Am început să confecționăm replica toporului din flori spongioase de fier de mlaștină. Acesta a trebuit să fie rafinat și transformat în fier forjabil, ceea ce s-a dovedit a fi o muncă de amploare.
Foto: Kirsten Helgeland, Muzeul de Istorie Culturală, UiO.
Fier brut cu un conținut ridicat de zgură
Extragerea fierului brut de mlaștină, sau fabricarea așa-numitului fier spongios sau bloom, nu a fost un proces pe care l-am efectuat în cadrul acestui proiect. Fierul spongios a fost achiziționat de la un grup de persoane care lucrează de ani de zile cu extracția fierului, Tom Haraldsen și Jens Jørgen Olesen fiind contribuitori importanți. Când ne-am început munca, aveam la dispoziție cinci bureți de fier.
Înainte de a putea folosi bureții pentru a forja toporul, aceștia trebuiau prelucrați. Porii și buzunarele din blooms, asemănătoare unui burete, conțin o substanță asemănătoare sticlei numită zgură. Fierul de turbă poate conține până la 50% zgură după ce a fost topit (Jylov 2009:123). Aceste impurități cauzează formarea de fracturi și crăpături dacă încercați să forjați imediat bloomul. Pentru a rafina fierul, a trebuit să eliminăm o mare parte din zgură, golurile au trebuit să fie închise și orice zgură rămasă a trebuit să fie întinsă și distribuită cât mai fin posibil.
Procesarea prin pliere
Am folosit un proces de pliere și forjare ca metodă aleasă de noi pentru a elimina impuritățile și a consolida fierul din bloom. Acest lucru s-a dovedit a necesita părți mari din perioada proiectului și cantități mari de cărbune de lemn. De primele două ori când am încălzit bloomul, cele mai mari buzunare de zgură se lichefiau și se scurgeau în forjă. O mare parte din zgura rămasă a fost scoasă cu ciocanul în timpul procesului de forjare care a urmat. După ce fiecare floare de fier a fost comprimată și porii au fost eliminați prin sudare în forjă, aceasta a fost ciocănită în formă de bară. Bara era apoi pliată la mijloc, iar cele două capete erau unite prin sudare în forjă, formând o bară mai groasă. Bara a fost apoi alungită din nou prin ciocănire și împăturită din nou. Acest proces de frământare și pliere se repeta de 4-5 ori pentru fiecare floare. În cele din urmă, am sudat cu forja bloomurile prelucrate pentru a forma o singură piesă mare pentru forjarea toporului.
Aici puteți vedea imagini cu toate bloomurile de fier înainte de prelucrarea prin pliere, precum și o parte din deșeurile de la forjare, sub formă de zgură și solzi de ciocan.
Calitatea slabă a bloomului
Când am început lucrarea, am avut la dispoziție 8,5 kilograme de fier spongios, sub forma a cinci bloomuri. Plănuiam să îl folosim pe cel mai mare, care cântărea 3,5 kilograme, pentru a forja toporul. Floarea fusese extrasă în cadrul unui atelier de topire a fierului care a avut loc la Parcul Patrimoniului Cultural Veien în 2015 și fusese împărțită în două jumătăți. În ciuda faptului că acest bloom era bogat în fier și bine consolidat, a demonstrat proprietăți slabe de forjare atunci când a fost prelucrat. Au apărut o serie de fracturi și fisuri – chiar și după prelucrarea repetată prin pliere. Este foarte posibil ca această problemă să fie asociată cu calitatea minereului din mlaștina Modum care a fost utilizat pentru procesul de extracție. Majoritatea celorlalte flori au fost extrase din minereul Snertingdal și au fost de bună calitate. Prin urmare, fierul din Veien a fost „casat”, iar celelalte bloomuri au fost forjate într-o singură piesă pentru fabricarea toporului.
Un raport de la atelierul Veien 2015 poate fi găsit aici (doar în limba norvegiană). Raportul include detalii despre calitatea minereului care sunt, de asemenea, relevante pentru celelalte bloomuri pe care le foloseam pentru topor.
Scurt de fier
A fost oarecum surprinzător pentru noi faptul că cele patru bloomuri rămase, cinci kilograme de fier spongios în total, s-au dovedit a fi puțin insuficiente pentru ceea ce aveam nevoie pentru toporul pe care intenționam să îl facem, în ciuda faptului că greutatea planificată a acestuia era sub un kilogram.
Prelucrarea prin pliere în Japonia
Rafinarea fierului și a oțelului prin procesul de pliere este o metodă binecunoscută în tradiția japoneză de spadasin, încă vie chiar și astăzi. În fabricarea sabiei japoneze, fierul sau oțelul trece prin 10-15 cicluri de pliere și sudare în forjă. Această cantitate de ciocănire și sudare înseamnă încălzirea piesei de prelucrat de numeroase ori în forjă, ceea ce duce la oxidarea unei mari părți a suprafeței de fier care se desprinde în timpul procesului de ciocănire, formând fulgi subțiri și fragili. Arheologii se referă la acest lucru sub denumirea de hammerscale. În procesul japonez de prelucrare prin pliere (shita-kitae), care implică mai mult de zece pliere, la sfârșitul procesului rămâne doar 1/10 din greutatea piesei originale (Inoues 2002).
Cu un consum mare de resurse
Am pliat cinci kilograme de fier spongios de cinci ori și am rămas cu puțin peste un kilogram. Am fi preferat să-l mai împăturim încă de câteva ori pentru a ne asigura o calitate înaltă a fierului înainte de a începe să forjăm toporul, dar eram în criză de timp, precum și de fier. O concluzie trasă este că prelucrarea pliurilor necesită cantități enorme de fier, cărbune și timp. Este adevărat că zgura poate reprezenta aproape jumătate din greutatea floarei de fier spongios, iar cea mai mare parte din această zgură ar trebui întotdeauna să fie îndepărtată. Cu toate acestea, procesul de oxidare a suprafeței consumă foarte mult fier în timpul numeroaselor runde de încălzire. Am cheltuit aproximativ cinci zile și 100 de kilograme de cărbune de lemn pentru a transforma cinci kilograme de fier spongios într-un kilogram de fier forjabil, consolidat într-o singură bucată.
Metodă mai bună de prelucrare
Pierderea substanțială de materie primă, cărbune de lemn și timp pe care o presupune prelucrarea prin pliere, sugerează că ar fi de dorit o metodă mai bună. Aceasta este oferită de tehnica de retopire a fierului brut de floare.
Literatura de specialitate
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)
Clip de film – prelucrarea pliurilor (1:35 min)
Galerie – prelucrarea pliurilor bog iron (43 imagini)
.