Il tamahagane (玉 鋼 ) È la parte premium della lente d'ingrandimento in metallo del tatara , il tradizionale altoforno giapponese. Dai migliori pezzi di tamahagane nasce il tradizionale acciaio utilizzato nella fabbricazione delle spade giapponesi .
Nel 2008 è stato prodotto principalmente nella prefettura di Shimane .
Il campione di minerale di ferro in Giappone è generalmente sotto forma di ghiaia o sabbia fine nera. La parola砂 鉄( satetsu ) Può riferirsi a tutte le forme di minerale, tuttavia è più comunemente usata per riferirsi alla sabbia ferruginosa. Il minerale, prodotto dall'erosione degli strati naturali, si deposita sul fondo dei corsi d'acqua e lì si mescola con altri sedimenti. Si trova principalmente in riva al mare, nelle paludi e in fondo o vicino a corsi d'acqua. Il satetsu può essere riconosciuto dal suo colore che va dal rosso al nero. Contiene solo l'1% di ferro puro.
In passato, il minerale di ferro veniva separato dagli altri sedimenti facendolo passare attraverso canali dove veniva prodotta l'acqua. Così, il minerale di ferro più denso si è depositato sul fondo mentre gli altri sedimenti sono stati spazzati via dalla corrente. Oggi questo metodo è abbandonato a causa del suo impatto sull'ambiente.
Il ferro che si trova nel satetsu si trova principalmente sotto forma di tre minerali distinti:
Il ferro puro viene estratto dal satetsu mediante riduzione in un altoforno , chiamato tatara .
Un ciclo operativo della tatara è di cinque giorni: uno per preparare le pareti della vasca tatara , tre per fare l'acciaio e uno per estrarlo dalla fornace. Durante un ciclo, il tatara consuma circa 8 tonnellate di satetsu e 13 tonnellate di carbone (che funge sia da carburante che da riduttore).
Quando la temperatura raggiunge i 1400 ° C , l'ossigeno viene introdotto mediante soffietti. Questo ossigeno reagisce con il carbonio del carbone per dare monossido di carbonio e il calore necessario per le reazioni.
Il processo dà una lente d'ingrandimento , un blocco di acciaio eterogeneo di 2 tonnellate, chiamato kera . La metà del kera è realizzata in acciaio avente tra lo 0,6 e l'1,5% di carbonio ed è chiamata tamahagane ; Dal 50 al 66 % di questa tamahagane ha il contenuto di carbonio ottimale per realizzare una sciabola. L'acciaio alla periferia è il tamahagane più ricercato, a causa del suo più alto contenuto di carbonio.
La tecnica del tatara durò fino al 1925 circa. Nel 1975, il governo giapponese decise di riaccendere gli altiforni Shimane.
I fabbri credono che un buon tamahagane dovrebbe essere pesante, denso, con un aspetto argenteo e con una struttura cristallina fine. Al contrario, un tamahagane cattivo è grigiastro.
Con la tecnica tatara il carbonio non viene distribuito uniformemente nel ferro, difetto se si cerca un acciaio con buone proprietà meccaniche come, ad esempio, nella fabbricazione di una spada tradizionale giapponese : il fabbro può quindi tagliare i pezzi migliori della lente d'ingrandimento ( kera ), saldarli nella fucina per ottenere un lingotto, quindi "sfogliare" questo stesso lingotto stendendolo e ripiegandolo più volte su se stesso, in modo da omogeneizzare strati di ferro che ne contengono troppo carbonio con quelli che non contengono o meno, dando un acciaio composito di ottima qualità.