Struktur von kawagane und shingane — das Schmiedegeheimnis, das dem japanischen Schwert Härte und Zähigkeit zugleich verleiht

Das japanische Schwert gilt als eines, das „nicht bricht, sich nicht biegt und gut schneidet". Harter Stahl ergibt eine scharfe Schneide, bricht jedoch leicht; weicher Stahl bricht weniger leicht, nimmt aber keine scharfe Schneide an. Diesen Widerspruch löst die Verbundstruktur, bei der hartes kawagane weiches shingane umhüllt. Dieser Artikel erläutert, wie kawagane und shingane hergestellt und kombiniert werden, wie die Struktur in den einzelnen Schulen variiert und wie diese Struktur bei der Betrachtung und Begutachtung eines Schwertes erkennbar wird.

kawagane und shingane — Arbeitsteilung

Die Klinge des japanischen Schwertes wird aus zwei oder mehr Stahlsorten mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt gefertigt.

Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto härter wird der Stahl — durch yaki-ire verwandelt er sich in Martensit, ein hartes Gefüge. Umgekehrt nimmt Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt die Härtung schwerer an und behält seine Zähigkeit. Durch die Arbeitsteilung, bei der kawagane Schneide und Oberfläche übernimmt und shingane den Kern bildet, koexistieren Härte und Zähigkeit in einem einzigen Schwert. Die Stahlgefüge werden in Ferrit, Perlit und Martensit ausführlich erläutert.

Woher stammen die Materialien — tamahagane und oroshigane

kawagane und shingane entstammen dem tamahagane, das im tatara-Verfahren gewonnen wird.

1. Eisensand wird mit Holzkohle reduziert, um tamahagane zu gewinnen. Tamahagane weist je nach Bereich unterschiedliche Kohlenstoffgehalte auf.
2. Der tōshō zerlegt das tamahagane in kleine Stücke und sortiert Bereiche mit hohem und niedrigem Kohlenstoffgehalt durch Sichtprüfung.
3. Stahl mit unzureichendem Kohlenstoffgehalt wird durch ein Verfahren namens oroshigane angepasst.
4. Der sortierte Stahl wird gestapelt, erhitzt und zu einem Block zusammengeschweißt (tsumiwakashi).
5. orikaeshi tanren wird wiederholt; dabei werden Verunreinigungen herausgepresst und der Kohlenstoffgehalt vereinheitlicht.

In der Regel wird kawagane häufiger gefaltet (rund ein Dutzend Mal), shingane weniger oft (einige Male). Mit jeder Faltung verdoppelt sich die Schichtenzahl; bei kawagane können sich mehrere Tausend bis mehrere Zehntausend Schichten überlagern. Diese Schichtstruktur tritt als jigane-Maserung (itame, masame usw.) an der Oberfläche zutage. Zu tatara und tamahagane siehe Eisensand-Gewinnung und der Weg zum tamahagane, zu oroshigane Oroshigane und Raffinierungstechnik, und zur Wissenschaft des orikaeshi tanren Die Wissenschaft des orikaeshi tanren.

Tsukurikomi — die Kombination von kawagane und shingane

Die Art und Weise, wie kawagane und shingane kombiniert werden, nennt man tsukurikomi. Tsukurikomi bezeichnet hier nicht die Querschnittsform der Klinge wie shinogi-zukuri oder hira-zukuri, sondern die Methode der Stahlkombination.

Beim kōbuse wird kawagane dünn ausgeschmiedet, U-förmig gefaltet und shingane in das Innere eingelegt; anschließend werden beide durch Feuerschweißen verbunden. Beim darauffolgenden hizukuri, bei dem die Klinge in ihre Form gezogen wird, bedeckt kawagane das gesamte Schwert, während shingane im Kern sitzt. Den Prozess des hizukuri erläutert Der Prozess des hizukuri.

Härte und Zähigkeit — vollendet durch yaki-ire

Die Verbundstruktur entfaltet ihre volle Wirkung im Augenblick des yaki-ire.

• Ton wird auf die Klinge aufgetragen (tsuchioki) — dünn auf der Schneidenseite, dick auf der mune-Seite
• Wird die Klinge auf ca. 800 °C erhitzt und in Wasser getaucht, wird die dünn belehmte Schneidenseite schlagartig abgekühlt und verwandelt sich in Martensit — sie wird hart
• Die dick belehmte mune-Seite sowie das ohnehin kohlenstoffarme shingane werden nicht gehärtet und behalten ihre Zähigkeit
• Da sich das Gefüge auf der Schneidenseite ausdehnt, biegt sich die Klinge zur mune-Seite hin. Die sori des japanischen Schwertes ist auch ein Ergebnis dieses Strukturunterschieds

Das Zusammenwirken aus dem Unterschied im Kohlenstoffgehalt zwischen kawagane und shingane, dem Unterschied in der Lehmdicke beim tsuchioki und dem Unterschied in der Abkühlgeschwindigkeit erzeugt die Eigenschaft: außen hart, innen weich. Die Physik hinter der Entstehung von sori finden Sie in Die Physik der sori-Entstehung, die Entstehung von nie und nioi in nie und nioi — die Wissenschaft des Stahls, der das Leuchten des hamon erzeugt.

Das japanische Schwert aus Sicht der modernen Werkstoffkunde

Die Kombination aus kawagane und shingane entspricht dem Konzept des „Verbundwerkstoffdesigns" in der modernen Werkstoffkunde.

• Hartes und zähes Material werden kombiniert, um Eigenschaften zu erzielen, die ein einzelnes Material nicht bieten kann
• Es entspricht dem Konzept der „Gradientenwerkstoffe", bei denen Härte an der Oberfläche und Zähigkeit im Inneren angeordnet werden
• Die Schichtstruktur hemmt das Fortschreiten von Rissen und erhöht den Widerstand gegen das Brechen

Die Praxis der alten tōshō, die aus dem begrenzten Werkstoff tamahagane allein durch Erfahrung und Beobachtung zu dieser Konstruktion fanden, stimmt mit modernen ingenieurtechnischen Theorien überein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es unter den kotō Schwerter ohne shingane (muku-Schmiedung) sowie Strukturen gibt, die sich nicht in moderne Kategorien einordnen lassen — man kann daher nicht sagen: „Alle japanischen Schwerter sind kōbuse."

Strukturunterschiede zwischen den Schulen

Bei den Hauptschulen, den Gokaden, gibt es Unterschiede in der Schmiedeweise und Struktur des jigane.

• Bizen-den: Zähes jigane und hamon, der vorwiegend von nioi geprägt ist. Das tanren des kawagane ist fein und dicht, und utsuri erscheint in der itame-Maserung.
• Sōshū-den: Da das jigane starkem nie beim yaki-ire standhalten muss, ist Festigkeit gefordert. Chikei und kinsuji treten auf.
• Yamashiro-den: Feines, helles jigane. Das tanren des kawagane ist besonders fein.
• Yamato-den: Häufig masame-Maserung; die Tempelschmiede legten Wert auf Robustheit.
• Mino-Tradition: Auf Praxistauglichkeit ausgerichtet; im jigane kann ein als shirake bezeichnetes Erscheinungsbild auftreten.

Die Unterschiede im jigane zwischen den einzelnen Schulen werden in Vergleichende Betrachtung des jigane der Gokaden ausführlich verglichen.

Wie zeigt sich die Struktur bei Begutachtung und Betrachtung?

Die Struktur aus kawagane und shingane lässt sich auch von der Oberfläche der Klinge ablesen.

1. Die jigane-Oberfläche: Die durch orikaeshi tanren im kawagane erzeugten Schichten treten als itame, masame oder mokume an der Oberfläche zutage. Die Feinheit der Maserung zeigt die Sorgfalt beim tanren des kawagane.
2. Freilegung des shingane: Wenn kawagane durch langjähriges togi dünn wird, tritt das weiche shingane an die Oberfläche. Dies nennt man „shingane ga deru"; ein Teil des jigane wirkt dann verschwommen und unregelmäßig. Es ist ein wichtiges Indiz für die Beurteilung des Zustands des Schwertes.
3. Auswirkungen von suriage: Bei einem Schwert, dessen nakago durch suriage neu gestaltet wurde, kann die Struktur des ursprünglichen nakago-Bereichs freigelegt werden.
4. Die Grenze zwischen hamon und jigane: Die Grenze zwischen der durch yaki-ire gehärteten Schneidenseite des kawagane und dem nicht gehärteten Bereich ist der hamon. Die Helligkeit des hamon spiegelt den Kohlenstoffgehalt des kawagane und das Können beim yaki-ire wider.

Ein Schwert, bei dem shingane freigelegt ist, lässt wenig Spielraum für erneutes togi und beeinträchtigt auch den ästhetischen Wert. Prüfen Sie beim Kauf oder bei der Begutachtung, ob im jigane raue Stellen vorhanden sind. Die Merkmale von suriage werden in Technik und Begutachtung von suriage erläutert, der Entstehungsmechanismus des jigane in Der Entstehungsmechanismus des jigane.

Zusammenfassung

Was die Leistung des japanischen Schwertes trägt, ist die Arbeitsteilung zwischen hartem kawagane und weichem shingane. Tamahagane wird sortiert, durch orikaeshi tanren werden Schichten aufgebaut, durch tsukurikomi wie kōbuse oder honsanmai kombiniert und durch tsuchioki und yaki-ire werden Härte und Zähigkeit fixiert. Diese Abfolge von Arbeitsschritten verwirklicht zugleich „nicht brechen, sich nicht biegen und gut schneiden". Diese Struktur, die mit modernem Verbundwerkstoffdesign übereinstimmt, tritt auch an der Oberfläche der Klinge als jigane-Maserung und Freilegung des shingane in Erscheinung und dient als Anhaltspunkt für Betrachtung und Begutachtung. Der werkstoffwissenschaftliche Aspekt der Verbundstruktur wird auch in Verbundstruktur von kawagane und shingane: die werkstoffwissenschaftlichen Gründe, warum das japanische Schwert nicht bricht und schneidet behandelt.