Op welke temperatuur kan je ijzer het beste smeden? En wanneer smelt het?

Mathias, 15 jaar
7 november 2009

Men ziet altijd in films hoe de ridders elkaar bekampen met ijzeren zwaarden. Deze zijn gemaakt door een smid in een smederij. Maar hoe weet een smid nu zeker dat hij de juiste temperatuur heeft en hoe hoog is die dan? Men kan de wapens ook maken door ijzer te smelten en in een mok te gieten. Welke temperatuur is hiervoor dan nodig?

Antwoord

In de tijd van de ridders was de smid erg beperkt in de keuze van materiaalbehandeling om tot een sterk en hard stalen zwaard te komen. Waarschijnlijk had hij alleen vuur ter beschikking als warmtebron en kon dus ongeveer maximaal 1000°C halen. Smelten - en laat staan gieten - van staal (ijzer met een beetje koolstof) zat er zeker niet in. Hiervoor moet men afhankelijk van het koolstofgehalte temperaturen van 1200°C (veel koolstof) tot 1550°C (zuiver ijzer) kunnen halen. Het startmateriaal ten tijde van de ridders is vermoedelijk sponsijzer, gereduceerd in de vaste stof uit ijzererts met koolstof als reductor. De smid zal dan eerst het staal erg warm maken om de ruwe startvorm op hoge temperatuur te vervormen tot een zwaard. Omdat dit op hoge temperatuur (1000°C) gebeurt, zal het staal redelijk zwak en zacht zijn, waardoor dit dus gemakkelijk gaat. In een tweede stap op lagere temperatuur, vervormt de smid het staal waardoor het met elke slag sterker wordt. De lagere temperatuur (800°C) zorgt ervoor dat het staal deze geïnduceerde sterkte behoudt. In de middeleeuwen moet de ervaren smid zich op de kleur van het staal beroepen om te temperatuur te schatten. Des te warmer het staal, des te meer de kleur zal veranderen van rood (vanaf 800°C) over oranje naar geel. Na de warmvervorming van het staal wordt het zwaard kort ondergedompeld in een bad koud water. Door de snelle afkoeling vormt zich aan de buitenkant van het zwaard een harde laag die het zwaard voor lange tijd scherp houdt.

Deze vraag werd beantwoord door: 

Prof. Dr. ir Martine Wevers

Katholieke Universiteit Leuven

Departement Materiaalkunde / Department of Materials Engineering

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen