Stålet Tamahaganes hemligheter

Tamahagane är väl känt som råmaterialet för japanska svärd. Även om det anses vara det på renaste stål i världen, är tillverkningsprocessen begränsad och produkterna som tillverkas av tamahagane är också det. Vi kommer nu att presentera varför tamahagane anses vara det bästa råmaterialet för svärd, ursprunget till dess namn och varför det anses vara av bättre kvalitet än andra typer av stål.

Presentation av stålet Tamahagane

Tamahagane, känt som svärdsmaterialet, är en värdefull stål som endast kan tillverkas i mycket små mängder genom en direkt ståltillverkningsmetod som kallas ”keraoshiho-metoden” från tillverkningen av järn tatara.

Även om namnet ”tamahagane” inte slog rot förrän mitten av Meiji-perioden (1868-1912), bekräftades existensen av en högkvalitativ stål kallad shirahagane (vitt stål), som anses vara ekvivalent med tamahagane, under Tenmon-perioden (1532-1554).

Det är detta stål Tamahagane som möjliggör en mycket exakt skärning för de erfarna genom Tameshigiri.

Beteckning av Tamahagane

Tamahagane har uppskattats sedan Edo-perioden (1603-1867) som en utmärkt stål som kan användas som ”hagane” (klingmetall) genom enkel smide på grund av dess extremt låga föroreningshalt och jämna materialkvalitet.

Namnet ”tamahagane” fanns redan i slutet av Edo-perioden (1603-1867). På den tiden var tamahagane en rund finmalen boll som producerades genom att mala kera, ett material som härstammar från tillverkningen av järn tatara.

Teorier om ursprunget till ordet ”tamahagane”

En teori hävdar att termen härstammar från ordet ”tama” (=smycke).

En annan teori säger att när arsenalet för armén och flottan begärde material för kristallstål, levererades tamahagane till dem. Detta ansågs vara av lägre kvalitet än kristallstålet (de välkända stålen vid den tiden var tsukuri-hagane eller tsubuhagane). Trots detta var arsenalets bedömning av tamahagane förvånansvärt hög, och termen ”tamahagane” användes för att beteckna det högkvalitativa stålet.

En tredje teori hävdar att namnet ”tamahagane” kommer från det faktum att arsenalet tillverkade kanonkulor (tama) från kristallstål.

Metoden ”mässingpressning” och metoden ”järnpressning”.

Råmaterialet för tamahagane är järnsand masa, och träkol används som bränsle under ståltillverkningen. Det finns två etablerade metoder för tillverkning av järn tatara. Den första är kererae-oshi-metoden, som förfinar stålet till tamahagane och andra järnmaterial kända som mejiro (mejiro) och tsukuriko (tsukuriko).

Även om det inte raffineras i stora mängder, har stålet, till skillnad från råjärn, låg kolhalt och kan smidas, dras ut och formas, samt härdbart för att göra det hårdare.

En annan metod för järntillverkning är ”metoden för järnpressning” (zuukuoshi-bo). Råjärn är ett järnmaterial som erhålls genom en pressningsmetod. På grund av dess höga kolhalt och löslighet användes råjärn främst som råmaterial för massproduktion av föremål som spikar, grytor och jordbruksredskap. Denna metod kännetecknas av användningen av ”järnsand akome som råvara för tillverkning av järn.

Termen ”Hitoyo” avser hela processen för tillverkning av tatara-järn, från eldens början till slutet av processen. Det sägs att cirka 2,5 ton järnsand och 12 ton träkol används i den första generationen av tatara (också känd som ”tre dagars pressning” eftersom det tar tre dagar och tre nätter i fallet med hite-oshi-metoden), men endast cirka 2,5 ton omvandlas till tamahagane, och endast cirka 900 kg kan erhållas som högkvalitativt tamahagane. Detta visar hur värdefullt tamahagane är som material.

Vad är skillnaden mellan tamahagane och vanligt stål?

I allmänhet är ordet ”järn” ofta förknippat med ”stål”. Till exempel köksredskap. Skedar, gafflar, köksknivar, stekpannor, kastruller och andra köksredskap är vanligtvis ”stålprodukter” tillverkade av järn.

Stora fordon och tunga maskiner som bilar, flygplan och grävmaskiner är också stålprodukter. De flesta av dessa stålprodukter som vi ser i vår vardag är legeringar som huvudsakligen är tillverkade av järnmalm, och stålkulor är också legeringar som är tillverkade av järnsand. Varje typ av stål skiljer sig beroende på mängden kol den innehåller.

Tålighet erhållen genom vikning och smide

I raffinerat järn, ju högre kolhalten är, desto hårdare är järnet, men desto mindre tåligt är det i proportion. ”Tålighet” hänvisar till sprickbildning, och ju hårdare järnet är, desto mer benäget är det att brytas. Å andra sidan, ju lägre kolhalten är, desto mjukare är järnet, men desto mer lättformbart och sträckbart är det. Vanligt järn kan relativt enkelt deformeras när en kraft appliceras, men stål är så hårt att det inte kan deformeras utan värme.

Japanska svärd var en så stark vapen att det kallades ”okrossbart, oformbart och vasst”. Svärden behandlas på olika sätt under tillverkningsprocessen. Tamahagane, råvaran som används för att tillverka svärd, är en mycket ren stål med en kolhalt på 1 till 1,5 %. Orenheter, som är svagt närvarande, sprids och förfina gradvis genom en process som kallas ”vikning och smide”, där stålet är bankat, sträckt, staplat, bankat, sträckt och staplat igen, upprepat cirka femton gånger.

Icke-metalliska inklusioner (oxider, sulfider och andra icke-metalliska ämnen i metallen) i tamahagane är extremt mjuka och sträckbara, vilket gör det till det perfekta stålet för svärd, eftersom de gör de japanska svärden mer hållbara genom viknings- och smidesprocessen, skapar vackra mönster på grundstål och förbättrar skärpan. Det är verkligen det perfekta stålmaterialet för svärd.

Typer av Tamahagane enligt kvalitet

Tatara Yasukuni och Nittoho Tatara

Nittoho Tatara (Japanska föreningen för bevarande av svärd), som fortfarande fungerar varje vinter i staden Okuizumo i Shimane prefektur, producerar cirka 1 ton tamahagane per produktionscykel (en generation), och eftersom processen utförs tre gånger (tre generationer) under denna period, är den resulterande tamahagane cirka 3 ton och distribueras till smeder över hela Japan. Att järntillverkningen tatara fortfarande är aktiv idag beror på våra förfäders extraordinära ansträngningar.I mitten av Meiji-perioden (1868-1912), med import av billigt stål från utlandet, minskade den japanska järnproduktionen avsevärt på grund av den snabba spridningen av ”västerländskt stål”, som raffineras från järnmalm och innehåller många föroreningar som produceras av moderna västerländska ståltillverkningsmetoder. De få kvarvarande teknikerna för gjutning av järn (mashi-oshi) återupplivades tillfälligt under namnet ”tatara Yasukuni” från 1933 till 1945 på grund av efterfrågan på militära svärd orsakad av kriget, men försvann igen från den offentliga scenen efter nederlaget i andra världskriget.

Antalet svärdsmeder minskade kraftigt efter denna period, men några fortsatte att tillverka svärd från den lilla lagret av tatara Yasukuni.

Föreningen för bevarande av japanska konstsverd och Hitachi Metals (den enda tillverkaren av specialstål som fortfarande är verksam) tog situationen mycket på allvar och 1977 beslutade de att stänga tatara Yasukuni för att låta svärdsmeder fortsätta att tillverka svärd, med tanken att ”japanska svärd inte är vapen, utan konstverk”. År 1977 döptes platsen för Yasukuni Tatara, som hade stängts, om till Nitto Tatara och har sedan dess restaurerats.

Grader av Tamahagane-stål

Tillverkningen av Tatara-järn har fått en renässans efter många händelser. Det var först i modern tid som grader tilldelades det sällsynta och högkvalitativa tamahagane som producerades.

Tatara Yasukuni och Nittoho Tatara var klassificerade enligt olika standarder, tatara Yasukuni hade fyra kvalitetsnivåer: ”trana”, ”pinne”, ”bambu” och ”plommon”. I Nittoho Tatara delades kvaliteten in i tre nivåer: ”första klass”, ”andra klass” och ”tredje klass”. Tamahagane av högsta kvalitet, som första och andra klass, används för tillverkning av svärd.

Standarden för klassificering av tamahaganes kvalitet inom Tatara Yasukuni bestämdes av kolhalten samt föroreningar. Tamahagane av högsta kvalitet har en kolhalt på cirka 1,5 %.

Precis som för tatara Yasukuni, inkluderar kriterierna för klassificering av tamahaganes kvalitet i Nittoho Tatara kolhalt och föroreningar, samt utseendet på materialet efter att det har raffinerats till tamahagane.

Kriterierna för tamahagane av första klass är en kolhalt på 1,0% till 1,5%, mycket små föroreningar och en jämn ”brott-yta” (tvärsnittet av metallen när den krossas); för tamahagane av andra klass, en kolhalt på 0,5% till 1,2%, mycket små föroreningar och en något jämn brottyta; och för tamahagane av tredje klass, en kolhalt på 0,2% till 1,0%, mycket små föroreningar och en något jämn brottyta. Produkterna av tredje klass hade en kolhalt på 0,2 till 1,0 %, och brottytan var grov. Även om detaljerad analys av komponenterna inte var tillgänglig, kan man se att tamahagane som användes för svärdtillverkning valdes utifrån skicket på brottytan efter krossningen.

Nittoho Tatara producerade cirka 2 ton tamahagane per omgång (en generation), varav cirka 1 ton tamahagane, och endast 20 % av första klass tamahagane, vilket visar hur värdefullt tamahagane som användes för svärd var.

Varför tamahagane är ett högkvalitativt stål

Tamahagane, producerad genom tatara-processen, är ett material med mycket låg halt av föroreningar och kol, vilket gör det mycket lätt att behandla.

Föroreningarna i de två råmaterialen, järnsand och träkol, skulle normalt ha en negativ effekt på utseendet och egenskaperna hos det färdiga produkten, men de mycket fina föroreningarna i tamahagane ökar bladets hållbarhet och skärpa genom vikning och smide.

På grund av dess sällsynthet används tamahagane sällan idag, förutom för japanska svärd, men det finns några produkter tillverkade av tamahagane förutom japanska svärd, som köksknivar och skohorn.

Japanska svärd tillverkade av andra material än tamahagane

Det finns andra anledningar till varför tamahagane anses vara det bästa materialet för japanska svärd. Dess hållbarhet innebär att det är lättare att applicera en vacker ”kantmönster” (hamon: mönstret som visas på kanten av ett svärds blad när det härdat) på basjärnet, och dess förbättrade skäregenskaper möjliggör skapandet av skarpare och vackrare svärd.

Det är dock inte sant att ett svärd endast kan tillverkas av tamahagane. Faktum är att det finns svärd som efterliknar japanska svärd som inte använder tamahagane. Svärd tillverkade av rostfritt stål eller västerländskt järn har testats och visat sig ha nästan likvärdig skärpa.

Men forskning har visat att skönheten i bladets mönster och basjärnet, samt svärdets egen hållbarhet, inte är lika bra som de hos tamahagane.

Tydliga skillnader mellan västerländskt stål och tamahagane

Rent järn med mycket få föroreningar, producerat genom den traditionella japanska tatara-järnframställningsprocessen, kallas wako (japanskt stål), medan järn med många föroreningar som fosfor och svavel, producerat genom den moderna västerländska ståltillverkningsprocessen (en ståltillverkningsprocess som använder järnmalm som råmaterial och producerar en stor mängd järn genom att applicera hög värmebehandling på en gång) vanligtvis kallas västerländskt järn.

Fosfor och svavel betraktas som skadliga föroreningar som gör järnet sprött, även i små mängder, och om järnet innehåller stora mängder rostar det lätt och blir sprött.

Till exempel finns det en spikspår som användes i Horyu-ji-templet i Ikaruga-cho, Ikoma-gun, prefekturen Nara, sedan dess grundande: ”Efter mer än 1000 år, om rosten på ytan avlägsnas, är järnet inuti inte rostat och kan återanvändas om det smids igen. Spikarna var ”spiralformade” i japanskt stål. Det är ett värdefullt vittnesbörd som visar att spikarna var extremt rena, med mycket små föroreningar, och därför rostade de väldigt lite.

Tamahagane är också ett järn med mycket få föroreningar, vilket förklarar varför japanska svärd av västerländskt järn ofta hittas i sitt ursprungliga skick med nästan ingen rost. Det är anledningen till att tamahagane anses vara ett mycket högkvalitativt järn.

”Mysteriet” med tamahagane, som även modern vetenskap inte kan lösa

De japanska svärden tillverkas enligt tillverkningsmetoden för tatara-järn som har förts vidare till våra dagar. Men tillverkningsprocessen för svärdet överfördes ursprungligen från en generation till en annan, och många mysterier kvarstår när det gäller tillverkningsprocessen och de använda materialen.

Det sägs att de gamla svärden tillverkades av olika material än de moderna svärden, vilket förklarar varför det sägs att inget svärd kan tillverkas på samma sätt, inte ens med modern teknik. Tillverkningsmetoden för tatara-järn som har förts vidare från generation till generation är baserad på en metod utvecklad av slutet av Edo-periodens smeder, ”Suishinshi Masahide”, som anses vara grundaren av Shin-Shin-To-stilen.

Japanska svärd med hårdhet överstigande teoretiska värden

Tillverkningsprocessen för ett japanskt svärd kallas ”Tsukurikomi”, där ett hårt kolstål (kawagane) tillverkat genom vikning och smide omsluts av ett mjukt lågkolstål (shintetsu) för att förena dem. Kombinationen av två motstridiga material, förstärkta av högt kolhalt och mjukade av låg kolhalt, är det som gör den ”okrossbara och oförvridbara” delen av ett japanskt svärd möjlig. Det sägs att det är oförklarligt att svärdets bladhårdhet överstiger det teoretiska värdet, oavsett hur mycket svärdets blad har genomgått zokuri-processen.

Det sägs också att metallurgin inte kan förklara hur tamahagane ”fastnar” bara genom att plattas ut, vikas och slås först. Temperaturen i ugnen som används för att tillverka tatara-järnet är under 1 500 grader Celsius. Å andra sidan måste temperaturen i ugnen för vanligt järn vara mycket högre för att järnet ska stå, och det är för svårt att banka det även om det slås.

Tatara-järnets arbete har överkommit existens- och dödskriser, och varje gång har det förts vidare till våra dagar med små modifieringar av dess form. Även om vetenskapen inte kan förklara det har smideskonstnärerna lärt sig teknikerna med sina ögon, öron och kropp, och de fortsätter att föra över sin kunskap till framtida generationer.

Svärd är inte vapen, utan konstverk som alltid fascinerar människor över hela världen. När du får chansen att se ett svärd på nära håll bör du fullt ut uppskatta dess skönhet samtidigt som du föreställer dig smedernas utseende och tankar som skapade det.