We begonnen de replica bijl te maken van sponsachtige bloei van veenerts ijzer. Dit moest worden verfijnd en omgezet in smeedbaar ijzer, wat een omvangrijke klus bleek te zijn.
Foto: Kirsten Helgeland, Museum voor Cultuurhistorie, UiO.
Ruw ijzer met een hoog slakgehalte
De winning van ruw veenijzer, of het maken van zogenaamd spons- of bloei-ijzer, was geen proces dat wij in het kader van dit project hebben uitgevoerd. Het sponsijzer werd verkregen van een groep mensen die zich al jaren met de extractie van ijzer bezighouden, waarbij Tom Haraldsen en Jens Jørgen Olesen belangrijke medewerkers waren. Toen we met ons werk begonnen, hadden we vijf blooms ijzer tot onze beschikking.
Voordat we de blooms konden gebruiken om de bijl te smeden, moesten ze bewerkt worden. Poriën en pockets in de sponsachtige blooms bevatten een glasachtige substantie, slak genaamd. Veenijzer kan tot 50% slak bevatten nadat het is gesmolten (Jylov 2009:123). Deze onzuiverheden veroorzaken de vorming van breuken en scheuren als men de bloom meteen probeert te smeden. Om het ijzer te kunnen raffineren, moesten we een groot deel van de slak verwijderen, de holten dichten en de overgebleven slak zo fijn mogelijk uitrekken en verdelen.
Vouwverwerking
We gebruikten een vouw- en smeedproces als de door ons gekozen methode om de onzuiverheden te verwijderen en het ijzer van de bloom te consolideren. Dit bleek een groot deel van de projectperiode en enorme hoeveelheden houtskool in beslag te nemen. De eerste paar keer dat we het smeedijzer verhitten, worden de grootste zakken slak vloeibaar en vloeien in de smederij. Een groot deel van de overblijvende slak werd eruit gehamerd tijdens het smeedproces dat volgde. Nadat elke ijzeren bloom was samengeperst en de poriën door het smeden waren verwijderd, werd hij tot een staaf gehamerd. De staaf werd in het midden omgeplooid en de twee uiteinden werden door smidslassen samengevoegd, waardoor een dikkere staaf werd gevormd. De staaf werd dan opnieuw verlengd door te hameren en opnieuw gevouwen. Dit proces van kneden en vouwen werd 4-5 keer herhaald voor elke bloei. Tenslotte smeedden we de bewerkte blokken aan elkaar tot één groot werkstuk voor het smeden van de bijl.
Hier ziet U foto’s van alle ijzeren blokken vóór de vouwbewerking, en van het smeedafval in de vorm van slakken en hamerslag.
Slechte kwaliteit van het smeedijzer
Toen we met ons werk begonnen, hadden we 8,5 kilogram sponsijzer tot onze beschikking, in de vorm van vijf blokken. We waren van plan de grootste, met een gewicht van 3,5 kilogram, te gebruiken om de bijl te smeden. De bloom was gewonnen tijdens een workshop over ijzersmelten die in 2015 in het cultureel erfgoedpark Veien werd gehouden en was in twee helften gesplitst. Ondanks het feit dat deze bloom rijk was aan ijzer en goed geconsolideerd, vertoonde hij slechte smeedeigenschappen bij de verwerking. Er ontstonden een aantal breuken en scheuren – zelfs na herhaalde plooibewerkingen. Dit probleem kan in verband worden gebracht met de kwaliteit van het modum-veenerts dat voor het winningsproces werd gebruikt. De meeste andere blooms waren gewonnen uit Snertingdal-erts, en waren van goede kwaliteit. Het ijzer uit Veien werd daarom “geschroot” en de andere blokken werden tot één werkstuk gesmeed om de bijl te maken.
Een verslag van de workshop Veien 2015 kan hier worden gevonden (alleen Noorse tekst). Het verslag bevat details over de ertskwaliteit die ook relevant zijn voor de andere blooms die we gebruikten voor de bijl.
Tekort aan ijzer
Het was enigszins verrassend voor ons dat de resterende vier blooms, vijf kilogram sponsijzer in totaal, een beetje tekort bleken te zijn voor wat we nodig hadden voor de bijl die we van plan waren te maken, ondanks het feit dat het geplande gewicht ervan onder de één kilogram lag.
Vouwverwerking in Japan
Raffineren van ijzer en staal door middel van het vouwproces is een bekende methode in de Japanse zwaardsmid traditie, die zelfs vandaag de dag nog levend is. In de Japanse zwaardmakerij doorloopt het ijzer of staal 10-15 cycli van vouwen en smidslassen. Deze hoeveelheid hameren en lassen betekent dat het werkstuk talloze malen in de smederij wordt verhit, wat leidt tot oxidatie van veel ijzeroppervlak dat tijdens het hameren afvalt, waardoor dunne, broze schilfers worden gevormd. Archeologen noemen dit hamerslag. Bij Japanse vouwprocessen (shita-kitae), waarbij meer dan tien keer wordt gevouwen, blijft aan het eind van het proces slechts 1/10 van het gewicht van het oorspronkelijke stuk over (Inoues 2002).
Resource-intensief
We vouwden vijf kilo sponsijzer vijf keer en hielden iets meer dan een kilo over. We hadden het liever nog een paar keer gevouwen om zeker te zijn van een hoge kwaliteit ijzer voordat we de bijl gingen smeden, maar we hadden niet alleen een tekort aan ijzer, maar ook een tekort aan tijd. Een van de conclusies is dat voor het vouwen enorme hoeveelheden ijzer, houtskool en tijd nodig zijn. Toegegeven, slak kan bijna de helft van het gewicht van de bloei van sponsijzer uitmaken, en het grootste deel van deze slak zou altijd moeten worden verwijderd. Niettemin verbruikt het proces van oppervlakte-oxidatie veel ijzer tijdens de vele verhittingsrondes. Wij waren ongeveer vijf dagen en 100 kilogram houtskool kwijt om vijf kilogram sponsijzer om te zetten in één kilogram smeedbaar ijzer, samengevoegd tot één stuk.
Betere verwerkingsmethode
De aanzienlijke verspilling van grondstof, houtskool en tijd die de vouwverwerking met zich meebrengt, doet vermoeden dat een betere methode wenselijk zou zijn. Daarin wordt voorzien door de techniek van het hersmelten van het ruwe blousijzer.
Literatuur
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)
Filmfragment – vouwverwerking (1:35 min)
