HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive – fra luppe til kniv. Kniven fra Bækkegaard grav 2

Jens Christiansen smedede en kopi af NM C 2315, som Emil Vedel og Johan Andreas Jørgensen fandt i 1876 i en kvindegrav, Bækkegaard grav 2, med to fibler, 53 glasperler og en jernnål. Graven er sandsynligvis anlagt i yngre germansk jernalder fase 1 (år 600 til 700 e. Kr.).
Kniven er et næsten komplet bevaret enægget knivblad med buet ryglinje og lige æg. En formodentlig meget lille del af tangens spids mangler. Længde 11,7 cm og maksimal rygtykkelse på 2 mm. Den 6,5 cm lange tange er klart afsat midtfor klingen.

Tangens tværsnit er smalt rektangulært og klingens tværsnit er trekantet. Kniven er fundet med velbevarede rester af et træskaft. Ved udgravningen blev kniven fundet lidt sydligere end det øvrige gravinventar og kan således have været placeret ved livet af den døde. Kopien kaldte vi kniv 1993/4. Kniven blev forsøgt smedet af et stykke barrejern på 29 g. Stykket blev under smedningen opvarmet 13 gange, deraf ingen til hetztemperatur. Også ved smedningen af dette blad opstod der problemer med sprækker – især ved overgangen mellem tange og klinge. Ved at afsættet tangen over amboltens horn minimeredes frakturerne. Det færdige knivblad vejede 12 g efter slibning, oliehærdning og anløbning. Der blev opsamlet 10 g hammerskæl, heriblandt ingen svejsekugler.

Kniven er skæftet af Povl Kjær.

HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive – fra luppe til kniv. Knivene fra Kobbeaa grav 3

Den 12. juli 1993 smedede Jens Christiansen kopier af de to knive, der var fundet i graven fra yngre germansk jernalder: Kobbeaa grav 3 (Vedel 1886: Melsted grav 19). Det var en jordfæstegrav - udgravet i 1880'erne af Emil Vedel og Johan Andreas Jørgensen. Graven skal dateres til yngre germansk jernalder, dateret til fase 1 (omkring år 600 e. Kr.). Ved samme begravelse var der nedlagt et 78 cm langt tveægget sværd og et skjold.

Kniv 1993/1, NM C 5280B, er en komplet bevaret, enægget, ret knivblad. Længde 11, 5 cm og maksimal rygtykkelse på 3 mm. Den 3,0 cm lange tange er placeret midt på klingen og klart afsat til begge sider. Tangens tværsnit er smat rektangulært og klingens tværsnit er trekantet. Knivbladet er smedet af et enkelt stykke kulstoffattigt jern, der inden smedningen var samlet af adskillige små stykker jern.

Kniven blev forsøgt smedet af et barrestykke på 42 g. Stykket blev under smedningen opvarmet 13 gange, deraf de to til hetz-temperatur. Én gang blev stykket renset med en stålbørste. Det færdige knivblad vejede 29 g efter slibning, oliehærdning og anløbning. Der blev opsamlet 9 g hammerskæl - heriblandt flere, helt glatte kugler med en diameter på mindre end 1 mm.

Den anden kniv i graven var NM C5280A, der blev smedet som kniv 1993/3. Den blev fundet som et fragmentarisk bevaret knivblad med ret ryg og en mod odden krummet æg. Den 14, 1 cm lange klinge er afbrudt kort før dets od. Kniven er, men din 9,5 cm lange tange, smedet som et knap 25 cm langt redskab. Klingen bredde er maksimalt 3,5 cm og rygtykkelsen maksimalt 5 mm. Tangens tværsnit er smalt rektangulært og klingens tværsnit er jævnt trekantet. Kniven er sandsynligvis smedet ud af et enkelt stykke jern, der forinden er samlet af adskillige mindre stykker. På tangen sad rester af et træskaft. Kniven er fundet tæt sammen med kniv NM C 5280B.
Under strækningen blev stykket opvarmet ni gange. En betydelig slaggeindeslutning, der sad nogenlunde midt på stykket var umulig at arbejde væk. Derfor blev stykket folder én gang ved hetztemperatur. Dette medførte naturligvis et mindre materialetab, men slaggeindeslutningen ville have forringet kniven kvalitet væsentligt. Stykket varmedes nu op ti gange. Det færdige knivblad vejede 80 g efter slibning og oliehærdning. Smedningen varede 25 minutter og der blev samlet 14 g hammerskæl, heriblandt få, glatte svejsekugler med en diameter på omkring 1 mm. Ved hærdningen blev kniven kun varmet op i æggen – for at undgå den skulle trække sig. Kniven er ikke anløbet.

HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive - fra luppe til kniv. Smedning af knive Lousgaard grav 22

14. juli 1993 smedede Jens Christiansen to knive i myremalmsjern. De var rekonstruktioner af knivene fra Lousgaard grav 22 (Lyngstrøm i Aarbøger for nordisk Oldkyndighed og Historie 1989, fig. 13).

Kniv 1993/5 NM C 5919 Lousgaard grav 22.

Enægget knivblad med ret ryglinje og jævnt buet æg – bevaret i to formodentlig næsten sammenhørende stykker. Længde minimum 12,2 cm og en maksimal rygtykkelse på 2 mm. Den 5,5 cm lange tange er sikkert afsat midtfor klingen. Tangens tværsnit er rektangulært og klingens tværsnit er trekantet.
Kniven er fundet i 1887 i en ikke kønsbestemt grav fra (sandsynligvis tidlig) yngre germansk jernalder. Ved udgravningen blev kniven fundet tæt sammen med en større kniv. Der blev ikke fundet andre genstande i graven.
Kniven blev forsøgt smedet af et barrestykke på 46 g. Stykket blev under smedningen opvarmet 16 gange, deraf én gang til hetz-temperatur. Efter den 10. varme blev der sat af til tange. Igen opstod der problemer med sprækker på overgangen mellem tange og klinge – denne gang på trods af, at der udelukkende var sat af over amboltens horn. Frakturen var dog beskeden. Til smedningen blev der anvendt 487 slag, deraf de 301 til trækning. Det færdige knivblad vejede 22 g efter slibning, oliehærdning og anløbning. Der blev opsamlet 17 g hammerskæl, men ingen svejsekugler. Knivbladet blev efter smedning lagt i et kortvarigt syrebad for at iagttage deformationen nøjere.

Kniv 1993/6 NM C 5918, Lousgaard grav 22.
Komplet bevaret, enægget knivblad med ret ryglinje og buet æg. Længde 36,3 cm og en maksimal rygtykkelse på 4 mm. Den 8,1 cm lange tange er placeret midtfor klingen. Tangens tværsnit er smalt rektangulær og klingens tværsnit er trekantet. Kniven er fundet i 1887 i en ikke kønsbestemt grav fra (sandsynligvis tidlig) yngre germansk jernalder. Ved udgravningen blev kniven fundet tæt sammen med en mindre kniv - kniv NM C 5919. Der er ikke registreret andre fund af oldsager fra denne grav.

Kniven blev forsøgt smedet af et barrestykke på 271 g. Knivbladet blev smedet til filmoptagelse af fotograf Ole Malling og arbejdsgangen kan ikke sammenlignes med realistiske forhold. Den skal derfor ikke beskrives detaljeret, blot skal det nævnes, at der tidligt i forløbet var problemer med at få jernet til at hænge ordentligt sammen. Derfor blev stykket svejset en ekstra gang. Kniven blev 2,3 cm kortere end det originale forlæg - der var ikke nok jern. Det færdige knivblad vejede 189 g efter slibning. Der blev ikke samlet hammerskæl op.

Knivene blev siden skæftet af den norske knivmager Astrid Espelid, der også syede dobbeltskeden.

HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive – fra luppe til kniv, analyserne

Analyserne

Der blev udtaget tre prøver af barrejernet til den metallurgiske analyse. Prøverne blev udtaget af barre 1 (3 g), barre 3 (5 g) og barre 4 (5 g). Barrerne blev spændt op i et skruestik og der blev savet en ca. 2 mm tykt stykke ud. Stykket blev indstøbt koldt i hærdeplast, poleret med caborundum og ætset med en nitalopløsning. I hver prøve blev mellem et og tre områder analyseret. Barrejernet havde et ujævnt fordelt indhold af kulstof (fra 0,0 til 0,7 % C) og af fosfor (0,0 til 2,0 % P). Indholdet af mangan var i alle tre prøver under 0,05 %. Barrerne bestod af jern med meget fine porøsiteter – især barre 1 (prøve 001) indeholdt betydelige mængder af sand. Ingen af prøverne havde ”piled” eller ”banded structures”.

Barrernes slaggeinklusioner blev analyseret under scanning-elelektronmikroskop sammen med andet affald fra rensningsprocessen: esseslagge A, slaggeflager, slaggekugler fra rensningen af stykke A samt et frasprængt stykke jernsvamp.
Analysen blev foretaget af Arne Jouttijärvi på Danmarks Tekniske Højskole, Institut for Metallære.

Der blev analyseret slaggeinklusioner fra tre til seks områder i hver prøve. Tallene i tabellen er gennemsnitsværdier. Ud over de anførte stoffer blev der også fundet ubetydelige mængder af Na2O, TiO2 og BaO.
Af oversigten fremgår det, at forholdet mellem de enkelte stoffer er forholdsvist konstant. Kun hammerskællene adskiller sig markant med en høj FeO-værdi. Prøven er næsten ren jernoxid, men dog stadig med 2 % sand. De udtagne prøveflader er fotograferet og tegnet.

HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive – fra luppe til kniv, rensning af jernsvampen

Rensning af jernsvamp

På forsøgets første dag blev der renset 1.870 g jernsvamp til 503 g barrejern under anvendelse af 9 kg trækul. Vægten af de fremstillede barrer svarer til 27 % af det bearbejdede jernsvamp. Stykke C, F og G blev samlet til en barre på 349 g (Barre 1), mens D ikke lod sig sammensvejse med resten. For at udgå et unødvendigt materialesvind ved yderligere opvarmninger, blev den registreret som en barre på 17 g (Barre 2).
Trækullene i essen blev gennemset efter smedning A-G og der fandtes 100 g løst, magnetisk jern.

Soldning af essens indhold efter
trækul var fjernet

På forsøgets anden dag blev der renset 1.355 g jernsvamp, hvilket resulterede i 203 g barrejern (15 % af jernsvampens vægt). Forbruget af trækul og stenkul blev ikke registreret. De 203 g barrejern (Barre 3) stammer fra det samme stykke jernsvamp, stykke L, hvor barrejernet udgjorde 39 % af jernsvampens vægt. Alle andre stykker jernsvamp smuldrede helt – på trods af en omhyggelig behandling i esse og ambolt.
Efter rensningen af stykkerne H, I, K, M og L måtte det konkluderes, at det ikke var temperaturen, fordelingen af temperaturen i essen, eller trækul/stenkul, der forårsagede de mange vanskeligheder med smuldrende stykker jernsvamp. Det var jernsvampens indhold af jern, der lå for spredt. Samtidig måtte det erkendes, at jernsvampens indhold af smedbart jern lå væsentligt under de 5 kg, der var anslået ved forsøgets begyndelse. Ved smedning af de tunge, stærkt magnetiske stykker jernsvamp, hvor man tydeligt – inden den første varme – kunne se det sammenhængende jern, var der ingen eller kun ganske få problemer med rensningen: efter et par opvarmninger kom der hold på stykket og slaggetabet i esse og på ambolt stod i et rimeligt forhold til barrens vægt. Problemerne meldte sig i den ganske store del af jernsvampen, hvor der ikke var større (over 10 g), sammenhængende jernpartier. Små jernstykker mistedes nemt i essen. Og fik smeden fat på dem, så tabte de hurtigt varme på ambolten.

På forsøgets tredje dag blev der renset et stykke jernsvamp på 413 g, hvilket resulterede i 248 g barrejern (Barre 4), svarede til 60,5 % af jernsvampens vægt.

På forsøgets fjerde dag blev der renset 1.339 g jernsvamp, hvilket resulterede i 6 g barrejern (Barre 5), svarede til 0,4 % af den rensede jernsvamps vægt.

Det blev opgivet at rense 3.200 g jernsvamp.

Resultat af rensningen
Af en jernsvamp på 10.400 g gik 1.843 g tabt ved brydningen og 3.200 kunne ikke umiddelbart bearbejdes.
Ved forsøget blev 4.977 g jernsvamp renset. Til rensningen blev der anvendt 16 kg trækul samt 5 kg stenkul. Arbejdet udgjorde 15 timer for én mand. Resultatet af rensningen var 823 g barrejern fordelt på fem jernbarrer.

HAF j.nr. 51/93 Germanertidens jernknive – fra luppe til kniv, baggrunden for forsøget

Forsøget blev udført over 18 dage i perioden mellem 28. juni og 4. september 1993. Deltagere: Jens Christiansen, Arne Jouttijärvi, Michael Nielsen og Henriette Lyngstrøm.

Forsøgene i 1993 fandt sted i
smedjen i Lejre

Baggrunden for forsøget
Forsøgets overordnede mål var at kombinere teoretiske studier af forhistoriske jernknive med praktiske iagttagelser herunder at vurdere enkle smedeprocesser, uddybe kendskabet til germanertidens jernteknologi, nuancere kendskabet til de tidligere fremsatte udbytteberegninger samt arbejde videre med materialet fra jernudvindingseksperimenterne i Lejre.

Jernsvampen var resultatet af en brænding i slaggeaftapningsovn i Lejre udført af Arne Jouttijärvi i sommeren 1991. Ved brændingen var der anvendt 72 kg ristet myremalm og omkring 125 kg trækul.
Ved smedeforsøgets begyndelse vejede svampen 10,4 kg i det omkring 4 kg allerede var udtaget til analyse af Arne Jouttijärvi. I snitfladen sås større sammenhængende partier af metallisk jern. Dens indhold af smedbart jern blev anslået til 5 kg af AJ.
Den blev indledningsvist brudt i 20 reelle stykker (stykkerne A-V) med mejsel og hammer på gulv. Stykkerne vejede mellem 100 og 1036 g og blev alle vurderet med magnet direkte på brudfladerne. Desuden blev der samlet 1843 g fragmenter, hvoraf 465 g var magnetisk. De sidste blev frasorteret til senere analyse.
Ved smedningen anvendtes fine bøgetrækul, specialbrændte på Tureby Trækulsfabrik, med en gennemsnitlig længde på omkring 7 cm, samt rent kvartssand.
Smedjen var inden forsøget grundigt rengjort. Således var esse og ambolt fejet gentagne gange med blød børste og pensel – ligesom gulvet i smedjen var renset for affald fra tidligere smedninger. Gulvet i smedjen var opdelt i seks zoner med ambolten som centrum: 50 cm fra ambolt zone 1 og 2, 100 cm fra ambolt zone 3 og 4, 150 cm fra ambolt zone 5 og 6. Smeden bevægede sig primært i zonerne 1 og 3 nærmest ambolten.

HAF j.nr. 5/92 Vikingetidens jernknive - smedningen

Smedning af knivtype IV, Lejre 1992

Smedningen
D. En barre af jern udvundet på Lindholm Høje 1992 blev smedet til en enkel hjørneskaftkniv. Barren vejede 72 g. Under smedningen blev stykket opvarmet seks gange i essen. Den færdige kniv (type I) vejede 51 g.

E. En barre af jern udvundet i Lejre 1991 blev forsøgt smedet ud i aflang barreform, med hensigt at bøje den om et midterstykke af kulstofjern (knivtype IV). Skønt barren var af udmærket kvalitet mislykkedes forsøget. Barren på oprindelig 104 g måtte opvarmes 20 gange og krakelerede til sidst helt. Stumperne vejede 76 g til sammen.

F. To barrer af jern udvundet på Lindholm Høje 1992 blev smedet ud i en flad rektangulær form. En barre med stort indhold af kulstof blev smedet ud i en lignende form. Barrerne blev svejset sammen med kulstofjernet i midten (knivtype IV). Det sammensvejsede jern blev smedet ud i knivform.
Barrerne vejede inden arbejdet 25 g, 38 g og 33 g (i alt 96 g).
Efter de var svejset sammen til ét stykke vejede de: 77 g.
Efter de var smedet ud i knivform på 8 gange varme: 57 g.

G. To barrer af jern udvundet på hhv. Lindholm Høje 1992 og i Lejre 191 blev smedet ud i en flad, rektangulær form. En barre med højt kulstofindhold blev smedet ud i en smal, flad form. Barrerne blev svejset sammen med den smalle barre af kulstofjern i midten (knivtype V). Det sammensvejsede jern blev smedet ud i knivform.
Barrerne vejede inden arbejdet: 34 g, 30 g og 40 g (i alt 104 g).
Efter de var svejset sammen til ét stykke vejede de: 84 g.
Efter de var smedet ud i knivform på 10 gange varme: 62 g.

H. To barrer af jern udvundet i Lejre 1991 blev smedet ud i en flad, rektangulær form og svejset sammen (knivtype II).
Barrerne vejede inden arbejdet: 35 g og 40 g.
Efter de var svejset sammen til ét stykke: 62 g.
Efter de var smedet ud i knivform på 6 gange varme: 52 g.

Resultater og perspektiver
Myremalmsjern er, på grund af dets store indhold af slagge, let og sejt at bearbejde under smedningen. Rensningen af jernsvampen viste sig at være en langt mere resursekrævende proces end selve smedningen.
En kniv fra vikingetiden vejer omkring 50 g, en vægt, der ikke er tilstræbt i forsøgene, men alligevel vejede forsøgsknivene det samme. Der tabtes omkring 20 % af vægten ved svejsning og 30 % af vægten ved smedeprocessen. Barrens kvalitet, antallet af opvarmninger i essen og valget af smedeteknologi må formodes at have indvirkning på vægttabet.
At smedeforsøg E mislykkedes må alene tilskrives vores manglende erfaring som smede. Vi forsøgte at kompensere for det med smedeforsøg J, der udførtes i almindeligt, moderne handelsjern. Smedeforsøg H efterfulgtes af en hårdhedsmåling tværs over et slib af klingen. Svejsesømmen viste en tydelig højere værdi end i jernet. Svejsningen kan således være placeret med fuldt overlæg. Knivtypen (II) må betragtes som en reel type.