtiene una deformación unidireccional. En el caso del forjado, las deformaciones son multidireccionales, incluyendo la incorporación de pasos especiales que hacen que las marcas vayan a ángulo recto con la dirección normal de forja, construyendo así el efecto de la escalera de Mahoma. Algunas fotos fuentes:aceros de hispania, maximom