Yaki-ire-Techniken beim guntō — Technische Unterschiede zwischen dem traditionellen tsuchioki-yaki-ire und dem industriellen gleichmäßigen yaki-ire
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Grundprinzipien des yaki-ire — Gefügeveränderungen im Stahl
Die Festigkeit aller Stahlklingen einschließlich des nihontō wird maßgeblich durch den als yaki-ire bezeichneten Wärmebehandlungsprozess bestimmt. Das yaki-ire ist die Technik, erhitzten Stahl schnell abzukühlen, um die innere Struktur des Stahls zu verändern und Härte sowie Festigkeit sprunghaft zu erhöhen.
Die Beziehung zwischen Eisen (Fe), dem Hauptbestandteil von Stahl, und Kohlenstoff (C) verändert sich je nach Temperatur drastisch. Bei auf über etwa 770 °C erhitztem Stahl wandelt sich die Kristallstruktur des Eisens in einen Zustand um, der als „Austenitphase" bezeichnet wird, und die Kohlenstoffatome verteilen sich gleichmäßig im Eisengitter. Bei diesen hohen Temperaturen ist der Stahl vergleichsweise weich und leicht zu bearbeiten.
Wird der Stahl von diesem Zustand aus schnell abgekühlt, wandelt er sich in eine andere Kristallstruktur um, die als „Martensitphase" bezeichnet wird. In diesem Zustand sind die Kohlenstoffatome im Eisengitter fixiert und haben keinen Ausweg. Infolgedessen entsteht eine anomal verzerrte Kristallstruktur, und durch diese Verzerrung steigt die Härte dramatisch an. Das ist das Wesen des yaki-ire.
Das yaki-ire des nihontō — Berührungspunkt zwischen Tradition und Wissenschaft
Japans tōkō hatten dieses Prinzip des yaki-ire praktisch verstanden, noch bevor es eine wissenschaftliche Sprache dafür gab. Die tōkō erlernten durch Jahrhunderte von Versuch und Irrtum die optimale Erhitzungstemperatur, die Abkühlgeschwindigkeit und das Abkühlmedium auf empirischem Wege.
Die Kontrolle der Erhitzungstemperatur wurde anhand der Farbe beurteilt. Beim Übergang der Farbe der rotglühenden Klinge — von dunkelrot zu hellrot und weiter zu gelb — erreicht der Stahl unterschiedliche Temperaturen. Die tōkō erlernten im Verlauf ihrer Ausbildung diese „Farberkennung" und beurteilten die Temperatur, so nimmt man an, mit einer Genauigkeit von etwa ±10 °C.
Die Wahl des Abkühlmediums ist ebenfalls von größter Bedeutung. Verschiedene Abkühlmedien wie Wasser, Öl, Asche und Salz beeinflussen die Abkühlgeschwindigkeit erheblich. Üblicherweise verwendeten die tōkō eine geheim überlieferte Mischflüssigkeit, die als „yakimizu" bezeichnet wurde. Diese Flüssigkeit war kein einfaches Wasser, sondern wurde aus Laugenwasser, Salz, Holzasche und anderen Bestandteilen in komplexer Weise zusammengemischt, um, wie man vermutet, die Abkühlgeschwindigkeit und ungleichmäßige Kühlung präzise zu kontrollieren.
Anlassen — das „Gleichgewicht" zwischen Härte und Zähigkeit
Eine Klinge direkt nach dem yaki-ire ist jedoch weit spröder, als man erwarten würde. Eine Klinge in der Martensitphase ist zwar extrem hart, bricht aber gleichzeitig extrem leicht und ist im Kampf nicht verwendbar. Daher ist der als „Anlassen (yakimodoshi)" bezeichnete Prozess unerlässlich.
Das Anlassen ist ein Prozess, bei dem die Klinge nach dem yaki-ire erneut erhitzt wird — allerdings nicht auf so hohe Temperaturen wie beim yaki-ire. Üblicherweise wird dabei in einem Bereich von 150 °C bis 300 °C erhitzt. Bei diesen Temperaturen entspannt sich ein Teil der verzerrten Kristallstruktur der Martensitphase, und es findet eine Umwandlung in eine stabilere „Anlassstruktur" statt. Infolgedessen nimmt die Härte geringfügig ab, während gleichzeitig die „Zähigkeit (Biegsamkeit, Bruchfestigkeit)" erheblich zunimmt.
Die Wahl der Anlasstemperatur unterscheidet sich je nach Verwendungszweck der Klinge.
| Anlasstemperatur | Wirkung | Bevorzugte Verwendung |
|---|---|---|
| Niedrigtemperatur-Anlassen (150 °C – 200 °C) | Reduziert die Sprödigkeit bei größtmöglichem Erhalt der Härte | Klingen mit Schwerpunkt auf Schärfe, zum Beispiel Schwerter für Samurai, die für kampfintensive Auseinandersetzungen mit häufigem Schwerteinsatz vorgesehen waren |
| Hochtemperatur-Anlassen (250 °C – 300 °C und mehr) | Erheblicher Härteverlust, aber deutliche Steigerung der Zähigkeit | Wurde häufig in Umgebungen gewählt, in denen Flexibilität und Haltbarkeit gefordert waren — etwa beim guntō, wo die Zuverlässigkeit als Waffe höchste Priorität hatte |
Dieses „Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit" ist das wichtigste Element, das den wahren Wert des nihontō bestimmt.
Yaki-ire und Anlassen beim guntō in der Praxis
Der guntō der Shōwa-Zeit — insbesondere der Typ-98-guntō (eingeführt 1938) — war hinsichtlich yaki-ire und Anlassen auf „Zuverlässigkeit als Waffe" als höchste Priorität ausgelegt.
Die Klingen des guntō wurden häufig mit einer höheren Zähigkeit angelassen als gewöhnliche Kunstschwerter. Dies war darauf zurückzuführen, dass sie dem kontinuierlichen Hieben im Gruppennahkampf standhalten mussten. Es durfte nicht vorkommen, dass die Klinge beim Niederschlagen mehrerer Feinde brach oder splitterte. Aus diesem Grund wurde die Anlasstemperatur höher eingestellt, und es erfolgte eine Abstimmung, bei der „Haltbarkeit gegenüber Schärfe bevorzugt" wurde.
Andererseits variierte dieses Gleichgewicht je nach der Fähigkeit des tōkō erheblich. Ein guntō aus der Hand eines namhaften tōkō realisierte eine Abstimmung, die „Härte und Zähigkeit auf hohem Niveau vereinte". Solche Klingen wurden auf dem Schlachtfeld hoch geschätzt und sollen manchmal von gegnerischen Streitkräften als Beutestücke begehrt worden sein.
Mikroskopie und yaki-ire-Wissenschaft — Moderne Überprüfung
Die moderne Metallurgie stellt Mittel zur detaillierten Analyse der yaki-ire- und Anlassspuren einer Klinge bereit. Wird die Klinge unter einem Lichtmikroskop auf mehr als die 100-fache Vergrößerung gebracht, wird die detaillierte Struktur des Martensit- und Anlassgefüges sichtbar.
Mit Härteprüfungen (Vickers-Härte und Mikrovickers-Härte) lässt sich die Härte sehr kleiner Bereiche der Klinge in Einheiten von 0,1 mm messen. Bei der Untersuchung hochwertiger guntō lässt sich bestätigen, dass die Klinge zwar insgesamt im Bereich von HV 550 bis 750 (Vickers-Härte) liegt, dabei jedoch je Bereich bewusst entworfene Härteunterschiede aufweist.
Beispiele für Härteunterschiede je nach Bereich sind folgende.
- Klingenabschnitt (Schneide): ca. HV 700
- jihada-Abschnitt: HV 550 – 600
Aus diesen Unterschieden lässt sich schlussfolgern, dass die tōkō „für jeden Bereich bewusst unterschiedliche Kühl- und Erhitzungsbedingungen nutzten". Dies ist ein Beweis dafür, dass sie die „Wissenschaft von yaki-ire und Anlassen" vollständig verstanden hatten, und ein Indikator für die tiefe Kompetenz der tōkō.
Das Zustandsdiagramm von Eisen und Kohlenstoff wurde von Chemikern erstmals im 19. Jahrhundert erstellt, doch Japans tōkō hatten dieses Phänomen bereits Hunderte von Jahren zuvor praktisch kontrolliert.
