Wootz steel itu Baja tipe apa sih?

Dalam legenda perang zaman romawi kuno, dikenal material baja pembuat pedang yang sangat kuat dan tahan tumpul. Konon, pedang asal timur tengah dan negeri jazirah Arab Persia memang disegani karena kualitas yang sangat bagus dan awet digunakan. Teknologi peleburan material menjadi kunci kekuatan militer dimasa tersebut, masa dimana negara dan peradaban tidak memiliki standar pengukuran baku dan batas wilayah yang jelas. Dalam artikel kali ini kita akan membahasa secara ringkas tentang material Wootz Steel ini atau yang biasa dikenal dengan baja Damascus.

WOOTZ STEEL DAN ASAL MUASAL MATERIAL BAJA DAMASCUS INI

Baja Damaskus merupakan baja tempahan dari bilah pedang yang dibuat di Timur tengah. Material baja ini memang dalam teknik material moderen sudah dianggap “punah” karena tidak ada lagi pengrajin yang lurus keturunan dari pengrajin pisau tersebut, tidak seperti baja yang digunakan dalam pedang Katana samurai Jepang. Baja Damaskus orang Persia dan Arab awalnya ditempah dari bongkahan dan ketul baja Wootz baik yang diimpor dari India Selatan atau dibuat di pusat produksi di Sri Lanka, atau Khorasan. Pedang tradisional timur tengah dengan material Wootz steel ini memiliki ciri khas pola pita dan belang-belang yang mengingatkan pada air yang mengalir, terkadang dengan pola “tangga” atau bunga corak “mawar”. Pisau semacam itu terkenal tangguh, tahan terhadap pecah, dan mampu diasah hingga tajam dan kokoh.

Secara umum teknologi material baja Damaskus ini menjadi banyak variasi dan campurannya. Baja asal Wootz (India), Fulad (Persia), Fuladh (Arab), Bulat (Rusia) dan Bintie (Cina) semuanya adalah nama untuk baja wadah karbon ultra-tinggi historis yang dicirikan oleh segregasi karbida.

Penjelasan paling umum adalah bahwa baja ini kemungkinan besar dinamai dari kota Damaskus, ibu kota Suriah dan salah satu kota terbesar di Levant kuno. Ini mungkin merujuk pada pedang yang dibuat atau dijual di Damaskus secara langsung, atau mungkin hanya mengacu pada aspek pola khas, dibandingkan dengan kain Damask (juga dinamai untuk Damaskus) atau mungkin memang batang dari akar kata “damas”.

Memang, asal usul nama “Baja Damaskus” masih diperdebatkan – penulis Islam al-Kindi (nama lengkap Abu Ya’qub ibn Ishaq al-Kindi, sekitar 800 M – 873 M) dan al-Biruni (nama lengkap Abu al-Rayhan Muhammad Ibn Ahmad al-Biruni, sekitar tahun 973 M – 1048 M) adalah ulama yang menulis tentang pedang dan baja yang dibuat untuk pedang, berdasarkan penampilan permukaannya, lokasi geografis produksi atau tempa, atau nama pandai besi, dan masing-masing menyebutkan ” pedang damascene “atau” damascus “sampai batas tertentu.

Mengambil dari referensi literatur arab kuno al-Kindi dan al-Biruni, ada tiga sumber potensial untuk istilah “Damaskus” dalam konteks penjelasan mengenai material baja ini:

• Kata “damas” adalah akar kata untuk “disiram” dalam bahasa Arab [5] dengan “air” menjadi “ma” dalam bahasa Arab dan bilah Damaskus sering digambarkan menunjukkan pola air di permukaannya, dan sering kali disebut sebagai “baja berair” dalam berbagai bahasa Arab dan timur tengah.

• Al-Kindi menyebut pedang yang diproduksi dan ditempa di Damaskus sebagai Damaskus tetapi perlu dicatat bahwa pedang ini tidak digambarkan memiliki pola pada baja.

• Al-Biruni menyebut seorang pandai besi bernama Damasqui yang membuat pedang dari baja wadah dan amat tersohor dizamannya.

MENGAPA BAJA DAMASKUS MENJADI TERKENAL?

Seiring dengan kesuksesan ekspansi dan kejayaan semasa perang di timur tengah, pisau dari material Baja Damaskus bertumbuh menjadi identitas pemersatu kebudayaan bangsa Arab maupun bangsa Persia. Sampai dekade berikutnya pun pedang dari material Damaskus ini masih menjadi benda koleksi dan investasi yang bernilai tinggi, bukan hanya karena kualitas daya tahan tetapi juga nilai historisnya.

Sejak abad ke-17 dan seterusnya, beberapa pelancong Eropa mengamati pembuatan baja di India Selatan, di Mysore, Malabar, dan Golconda. Kata “wootz” tampaknya berasal dari terjemahan yang salah dari wook; akar kata bahasa Tamil untuk paduan tersebut adalah urukku. Teori lain mengatakan bahwa kata tersebut merupakan variasi dari uchcha atau ucha (“superior”). Menurut salah satu teori, kata ukku didasarkan pada arti “melebur, membubarkan”. Bahasa Dravida lainnya memiliki kata-kata yang terdengar serupa untuk baja. ukku, kata untuk baja dalam bahasa Kannada dan bahasa Telugu. Ketika Benjamin Heyne memeriksa baja India di Distrik Ceded dan daerah berbahasa Kannada lainnya, dia diberitahu bahwa baja tersebut adalah ucha kabbina (“besi unggul”), juga dikenal sebagai ukku tundu di Mysore.

Legenda baja wootz dan pedang Damaskus membangkitkan keingintahuan komunitas ilmiah Eropa dari abad ke-17 hingga abad ke-19. Penggunaan paduan karbon tinggi sedikit diketahui di Eropa sebelumnya dan dengan demikian penelitian baja wootz memainkan peran penting dalam pengembangan metalurgi Inggris, Perancis dan Rusia modern.

Pada 1790, sampel baja wootz diterima oleh Sir Joseph Banks, presiden British Royal Society, yang dikirim oleh Helenus Scott. Sampel ini menjadi sasaran pemeriksaan ilmiah dan analisis oleh beberapa ahli.

Spesimen belati dan senjata lainnya dikirim oleh Rajas India ke Pameran Besar di London pada 1851 dan Pameran Internasional 1862. Meskipun lengan pedang itu didekorasi dengan indah dan dihiasi permata, mereka sangat dihargai karena kualitas bajanya. Pedang orang Sikh dikatakan tahan bengkok dan kusut, namun tetap bagus dan tajam.

WOOTZ STEEL SECARA UNSUR ILMU METALLOGRAPHY MATERIAL

Dalam perkembangannya, walaupun cara dan metode pembuatan material baja Damaskus sudah punah karena kerahasiaan yang tanpa penerus, para ilmuwan Litbang material masih terus mengamati dan menguji spesimen sejarah yang ada dimuseum maupun koleksi pribadi.

Setelah penelitian secara ilmu material metalurgi berkembang, Baja Wootz menjadi sumber penelitian yang menarik. Baja ini secara umum merupakan sejenis alloy besi baja wadah yang dicirikan dengan pola corak pita dan kandungan karbon yang tinggi berwarna kehitaman. Corak Pita ini dibentuk oleh lembaran karbida mikroskopis dalam martensit temper atau matriks perlit pada baja karbon tinggi, atau dengan pita ferit dan perlit pada baja karbon rendah. Corak tersebut sebenarnya merupakan paduan baja perintis yang ditemukan di India Selatan (Tamil nadu) pada pertengahan milenium ke-1 SM dan diekspor secara global.

Baja Damaskus atau Wootz steel secara pengamatan fisik memang dicirikan oleh pola yang disebabkan oleh pita-pita unsur besi Fe₃C yang bergerombol/ Partikel karbon tumbuhan dibuat oleh mikrosegregasi unsur pembentuk karbida tingkat rendah. Wootz mengandung lebih banyak bahan karbon daripada kualitas umum baja tuang moderen yang biasa digunakan dalam industri otomotif.

Pola berbeda dari baja Wootz yang dapat dibuat melalui proses penempaan adalah pola gelombang, tangga, dan mawar dengan ikatan yang sangat rapat. Namun dengan palu, pewarnaan, dan etsa, pola yang disesuaikan lebih lanjut dibuat. Kehadiran kawat nano sementit, dan tabung nano karbon telah diidentifikasi oleh Peter Paufler dari TU Dresden dalam struktur mikro baja wootz. Ada kemungkinan kelimpahan karbida logam ultrahard dalam matriks baja yang mengendap dalam pita. Pedang Wootz terkenal karena ketajaman dan ketangguhannya.

WOOTZ STEEL SECARA UNSUR ILMU METALLURGY MATERIAL

Identifikasi baja casting wadah “Damaskus” berdasarkan struktur metalurgi memang sulit dilakukan, karena baja wadah tidak dapat dibedakan secara andal dari jenis baja lain hanya dengan satu kriteria, sehingga karakteristik pembeda baja wadah berikut harus dipertimbangkan:

• Baja wadah berbentuk cair, yang menghasilkan kandungan baja yang relatif homogen tanpa terak

• Pembentukan dendrit dan corak seperti batik merupakan ciri khas

• Pemisahan elemen menjadi wilayah dendritik dan interdendritik di seluruh sampel

Dengan definisi ini, reka ulang modern dari baja wadah konsisten dengan contoh sejarah. Namun, reputasi dan sejarah baja Damaskus telah memunculkan banyak legenda, seperti kemampuan untuk memotong laras senapan atau memotong rambut yang jatuh di bilahnya, meskipun keakuratan legenda ini tidak tercermin dari contoh wadah berpola yang masih ada. pedang baja yang sering ditempa sedemikian rupa untuk mempertahankan tikungan setelah tertekuk melewati batas elastisnya.

Sebuah tim peneliti di Jerman menerbitkan laporan pada tahun 2006 mengungkapkan kawat nano dan tabung nano karbon dalam pisau yang ditempa dari baja Damaskus, meskipun John Verhoeven dari Universitas Negeri Iowa di Ames, menyarankan tim peneliti yang melaporkan kawat nano di baja wadah telah melihat sementit, yang dapat dengan sendirinya ada sebagai batang, jadi mungkin tidak ada nanotube karbon dalam struktur seperti batang.

Meskipun banyak jenis baja modern mengungguli paduan Damaskus kuno, reaksi kimia dalam proses produksi membuat mata pisau menjadi luar biasa pada masanya, karena baja Damaskus bersifat superplastik dan sangat keras pada saat yang bersamaan. Selama proses peleburan untuk mendapatkan ingot baja Wootz, biomassa kayu dan daun diketahui telah digunakan sebagai aditif karburasi bersama dengan jenis besi tertentu yang kaya akan unsur microalloying. Batang logam ini kemudian akan ditempa lebih lanjut dan dikerjakan menjadi bilah baja Damaskus.

Penelitian sekarang menunjukkan bahwa nanotube karbon dapat berasal dari serat tumbuhan batang bambu. Struktur pori pada material baja Wootz steel atau baja Damaskus ini menunjukkan bagaimana nanotube dibentuk di baja. Beberapa ahli berharap untuk menemukan tabung nano tersebut di lebih banyak relik karena dianalisis lebih dekat.

Wootz juga disebutkan dibuat dari kombinasi “shaburqan” (baja keras, kemungkinan besar besi tuang putih) dan “narmahan” (baja lunak) oleh Biruni, keduanya merupakan bentuk besi mekar yang dibentuk di bawah kondisi. Dalam resep wadah seperti itu, tidak ada bahan tanaman tambahan yang diperlukan untuk memberikan kandungan karbon yang diperlukan, dan karena itu setiap kawat nano dari sementit atau tabung nano karbon tidak akan menjadi hasil dari serat tumbuhan. T. H. Henry menganalisis dan mencatat komposisi sampel baja wootz yang disediakan oleh Royal School of Mines. Rekaman:

• Karbon (Gabungan) 1,34%
• Karbon (Tidak Tergabung) 0,31%
• Sulfur 0,17%
• Silikon 0,04%
• Arsenik 0,03%

Baja Wootz dianalisis dengan Faraday dan tercatat mengandung 0,01-0,07% Aluminium. Faraday, Messrs, dan Stodart berhipotesis bahwa Aluminium dibutuhkan dalam baja dan penting dalam membentuk sifat baja wootz yang sangat baik. Namun T. H. Henry menyimpulkan bahwa keberadaan Aluminium di Wootz yang digunakan oleh penelitian ini disebabkan oleh terak, membentuk silikat. Percy kemudian kembali menegaskan bahwa kualitas baja wootz tidak bergantung pada keberadaan Aluminium.

BAJA DAMASKUS DIGUNAKAN DALAM SENJATA API

India terkenal dengan besi dan bajanya sejak zaman kuno. Catatan sastra menunjukkan bahwa baja dari India selatan dinilai sebagai yang terbaik di dunia dan diperdagangkan di Eropa kuno, Cina, dunia Arab, dan Timur Tengah. Baja wootz menunjukkan ciri teknologi baja karbon yang sangat tinggi dengan karbon 1-2% dan diyakini telah digunakan untuk membuat bilah Damaskus dengan pola baja yang disiram. Baja Wootz atau baja Damaskus ini juga memacu perkembangan dalam studi metalografi modern dan juga memenuhi syarat sebagai bahan canggih dalam terminologi modern karena baja tersebut menunjukkan sifat super-elastik.

Karena teknologi dari pembuatan pedang Arab Persia yang menggunakan baja Damaskus sangat tersohor, ilmuwan dan ahli metalurgi Eropa pun ingin meniru dan mencotoh teknologi ini dan mengapilkasikannya pada teknik manufaktur senjata api. Sebelum awal abad ke-20, semua laras senapan ditempa dengan memanaskan potongan tipis besi dan baja dan membentuk laras pipanya di sekitar mandrel pada mesin bubut. Proses ini disebut sebagai “laminating” atau “Damaskus”. Jenis selongsong barel ini mendapatkan reputasi lemah dan tidak pernah dimaksudkan untuk digunakan dengan bubuk tanpa asap modern, atau jenis bahan peledak yang cukup kuat.

Pada awalnya, karena kemiripan permukaanya dengan baja Damaskus, laras kelas atas ini hanya sukses dibuat oleh pembuat senjata Belgia dan Inggris. Selongsong barel silinder ini memiliki tanda bukti dan dimaksudkan untuk digunakan dengan beban bertekanan ringan. Produsen senjata saat ini membuat rakitan slide dan bagian kecil seperti pemicu dan pengaman untuk pistol Colt M1911 dari bubuk baja Swedia yang menghasilkan efek dua warna yang berputar-putar; bagian ini sering disebut sebagai “Stainless Damaskus”.

BAJA DAMASKUS WOOTZ STEEL VS HIGH SPEED STEEL HSS MANA YANG LEBIH KUAT?

Jika dibandingkan dengan material Baja Kecepatan Tinggi moderen yang kita kenal dengan nama HSS, tentu saja HSS lebih unggul, bukan dari segi daya tahan pisaunya tetapi dari ongkos produksi yang lebih murah. Baja HSS juga ditawarkan dalam berbagai kelas dan kualitas dan juga dikenal sebagai: E M2 grade untuk aplikasi umum termasuk gulungan. E M35 grade untuk aplikasi umum. E M42 kobalt-grade untuk alat pemotong dan bandsaw bi-metal. C8 grade 8% cobalt-grade dengan kekerasan tinggi yang ditingkatkan dan E945 paduan rendah dengan kekerasan panas yang baik untuk alat pemotong.

KESIMPULAN

Kerangka pengetahuan ilmu material moderen mengenai baja Damaskus atau Wootz Steel ini memang hanya berdasarkan sisa-sisa bukti yang telah ditemukan. Meskipun demikian, setidaknya kita dapat yakin bahwa besi menjadi logam dominan untuk digunakan baik untuk tujuan rekayasa teknik maupun untuk penggunaan yang lebih khusus seperti pedang, bahkan jika kita melakukannya entah kapan sifat-sifat khusus dan potensi baja mulai dieksploitasi secara sistematis. Banyak teknologi material logam awal masih ada terkubur di dalam tanah yang seringkali dalam kondisi fisik yang buruk.

Keberlangsungan pekerjaan pandai besi dan teknologi peleburan logam secara keseluruhan, dan pekerjaan logam lainnya, juga sangat bergantung pada praktik penguburan arkeologi yang disengaja dan dirawat agar bisa dipelajari lagi fungsi dan manfaatnya untuk kemajuan teknologi manusia. Banyak barang logam metal awal, sekarang dapat ditemukan di museum dan pusat sumber daya arkeologi lainnya, telah ditemukan selama penyelidikan arkeologi selama dua ratus tahun terakhir, dan lebih banyak lagi yang ditemukan sepanjang waktu, baik selama penggalian arkeologi atau oleh penemuan yang tidak disengaja.

Jika Anda berminat untuk membeli perlengkapan alat machine tools, cutting tool maupun hand tooling silahkan hubungi kami melalui chat online yang ada di pojok kanan bawah website ini atau melalui email : moc.artxelatemobfsctd@selas Semoga menambah bahan referensi anda! Wassalam!

---

Sumber:
Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.

The Sword and the Crucible: A History of the Metallurgy of European Swords Up to the 16th Century, Alan R. Williams (2012). The Sword and the Crucible. Brill. p. 30. 

Sinopoli, Carla M. (2003). The Political Economy of Craft Production: Crafting Empire in South India, c. 1350–1650. Cambridge University Press. p. 192

Kochmann, W.; Reibold, Marianne; Goldberg, Rolf; Hauffe, Wolfgang; Levin, Alexander A; Meyer, Dirk C; Stephan, Thurid; Müller, Heide; Belger, André; Paufler, Peter (2004). “Nanowires in ancient Damascus steel”. Journal of Alloys and Compounds. 372(1–2): L15–L19.

Allan, James W.; Gilmour, Brian J. J.; Studies, British Institute of Persian (2000). Persian Steel: The Tanavoli Collection. Oxford University Press for the Board of the Faculty of Oriental Studies, University of Oxford and the British Institute of Persian Studies. 

academia.edu/18962989/Early_Islamic_manufacture_of_crucible_steel_at_Merv_Turkmenistan

semanticscholar.org/paper/The-making-and-selling-of-wootz%2C-a-crucible-steel-Bronson/6fbe75ffd29d29338808cf55ec430a11e0f5c013

academia.edu/35997825/Islamic_Swords_ch_3_Kindi_on_Swords_commentary