Zwaarden en staalsoorten

Staal is één van de oudste gebruikte metaallegeringen . Diverse technieken voor het hardste en beste staal zijn bekend over de gehele wereld. Het basis element van elk gebruikte staal is IJzer (Fe). Omdat ijzer van nature een zeer zacht materiaal is wordt er koolstof (C ~carbon) aan toegevoegd. Deze combinatie zorgt ervoor dat het gecreëerde staal harder en minder buigzaam wordt. De algemene regel is: hoe meer koolstof in het staal, des te harder het wordt. Staal heeft over het algemeen tussen de 0.2% en 2,0% koolstof.

In de laatste paar honderd jaren heeft de moderne wetenschap niet stilgestaan en nieuwe  chemische combinaties ontdekt met elk zijn eigen unieke eigenschappen. Enkele voorbeelden welke voor zwaarden en messen gebruikt worden zijn o.a. RVS (roestvast staal) en siliconenstaal.

Naast deze basis principes zijn er nog andere technieken welke voor een beter hardheid en flexibiliteit zorgen.

 

Tamahagane

De vertaling van deze Japanse term is letterlijk: "Juwelen staal". Het zwarte ijzerzand en koolstof (houtskool) wordt gemengd in een traditionele laagoven van klei (Tatara) waarbij de temperatuur nooit boven het smeltpunt van het ijzer komt. Het blok erts wat uit de Tatara geboren wordt is Tamahagane. Omdat de Tamahagane qua koolstofverspreiding nog te onzuiver is wordt de Tamahagane in kleine stukjes gehakt. Deze stukjes worden gesorteerd op concentratie  van koolstof (te zien aan de kleur en glans).

Japanse Tamahagane wordt onder streng toezicht van de Japanse overheid gefabriceerd. Het mag nimmer verkocht worden aan een niet-geregistreerde smid of worden geëxporteerd naar buitenlandse smeden.

Er zijn smederijen welke dezelfde traditionele Japanse technieken gebruiken om ‘Tamahagane-staal' te creëren. We spreken hier dus wel over ‘Tamahagane-staal' maar nooit over Tamahagane.

Echter zijn er ook veel bedrijven welke de term Tamahagane gebruiken uit commercieel oogpunt. Zowel de productie van dit staal als de bewerking hiervan hebben geen enkele relatie met Tamahagane.

 

Industrieel staal (Carbon staal, verenstaal, RVS etc)

Moderne wetenschappen hebben ervoor gezorgd dat de koolstof/ijzer verhouding van industrieel staal tot op de één honderdste procent nauwkeurig bepaald kan worden.

Hoewel er meerdere staal-standaarden zijn is een van de meest gebruikte industriële standaarden de AISI standaard. De AISI standaard is bedacht door de gelijknamige Amerikaanse vereniging van industriële staalproducenten.
De AISI standaard vertelt naast de chemische samenstelling ook de specifieke eigenschappen van het staal zoals hardheid, flexibiliteit,  schokbestendigheid en meer.

http://en.wikipedia.org/wiki/American_Iron_and_Steel_Institute
http://en.wikipedia.org/wiki/AISI_steel_grades

Carbon staal
Dit type staal is het meest gebruikte staal op de wereld. De basis combinatie van ijzer en koolstof maakt het geschikt voor bijna alle toepassingen. Aan deze combinatie wordt ook mangaan (Mn) toegevoegd wat het staal extra hard maakt zonder in te leveren op flexibiliteit. Het mangaan zorgt voor een betere weerbaarheid tegen corrosie en oxidatie, de grootste vijand van stalen. Carbon staal is dan ook het meest gebruikte staal voor zwaarden. Het grootste nadeel van dit staal is dat het goed onderhouden moet worden om roest en corrosie te voorkomen.

AISI 1045 of lager
Dit staal is eigenlijk te zacht om een scherp snijvlak te behouden. Echter is de kans dat het staal zal breken erg klein vanwege het lage koolstof gehalte. Messen en zwaarden van 1045 zijn gemakkelijk te slijpen maar zullen ook redelijk snel diezelfde scherpheid verliezen.

AISI 1050
AISI 1050 is zeer geschikt voor katana in het instapsegment. Perfect geschikt voor mensen die weinig snijoefeningen doen. Met een reep ‘strop'-leer kun je je 1050 katana binnen 10 minuutjes weer vlijmscherp krijgen zonder al te veel moeite.

AISI 1060
Vanaf deze hardheid zul je serieuze ‘cutters' vinden. Een perfect hard snijvlak met een hoge flexibiliteit. Het wordt niet snel bot en is gemakkelijk te slijpen. Veel serieuze zwaarden worden van dit staal gemaakt.

AISI 1075
Katana van AISI 1075 zijn 100% gemaakt voor snijoefeningen. Gelukkig biedt de AISI 1075 een grotere flexibiliteit zodat je een kleine kans hebt op beschadigingen bij een verkeerde slag.

AISI 1095
Het perfecte staal voor katana welke gebruikt worden voor volledige Tameshigiri. Zelfs de zwaarste Tameshigiri met opgerolde Tatami-omote met een bamboe kern vormt geen probleem voor katana met een AISI 1095 hardheid. Bij deze hardheid zul je serieus op je techniek moeten gaan letten wil je het zwaard niet beschadigen middels snijoefeningen.

 

Siliconen staal
'Spring steel' oftewel verenstaal is een relatief jonge legering. Het wordt nog steeds gebruikt voor autoveringen en andere elastische onderdelen. Het idee hierachter is dat een extra silicium element (Si) voor een flexibele verbinding tussen de koolstof en ijzer elementen zorgt. Dit maakt het staal dus extra flexibel zonder in te leveren op hardheid. Net zoals bij Carbon staal wordt hier mangaan aan toegevoegd. Kortom een uitstekend staal met een ‘ontraditioneel' sausje.

AISI 9255/9260
Dit staal is vergelijkbaar met AISI 1060 staal maar heeft een grotere foutmarge in het staal door de toegevoegde elastische siliconen elementen. Het is uitstekend geschikt voor snijoefeningen.

 

RVS
Aan ‘roestvast staal' worden de elementen Chroom (Cr) en Nikkel (Ni) toegevoegd. De belangrijkste eigenschappen van de extra elementen is de bescherming tegen corrosie en oxidatie (roest) en een erg hard en gemakkelijk te polijsten oppervlak. Een bijwerking is dat het staal zodanig hard wordt zonder enige flexibiliteit (dus erg breekbaar). Voor kleine messen of scheerapparaten vormt dit geen probleem en is dit zelfs een erg goede eigenschap.
Door de hardheid van RVS is het blad vlijmscherp te slijpen en houdt deze scherpte ook langdurig vast. Voor zwaarden is dit totaal ongeschikt omdat een simpele klap het blad kan breken.

Voor iaito (ongeslepen zwaard) wordt tegenwoordig wel vaker een speciale RVS legering gebruikt. Dit staal heeft wel specifieke toevoegingen gekregen zodat het veel minder stel breekt. Het blijft echter niet geschikt om geslepen te worden en / of fysiek contact mee te hebben.

Voorbeeld van een goedkope RVS katana:
http://www.youtube.com/watch?v=z18X1jmj15w

 

Aluminium
Aluminium is een non-magnetische metaallegering . In de vechtsport worden zwaarden van dit materiaal vanwege het lage gewicht gebruikt voor demonstraties en stijlvormen. Er is vrijwel geen onderhoud nodig en is ook ongevoelig voor corrosie en oxidatie. Het metaal is echter vanwege de zachtheid niet geschikt om geslepen te worden.