Vorgang beim Falten
Wenn ein Schmied einen Stahl faltet, macht er folgendes:
- den erhitzten Rohling wird zunächst strecken
- den Rohling teilweise spalten
- an der Bruchkante umschlagen
- wieder zusammenschmieden
Dieser Faltvorgang wird immer und immer wiederholt. Auf diese Weise werden Legierungen geschaffen, die man sehr gezielt beeinflussen kann. Das dient einerseits dazu, einen völlig homogenen Stahl zu schaffen, bei dem man auch unerwünschte Bestandteile mit der Zeit fast völlig „ausschmiedet“ – oder einen Stahl schafft, der über zahlreiche unterschiedliche Lagen verfügt. Beides geschieht auf der gleichen Grundlage, nämlich durch Falten.
Homogenisierung von Stahl
Besonders in früheren Zeiten wurde Eisen nicht durch Aufschmelzen gewonnen, wie im heutigen Hochofen, sondern es wurde als Rohmaterial in Form des minderwertigen Eisenschwamms (Luppen) verwendet. Eisenschwamm hat einen relativ geringen Kohlenstoffgehalt, enthält aber viel unerwünschte Schlacke.
Diese wurde zunächst grob ausgeschmiedet, dann immer weiter ausgeschmiedet und durch Umfalten weiter bearbeitet. Dadurch wurde das Eisen entkohlt (das heißt der Kohlenstoff entfernt), durch das Umfalten wurde das Originalgefüge immer weiter reduziert, bis das Gefüge schließlich homogen war.
Schmieden von Lagen
Die optisch beeindruckende Struktur von Damaszener Stahl entsteht durch Ätzung des Stahls. Das Muster, das dabei sichtbar wird, zeigt lediglich die verschiedenen, in einem Stahl vorhandenen Schichten an. Erzeugt werden diese Schichten durch das Aufeinanderschmieden von unterschiedlichen Stahlsorten, die (klassisch) zunächst durch Feuerschweißen (Verbindung von unterschiedlichen Stählen bei rund 1.300 °C Schweißtemperatur im Ofen unter Luftabschluss) verbunden wurden.
Werden unterschiedliche Lagen immer wieder gefaltet und aufeinandergeschmiedet, kann man mit entsprechendem Geschick einen Stahl mit „gemischten“ Eigenschaften herstellen. Das beste Beispiel dafür ist ein japanisches Katana-Schwert. – in der traditionellen Technik geschmiedet kann ein Katana 30.000 hauchdünne, unterschiedliche Lagen haben.
Im Wesentlichen ist das Ziel, den Stahl außen hart, innen aber zäh-elastisch zu machen, damit die Klinge sehr scharf wird, aber nicht bricht. Zudem wird der anfangs ungleiche Kohlenstoffgehalt im Eisen (wie oben beschrieben) im Ausgangsstahl homogenisiert. Die Leistungsfähigkeit von traditionellen japanischem Messerstähle ist dabei heute noch beeindruckend und auch heute nur mit hohem Aufwand zu erreichen.