Phosphorlegierter keltischer Stahl – hart, zäh und korrosionsbeständig

Summary

The steel products of the Celts (knives, axes, swords) are multilayer objects, produced by the process of fire welding from steel rods having different chemical compositions. Celtic metallurgists used phosphorus as an alloying element. To obtain suitable alloys, they smelted phosphorus containing iron ores in shaft furnaces; alternatively, a phosphorus slag former (e.g. animal bone meal) was added. The combination of appropriate materials (steel rods with a phosphorus content varying between 0.2 and 0.7 % mass) and sophisticated forging techniques allowed the Celtic smiths to obtain workpieces showing superb hardness and tenacity. Moreover, a layer of fine-grained goethite (rust) on the workpiece surface served to protect these Celtic steel products from corrosion.

Zusammenfassung

Die Stahlprodukte der Kelten (Messer, Beile, Schwerter) sind Mehrlagenwerkstoffe. Sie wurden aus Stahlstäben mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung von den Schmieden durch Feuerschweißen hergestellt. Als Legierungselement wurde von den keltischen Metallurgen Phosphor verwendet. Das Legieren von Phosphor erfolgte durch Verhüttung phosphorhaltiger Eisenerze oder durch Aufgabe phosphorhaltiger Schlackenbildner (Tierknochenmehl) im Schachtofen. Mit dieser Werkstoffauswahl (Stahlstäbe mit unterschiedlichem Legierungsanteil an Phosphor von 0,2 bis 0,7 Masse-%) und Schmiedetechnik wurden von den keltischen Schmieden Werkstücke mit hoher Härte und Zähigkeit erzeugt. Durch die Bildung von feinkörnigem Goethit (Rost) an der Werkstückoberfläche waren die keltischen Stahlprodukte korrosionsbeständig.