Vi begyndte at lave replika-øksen af svampede udblomstringer af mosejern. Dette skulle raffineres og omdannes til smedbart jern, hvilket viste sig at være et omfattende arbejde.
Foto: Kirsten Helgeland, Kulturhistorisk Museum, UiO.
Råjern med et højt slaggeindhold
Udvinding af rå mosjern eller fremstilling af såkaldt svampe- eller bloomjern var ikke en proces, som vi gennemførte som en del af dette projekt. Svampejernet blev erhvervet fra en gruppe af personer, der har arbejdet med jernudvinding i mange år, hvor Tom Haraldsen og Jens Jørgen Olesen er vigtige bidragydere. Da vi påbegyndte vores arbejde, havde vi fem jernblomster til rådighed.
Hvor vi kunne bruge blomsterne til at smede øksen, skulle de bearbejdes. Porer og lommer i de svampelignende blooms indeholder en glasagtig substans, der kaldes slagge. Mosejern kan indeholde helt op til 50 % slagge, efter at det er blevet smeltet (Jylov 2009:123). Disse urenheder forårsager dannelse af brud og revner, hvis man forsøger at smede bloom’en med det samme. For at forfine jernet var vi nødt til at fjerne en stor del af slaggen, hulrummene skulle lukkes, og den resterende slagge skulle strækkes ud og fordeles så fint som muligt.
Foldbehandling
Vi brugte en fold- og smedningsproces som vores valgte metode til at fjerne urenhederne og konsolidere bloomjernet. Dette viste sig at tage store dele af projektperioden og store mængder trækul i brug. De første par gange, vi opvarmede bloom, ville de største slaggelommer blive flydende og flyde ind i smedjen. En stor del af den resterende slagge blev hamret ud under den efterfølgende smedningsproces. Efter at hver jernblomst var blevet komprimeret og porerne fjernet ved smedesvejsning, blev den hamret til en stang. Stangen blev derefter foldet om på midten, og de to ender blev samlet ved smedesvejsning, hvorved der blev dannet en tykkere stang. Stangen blev derefter forlænget igen ved hamring og foldet sammen igen. Denne proces med æltning og foldning blev gentaget 4-5 gange for hver enkelt blok. Til sidst smedede vi de forarbejdede blooms sammen til et stort emne til smedning af øksen.
Her kan du se billeder af alle jernblooms før foldningsprocessen og noget af affaldet fra smedningen i form af slagger og hammerskæl.
Dårlig bloomkvalitet
Da vi begyndte vores arbejde, havde vi 8,5 kg jernsvamp til rådighed i form af fem blooms. Vi havde planer om at bruge den største, der vejede 3,5 kg, til at smede øksen. Blomsten var blevet udvundet på en workshop om jernsmeltning, der blev afholdt på Veien Kulturarvspark i 2015, og var blevet delt i to halvdele. På trods af, at denne blok var rig på jern og velkonsolideret, viste den dårlige smedeegenskaber, da den blev bearbejdet. Der opstod en række brud og revner – selv efter gentagen foldbehandling. Dette problem kan meget vel være forbundet med kvaliteten af den Modum-mosmalm, der blev anvendt til udvindingsprocessen. De fleste af de andre blokke var blevet udvundet af Snertingdalmalm og var af god kvalitet. Jernet fra Veien blev derfor “skrottet”, og de andre blooms blev smedet til et enkelt emne til fremstilling af øksen.
En rapport fra workshoppen i Veien 2015 kan findes her (kun norsk tekst). Rapporten indeholder detaljer om malmkvaliteten, som også er relevante for de andre blooms, som vi brugte til øksen.
Mangel på jern
Det var noget overraskende for os, at de resterende fire blooms, i alt fem kilo jernsvamp, viste sig at være lidt for lidt af det, vi havde brug for til den økse, vi havde tænkt os at lave, på trods af at dens planlagte vægt var under et kilo.
Foldbehandling i Japan
Raffinering af jern og stål ved hjælp af foldningsprocessen er en velkendt metode i den japanske sværdsmedetradition, som stadig er levende den dag i dag. I japansk sværdfremstilling gennemgår jernet eller stålet 10-15 cyklusser af foldning og smedesvejsning. Denne mængde af hamring og svejsning betyder, at emnet opvarmes adskillige gange i smedjen, hvilket resulterer i oxidering af en stor del af jernoverfladen, som falder af under hamringen og danner tynde, sprøde flager. Arkæologer betegner dette som hammerskæl. Ved japansk foldningsproces (shita-kitae), som indebærer mere end ti foldninger, er der kun 1/10 af vægten af det oprindelige stykke tilbage ved processens afslutning (Inoues 2002).
Ressourcekrævende
Vi foldede fem kilo svampejern fem gange og stod tilbage med lidt over et kilo. Vi ville have foretrukket at folde det endnu et par gange for at sikre en høj kvalitet af jern, inden vi begyndte at smede øksen, men vi var både i tidsnød og i mangel på jern. En af konklusionerne er, at foldning kræver enorme mængder jern, trækul og tid. Slaggen kan ganske vist udgøre næsten halvdelen af vægten af svampejernsblomsten, og det meste af denne slagge ville altid skulle fjernes. Ikke desto mindre bruger overfladeoxideringsprocessen meget jern i løbet af de mange opvarmningsrunder. Vi brugte ca. fem dage og 100 kg trækul på at omdanne fem kg svampejern til et kg smedbart jern, konsolideret til et enkelt stykke.
Bedre forarbejdningsmetode
Det betydelige spild af råmateriale, trækul og tid, som foldeforarbejdningen medfører, tyder på, at en bedre metode ville være ønskværdig. Denne leveres af teknikken med omsmeltning af det rå bloomjern.
Litteratur
Jylov, Mads Rohde (2009): Fra malm til stål. Jernudvindingsteknologi i perioderne vikingetid og tidlig middelalder belyst ved eksperimentelarkæologisk forsøg og metallurgiske analyser. Afdelingen for Middelalder- og Rænæssancearkæologi, Aarhus Universitet Moesgård.
Inoues, Tatsuo (2002) Science of Tatara and Japanese Sword (19.05.2016)
Filmklip – fold-bearbejdning (1:35 min)
