Image microscopique montrant un fragment d'acier arrondi emprisonné dans le laitier.

Image microscopique montrant un fragment d’acier arrondi emprisonné dans le laitier.
Image: Rahil Alipour / Archéologie UCL

L’acier au chrome, communément appelé acier inoxydable, est considéré comme une innovation de fabrication récente, mais de nouvelles preuves suggèrent que les anciens Perses sont tombés sur une première version de cet alliage il y a environ 1000 ans, ce qui est une surprise pour les archéologues.

Les anciens Perses forgeaient des alliages fabriqués à partir d’acier au chrome dès le 11ème siècle de notre ère, selon de nouveaux recherche publié aujourd’hui dans le Journal of Archaeological Science. Cet acier était probable utilisé pour produire des épées, des poignards, des armures et d’autres objets, mais ces métaux contenaient également du phosphore, ce qui les rendait fragiles.

«Cet acier pour creuset fabriqué à Chahak contient environ 1% à 2% de chrome et 2% de phosphore» Rahil Alipour, auteur principal de la nouvelle étude et archéologue à l’University College London, a déclaré dans un e-mail.

Les archéologues et les historiens étaient, jusqu’à présent, assez certains que l’acier au chrome (à ne pas confondre avec le chrome – c’est autre chose) était une invention récente. Et en effet, l’acier inoxydable tel que nous le connaissons aujourd’hui a été développé au 20ème siècle et contient beaucoup plus de chrome que l’acier produit par les anciens Perses. Alipour a déclaré que l’ancien acier au chrome persan «n’aurait pas été inoxydable».

Cela dit, le nouveau document «fournit la première preuve de l’ajout cohérent et intentionnel d’un minéral de chrome, très probablement de la chromite, à la charge d’acier du creuset – résultant en la production intentionnelle d’un acier à faible teneur en chrome», ont écrit les chercheurs dans leur étude.

Une traduction de manuscrits persans médiévaux a conduit l’équipe de recherche à Chahak, un site archéologique dans le sud de l’Iran. Chahak était autrefois une plaque tournante importante pour la production d’acier, et c’est le seul site archéologique en Iran avec des preuves de fabrication d’acier à creuset, dans lequel le fer est ajouté à de longs creusets tubulaires, avec d’autres minéraux et de la matière organique, qui est puis scellé et réchauffé dans une fourruresurce. Après refroidissement, un lingot est retiré en cassant le creuset. Cette technique était d’une importance vitale dans de nombreuses cultures, y compris les Vikings.

«L’acier de creuset en général est un très hautacier de qualité », a déclaré Alipour. «Il ne contient pas d’impuretés et est tout à fait idéal pour la production d’armes, d’armures et d’autres outils.»

Un manuscrit clé utilisé dans l’étude a été écrit par le polymathe persan Abu-Rayhan Biruni, qui remonte au 10ème ou 11ème siècle de notre ère. Intitulé «al-Jamahir fi Marifah al-Jawahir» (traduit en «Un compendium pour connaître les gemmes»), le manuscrit offrait des instructions pour forger l’acier du creuset, mais il comprenait un composé mystérieux appelé rusakhtaj (signifiant «le brûlé»), que les chercheurs ont interprété et ensuite identifié comme étant un sable de chromite.

Reste de creuset contenant un morceau de scories incrusté.

Reste de creuset contenant un morceau de scories incrusté.
Image: Rahil Alipour / Archéologie UCL

Les fouilles à Chahak ont ​​abouti à la découverte de charbon résiduel dans les vieux scories de creuset (déchets qui restent après la séparation du métal). La datation au radiocarbone de ce charbon de bois a donné une plage de dates entre le 10e et le 12e siècle de notre ère. Un microscope électronique à balayage a été utilisé pour analyser les échantillons de laitier, révélant des traces de chromite minérale. Enfin, une analyse des particules d’acier trouvées dans le laitier suggère que l’acier du creuset Chahak contenait entre 1% et 2% en poids de chrome.

«L’acier de creuset au chrome fabriqué à Chahak est le seul connu de ce type à contenir du chrome, un élément que nous connaissons comme important pour la production d’acier moderne, comme l’acier à outils et l’acier inoxydable», a expliqué Alipour. «L’acier pour creuset au chrome Chahak aurait été similaire en termes de propriétés à l’acier à outils moderne» et «la teneur en chrome aurait augmenté la résistance et la trempabilité, les propriétés nécessaires pour fabriquer des outils.»

Une richesse d’objets en acier de creuset persan peut être trouvée dans les musées du monde entier, a-t-elle déclaré, et nous savons déjà que l’acier du creuset était utilisé pour fabriquer des armes blanches, des armures, objets prestigieux, et d’autres outils. Chahak est également mentionné dans les manuscrits historiques comme un endroit où les lames de creuset et les épées ont été fabriquées, mais les récits «mentionnent également que les lames étaient vendues à un prix très élevé, mais elles étaient cassantes, elles ont donc perdu de leur valeur».

Le phosphore, qui a également été détecté lors de l’analyse, a été ajouté pour réduire le point de fusion du métal mais aussi pour réduire une certaine ténacité, qui a ensuite fragilisé le métal.

Un gros morceau d'acier emprisonné dans le laitier du creuset.

Un gros morceau d’acier emprisonné dans le laitier du creuset.
Image: Rahil Alipour / Archéologie UCL

Quoi qu’il en soit, la découverte indique une tradition persane spécifique de la fabrication de l’acier, qui est en soi assez importante. À la connaissance des auteurs, la teneur en chrome spécifique observée dans l’acier Chahak pourrait être utilisée pour le distinguer d’autres artefacts.

«Les preuves antérieures de l’acier à creuset, étudiées par des universitaires, appartiennent à des centres de production d’acier à creuset en Inde, au Sri Lanka, au Turkménistan et en Ouzbékistan», a déclaré Alipour. «Aucun de ceux-ci ne montre de trace de chrome. Ainsi, le chrome en tant qu’ingrédient essentiel de la production d’acier pour creusets Chahak n’a été identifié dans aucune autre industrie de l’acier pour creusets connue jusqu’à présent. À quoi elle a ajouté: «C’est très important, car nous pouvons maintenant rechercher cet élément dans des objets en acier creusés et les retracer jusqu’à leur centre ou méthode de production.

À cette fin, les chercheurs espèrent travailler avec des experts des musées pour partager leurs découvertes et pour aider à la datation et à l’identification des objets avec cette signature unique en acier chromé.

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