Aloitimme replikakirveen valmistamisen suon malmiraudan sienimäisistä kukinnoista. Tämä oli jalostettava ja muutettava taottavaksi raudaksi, mikä osoittautui mittavaksi työksi.
Kuva: Kirsten Helgeland, Kulttuurihistoriallinen museo, UiO.
Raaka rauta, jossa on korkea kuonapitoisuus
Raaka suora raudan louhinta eli niin sanotun sieniraudan tai bloom-raudan valmistus ei ollut prosessi, jota suoritimme osana tätä projektia. Sienirauta hankittiin joukolta henkilöitä, jotka ovat työskennelleet raudan louhinnan parissa jo vuosia, ja Tom Haraldsen ja Jens Jørgen Olesen olivat tärkeitä tekijöitä. Kun aloitimme työmme, meillä oli käytössämme viisi rautapölkkyä.
Ennen kuin pystyimme käyttämään pölkkyjä kirveen takomiseen, ne piti käsitellä. Sienimäisissä bloomeissa olevat huokoset ja taskut sisältävät lasimaista ainetta, jota kutsutaan kuonaksi. Suorarauta voi sisältää sulatuksen jälkeen jopa 50 % kuonaa (Jylov 2009:123). Nämä epäpuhtaudet aiheuttavat murtumien ja halkeamien muodostumista, jos kupua yritetään takoa heti. Raudan jalostamiseksi meidän oli poistettava suuri osa kuonasta, tyhjät tilat oli suljettava ja jäljelle jäänyt kuona oli venytettävä ja jaettava mahdollisimman hienojakoisesti.
Taivutusprosessi
Valitsemamme menetelmä epäpuhtauksien poistamiseksi ja bloom-raudan lujittamiseksi oli taitto- ja taontaprosessi. Tämä osoittautui vievän suuren osan hankeajasta ja valtavat määrät puuhiiltä. Parilla ensimmäisellä kerralla, kun lämmitimme kuprua, suurimmat kuonataskut nesteytyivät ja valuivat takomoon. Suuri osa jäljelle jääneestä kuonasta vasaroitiin pois sitä seuranneen taontaprosessin aikana. Kun jokainen rautakimppu oli puristettu ja huokoset poistettu takomalla, se vasaroitiin tangoksi. Tämän jälkeen tanko taitettiin keskeltä ja molemmat päät yhdistettiin takomohitsaamalla, jolloin muodostui paksumpi tanko. Tämän jälkeen tankoa pidennettiin jälleen vasaroimalla ja taiteltiin uudelleen. Tämä vaivaus- ja taittoprosessi toistettiin 4-5 kertaa jokaista kukkaa kohti. Lopuksi taontahitsasimme käsitellyt pölkyt yhteen muodostaaksemme yhden ison työkappaleen kirveen takomista varten.
Tässä näet kuvia kaikista rautapölkyistä ennen taittokäsittelyä sekä osan takomisesta syntyneistä jätteistä kuonan ja vasarahiutaleiden muodossa.
Puutteellinen pölkkyjen laatu
Aloittaessamme työmme meillä oli käytettävissämme kahdeksan ja puoli kiloa sienirautaa viitenä pölkkyjen pölkkyjenä. Suunnittelimme käyttävämme suurinta, 3,5 kiloa painavaa, kirveen takomiseen. Kukinto oli louhittu Veienin kulttuuriperintöpuistossa vuonna 2015 järjestetyssä raudansulatusta käsittelevässä työpajassa, ja se oli jaettu kahteen osaan. Huolimatta siitä, että tämä kimpale sisälsi runsaasti rautaa ja oli hyvin konsolidoitunut, se osoitti huonoja taontaominaisuuksia käsiteltäessä. Useita murtumia ja halkeamia ilmeni – jopa toistuvan taittokäsittelyn jälkeen. Ongelma saattaa hyvinkin liittyä louhintaprosessissa käytetyn Modumin suon malmin laatuun. Suurin osa muista pullistumista oli louhittu Snertingdalin malmista, ja ne olivat hyvälaatuisia. Siksi Veienin rauta ”romutettiin” ja muut bloomit taottiin yhdeksi työkappaleeksi kirveen valmistusta varten.
Raportti Veienin vuoden 2015 työpajasta löytyy täältä (vain norjankielinen teksti). Raportti sisältää yksityiskohtia malmin laadusta, joilla on merkitystä myös kirveen valmistukseen käyttämiemme muiden pölkkyjen osalta.
Raudan vähyys
Meille oli hieman yllättävää, että jäljelle jääneet neljä pölkkyä, yhteensä viisi kiloa sienirautaa, osoittautuivat hieman niukemmiksi kuin mitä tarvitsimme valmistettavaksi aiottua kirvestä varten, huolimatta siitä, että kirveen suunnitellun painon oli määrä olla alle kilo.
Taivutusprosessi Japanissa
Raudan ja teräksen jalostaminen taittoprosessin avulla on tunnettu menetelmä japanilaisessa miekanvalmistusperinteessä, joka elää vielä nykyäänkin. Japanilaisessa miekanvalmistuksessa rauta tai teräs käy läpi 10-15 taitto- ja takomishitsauskertaa. Tällainen määrä vasarointia ja hitsausta tarkoittaa työkappaleen lämmittämistä useita kertoja takomossa, jolloin suuri osa raudan pinnasta hapettuu ja irtoaa vasarointiprosessin aikana muodostaen ohuita, hauraita hiutaleita. Arkeologit kutsuvat tätä vasarakiveksi. Japanilaisessa taittokäsittelyssä (shita-kitae), jossa taittoja tehdään yli kymmenen, jäljelle jää prosessin päätteeksi vain 1/10 alkuperäisen kappaleen painosta (Inoues 2002).
Resursseja vaativa
Taittelimme viisi kiloa sienirautaa viisi kertaa, ja jäljelle jäi hieman yli kilo. Olisimme mieluummin taittaneet sitä vielä pari kertaa varmistaaksemme laadukkaan raudan ennen kuin aloimme takoa kirvestä, mutta aika oli vähissä ja rauta oli myös vähissä. Yksi johtopäätös on, että taittaminen vaatii valtavasti rautaa, hiiltä ja aikaa. Kuona voi tosin muodostaa lähes puolet sieniraudan painosta, ja suurin osa tästä kuonasta olisi aina poistettava. Pintahapetusprosessi kuluttaa kuitenkin paljon rautaa monien kuumennuskierrosten aikana. Käytimme noin viisi päivää ja 100 kiloa puuhiiltä muuttaaksemme viisi kiloa sienirautaa yhdeksi kappaleeksi konsolidoiduksi kiloksi takomakelpoista rautaa.
parempi käsittelymenetelmä
Taivutuskäsittelyyn liittyvä huomattava raaka-aineen, puuhiilen ja ajan tuhlaus viittaa siihen, että parempi menetelmä olisi suotavaa. Tällaisen tarjoaa tekniikka, jossa raakabloomirauta sulatetaan uudelleen.
Kirjallisuus
Jylov, Mads Rohde (2009): Fra malm til stål. Jernudvindingsteknologi i perioderne vikingetid og tidlig middelalder belyst ved eksperimentelarkæologiske forsøg og metallurgiske analyser. Afdelingen for Middelalder- og Rænæssancearkæologi, Aarhus Universitet Moesgård.
Inoues, Tatsuo (2002) Science of Tatara and Japanese Sword (19.05.2016)
Filmiklippi – taittokäsittely (1:35 min)
