Şam çeliği kılıç yaparken o meşhur bantlamayı almak için ısılma-soğutma ayarları nasıl olmalı?

[Yunus Torun]

Arkadaşlar selam, son zamanlarda wootz kökenli çeliklerle Damascus desenli kılıç yapmaya çalışıyorum ama uğraşıyorum maalesef. Isıttım, ezdım, soğuttum ama elimde çıkan desenler ya çok soluk ya da tamamen kayboluyor, istediğim o net bantlamayı alamıyorum.

Araştırma sırasında ileri sürülen en önemli şeyin sıcaklık gradyanı ve soğutma hızı olduğunu gördüm ama tam olarak neden bunların bu kadar kritik olduğunu çözemedim. Neden belli bir °C/mm değerini tutmak, neden de soğutma hızının 5 K/s civarında olması gerekiyormuş? 16. yüzyıl Topkapı silahhanesinde 1150 °C’ye ısıtıp %40 ezme yapıp spreyle soğutma protokollerini okudum ama benim evdeki aletle bunu nasıl uyarlayacağımı bulamadım. Tecrübeye sahip hocalar var mıdır? Bu ısıl parametreler deseni gerçekten belirliyor yoksa başka sırlar mı var arka planda?

[İrem Özkan]

Reis selamlar, bu işin temeli gerçekten o sıcaklık gradyanında gizli, haklısın. Mantığı şöyle kur:

Şam çeliğinin o bantlaması aslında ferrit ile cementitin (karbonca zengin tabakalar) birbiri içine difüzyonla gömülmesinden çıkıyor. Yani sen çeliği ısıttığında karbon homojen dağılır, ama soğutma hızını doğru ayarlayamazsan o tabakalarsı birleşme olmaz, desen kaybolur. İşte kritik nokta burada:

– Sıcaklık gradyanı (~150 °C/mm): Parçanın yüzeyi ile içi arasında ciddi bir fark olmalı ki difüzyon tek yöne doğru ilerlesin. Tepsinde her yer aynı sıcaklıkaysa difüzyon rastgele akar, desen düz çıkar. Elde ısıtma yaptığında alevin parçanın bir tarafını diğerinden yaklaşık 150 °C civarı farklı ısıtman lazım.

– Soğutma hızı (~5 K/s): Ne çok yavaş ne çok hızlı. Çok yavaşsan (örneğin kum içine gömüp yavaş soğutma) karbon çok geç birikiyor, groben cementit oluşuyor, desen bulamıyor. Çok hızlısan (soğuk suya dalma) martensit patlıyor, sertlik 58 HRC’ye çıkıyor ama o ince bantlama yerine tek parça sert yapı kalıyor, desen kayboluyor. 5 K/s tam o orta yol, ferrit-cementit ikilisinin yavaş yavaş organize olmasını veriyor.

Pratikte sana şunu öneririm: Topkapı protokolündeki %40 ezme + sprey soğutma mantığını evde kovalama. Elindeki oha veya oca ile parçayı 1150 °C (kireç beyazımsı ton) seviyesine çıkar, tek ezmede %40 oranında çalış, sonra direkt su spreyiyle değil, nemli bez veya hafif su püskürtmeyle soğutmayı yavaşlat. Isıyı aniden düşürme, kademeli in. Isıyı çok düşürüp tekrar ısınma (thermal fatigue) deseni bozar, o yüzden her seferinde parçayı tekrar aynı sıcaklığa getirmeye çalış.

Bir de demleme (acid etch) aşaması var, bantlamayı ortaya çıkaran asıl o. Doğru konsanatrisyona asit battığında karbonca zemin karanlık, ferrit açığı açık görünüyor, böylece bantlama gözüküyor. Isı ayarın ne kadar doğruysa demlemeden sonra o desen o kadar net çıkıyor. İnternette Kujunduk’un modern Damascus analizlerini de bulursun, o mikroskobik bantlama formasyonunu çok güzel açıklıyor, oku derim.

İyi çalışmalar, deneme yanılma ile soğutma hızını ayarlayarak en iyi deseni yakalarsın.

[Yazar]

Yazılar