
English: 
G'day Chris here, and welcome back to Clickspring.
As part of the process of investigating how
the Antikythera Mechanism was made,
I've made a set of hand cut files,
using mild steel as a substitute for the wrought
iron that was likely used in antiquity.
But of course when it comes to hardening those
cutting surfaces,
there's a problem.
And its the same problem as that faced by
the original makermore than 2000 years ago.
Mild steel, has insufficient carbon to simply
heat and then quench harden.
So in this video I'm going to use the ancient
process of case hardening
to harden the file surfaces.
It involves heating the work in close proximity
to a carbon source,
to absorb carbon into the surface prior to
quenching.
And although the recipes for the carbon source
do vary a lot,
the active ingredients of the method that
I'm using are easy to identify,
and were readily available in the ancient
world.

Japanese: 
こんにちは。クリスです。クリックスプリングに再びようこそ。
アンティキティラ島の機械の制作方法を検証する過程の一部として、
一組のヤスリを製作し、
軟鋼を古代に用いられていた錬鉄の代わりに使いました。
しかし、もちろんこれらの切れ歯を硬化させるには問題があります。
2000年前のオリジナルの製作者が直面したのと同じ問題です。
軟鋼は単純に熱して焼入れを行うには炭素の量が不足しています。
なので、今回の動画では古代の肌焼入れの方法を
ヤスリの表面の焼き入れに用いてみようと思います。
炭素の元となるものと素材を密着して加熱することで、
表面が炭素を吸収することで焼入れができます。
そして、炭素の元となるレシピは沢山ありますが、
私が用いた方法での有効成分は簡単に見つけられ、
古代においても容易に入手できたものです。

German: 
Hallo Chris hier, willkommen bei
Clickspring.
Um zu herauszufinden wie der Antikythera-Mechanismus hergestellt wurde
habe ich einen Satz Feilen per Hand gemacht.
Dabei habe ich kohlenstoffarmen Stahl als Ersatz für das damals übliche Schmiedeeisen verwendet.
Aber wenn es darum geht die Schneidkanten zu härten,
trifft man auf ein Problem.
Und es ist das gleiche Problem, dass die ursprünglichen Hersteller vor mehr als 2000 Jahre lösen mussten.
Weichstahl enthält nicht genug Kohlenstoff um ihn einfach zu erhitzen und dann in Wasser zum härten abzukühlen.
Also werde ich in diesem Video die uralte Technik das Einsatzhärtens verwenden
um die Oberfächen der Feilen zu härten.
Dabei wird das Werkstück in unmiittelbarer Nähe zu einer Kohlenstoffquelle erhitzt,
damit die Oberfläche vor dem Abschrecken in Wasser Kohlenstoff aufnehmen kann.
Obwohl die Rezepte für die Kohlenstoffquelle stark variieren,
sind die aktiven Bestandteile der Methode die ich nutze leicht zu identifizieren,
und waren in der Antike leicht zu finden.

Japanese: 
食塩と小麦粉は接着剤として、
そして、革の切れ端を炭素の元とします。
慣れているため、布を炭化させたのと同じ方法を使って、
革を炭化させます。
素材を小さな缶の中に入れ、プロパントーチで加熱します。
数分間加熱することで、革は硬く艶のある炭になります。
もちろん、古代には缶のようなものなどないので、
より簡単な方法で容易に革の炭を作れるかどうか、
確認してみる価値があると考えました。
なので、革を入れるための簡単な焼き物の壷を作り、
普通の暖炉に入れてみます。
加熱も冷却にも時間がかかり、利便性が良いとは言えませんが、
素晴らしい質の炭を作り出しました。
炭をすりつぶして細かい粉状にし、
炭素のパックを作る準備をします。

English: 
Common table salt, flour to act as a binding
agent,
and scrap leather as the carbon source.
For convenience, I used the same process I
use to make char cloth,
to turn the leather into charcoal.
By sealing it inside a small tin, and then
heating with a propane torch.
A few minutes under the heat, transforms the
leather into a hard glassy charcoal.
But of course there were no such tins in antiquity,
so I thought it might be worthwhile confirming
that leather charcoal would have been just
as easy to make using simpler methods.
So I made a simple ceramic pot to hold the
leather,
and then placed it in an ordinary fireplace.
It took a bit longer to heat up and cool down,
so it wasn't quite as convenient.
And it did produce excellent quality charcoal.
The charcoal was then ground into a fine powder,
in preparation for making the carbon pack.

German: 
Normales Speisesalz, Mehl als Binder,
und Lederreste als Kohlenstoffquelle.
Der Einfachheitshalber habe ich die gleiche Methode wie beim Leinwandzunder verwendet
um das Leder in Holzkohle zu verwandeln.
Ich habe das Leder in eine Dose gesteckt und dann mit einer Lötlampe erhitzt.
Ein paar Minuten in der Hitze verwandeln das Leder in eine harte, glasige Holzkohle.
Natürlich gab es solche Dosen in der Antike nicht,
also dachte ich es wäre sinnvoll zu prüfen,
ob sich Holzkohle genau so einfach mit simpleren Mitteln herstellen lässt.
Also habe ich Keramiktöpfchen für das Leder gemacht
und das Töpfchen dann in ein einfaches Lagerfeuer getan.
Es hat etwas länger gedauert es zu erhitzen und abzukühlen, war also nicht ganz so bequem.
Und es erzeugte hervorragende Holzkohle.
Die Holzkohle habe ich dann zu einem feinen Puder zermahlen,
um daraus die Kohlenstoffpackung zu machen.

German: 
Ich habe das Kohlepulver mit Salz und Mehl im gezeigt Verhältnis gemischt
und dann mit etwas Wasser in eine Paste verarbeitet.
Diese Paste habe ich dann um die Oberflächen der Feilen gepackt und dann trocken lasse.
Jetzt kann ich eine brauchbare Oberflächenhärtung bekommen
indem ich dieses Kohlenstoffpaket so wie es ist erhitze.

Japanese: 
炭の粉を塩と小麦粉を画面に出ているような割合で混ぜ、
少し水を足してペースト状にします。
ペーストでヤスリの表面を覆い、完全に乾燥するまで置いておきます。
ここで、単にこの炭素パックをそのまま熱すれば
そこそこの肌焼入れをすることが出来ます。

English: 
I mixed the carbon powder with salt and flour
in the proportions onscreen,
and then turned into a paste with a small
amount of water.
The paste was then packed ar ound the file
surfaces, and then left to thoroughly dry.
Now a reasonable degree of case hardening
can be achieved
by simply heating this carbon pack, as-is.

Japanese: 
しかし、化学反応を良くするためには、
密閉空間の方が反応が最適に進みます。
伝統的にも粘土で炭素パック包むことで実現しています。
もう一度になりますが、利便性のために現代的なプロパンの炉を加熱に使っていますが、
当時の墨を使った炉でも十分に
粘土を赤熱させるほどに加熱することは可能です。
この赤熱する温度で変化が始まります。
金属はオーステナイト相と呼ばれる状態になっていて、
多くの炭素に対して強い浸透性を持ちます。
同時に炭素パックは鋼の表面と反応していて、
鋼内部へと拡散する余剰の炭素を生じます。

English: 
But to optimise the chemical reaction,
the process is best conducted in an airtight
environment.
And traditionally, this was achieved by enclosing
the carbon pack in clay.
Again for convenience, I'm using a modern
propane furnace to do the heating,
but a charcoal furnace from the period would
have been quite capable
of raising the clay to a red heat.
And its at this red heat temperature that
the transformation begins.
The metal is now in what's known as the Austenite
phase,
and has a strong affinity for more carbon.
At the same time, the carbon pack is reacting
at the steel surface
generating a surplus of carbon that diffuses
into the body of the steel.

German: 
Um die chemische Reaktion zu verbessern
erfolgt das Erhitzen am besten unter Lutabschluss.
Traditionell hat man dazu das Kohlenstoffpaket in Ton eingebettet.
Der einfachheitshalber habe ich wieder eine moderne Lötlampe zum Erhitzen benutzt,
aber eine Holzkohleofen wäre genau so geeignet
um den Ton rot glühend zu erhitzen
Bei dieser Rotglut beginnt die Transformation.
Das Metall ist jetzt in der als Austenit bekannten Phase,
und hat die stärkste Kohlenstofflöslichkeit.
Gleichzeitig reagiert das Kohlenstoffpaket an der Stahloberfläche
und erzeugt einen Kohlenstoffüberschuss der in die Struktur des Stahls eindringen kann.

German: 
Effektiv wird das Metall von aussen nach innen gehärtet.
Die Tiefe der Härtung hängt dabei von der Zeit ab.
Je länger es bei dieser Temperatur gehalten wird desto dicker wird die Schicht des gehärteten Stahls.
Während das also vor sich hin köchelt möchte ich euch etwas zeigen, das ich vorher ausprobiert habe
um herauszufinden wie lange der Stahl glühen muss.
Ich habe mi dem gleichen Weichstahl wie für die Feilen angefangen
und ein Kotrollstück und 4 Stücke in Kohlenstoffpaketen verwenden.
Alle wurden in Ton verpackt bis zur Rotglut erhitzt
und dann in Lake bei Raumtermperatur abgeschreckt.
Man kann sofort sehen und hören, dass das Kontrollstück praktisch unverändert ist.
Eine Feile schneidet es ohne Mühe.
Und es biegt sich so leicht wie vorher.
Seine Härte hat sich also nicht wirklich geändert.
Aber ein kurzer Test mir der Feile zeigt, dass sich die anderen Stücke sehr wohl verändert haben.

English: 
Effectively carburising the metal from the
outside in.
The depth of this carburisation is dependent
on time.
The longer that I leave it in this heat, the
deeper the resulting layer of high carbon steel.
So while thats cooking, I'd like to show you
the tests that I did earlier
to figure out just how long the steel needs
to remain in the heat.
I started with the same mild steel stock as
the files,
using a control piece and 4 carbon packed
pieces.
All were enclosed in clay, heated to a red
heat,
and then quenched in room temperature brine.
And you can immediately see and hear that
the control piece is virtually unchanged.
A file easily cuts it.
And it bends pretty much the same as it did
before.
So there's been no meaningful change to its
hardness.
But a quick file test shows that the other
pieces have certainly changed.

Japanese: 
表面から内部に向かって浸炭が進みます。
この浸炭の深さは時間に依存します。
長時間加熱し続ければ高炭素鋼の層は深くなります。
なのでこの処理中に、
鋼をどれだけ熱し続ければ良いのか判断するために前もって実験した様子をお見せします。
ヤスリで使用した物と同じ軟鋼から始め、
基準と、四つの炭素パックを用意します。
すべて粘土でくるみ、赤熱するまで過熱し、
室温の塩水で焼入れします。
基準は見た目も削る音も基本的に変わりありません。
ヤスリで簡単に削れます。
そして元とまったく変わらずに曲がります。
なので、有意義な硬さの変化はありません。
しかし、ヤスリで少し試すだけで他の試験片には明らかな違いが見出せます。
そして、素材を曲げてみようとするとどれだけ劇手な変化が起きたのかわかります。

English: 
And an attempt to bend the material shows
just how dramatic that change is.
The rods are no longer soft and ductile, but
hard and very brittle.
The Austenite has been transformed into a
hard crystalline microstructure known as Martensite.
That appears as a silver-white ring around
the darker low carbon interior.
And you can clearly see it progressing towards
the centre of the metal, as a function of time.
The longer the material spends in the heat,
the deeper the layer of martensite.
Now a cutting tool like a file doesn't really
need the hard layer to be particularly deep.
So I removed them after 20 minutes,
which i figured would give a suitable hardness
to the teeth,
but also ensure that the interior remained
reasonably ductile.

German: 
Und der Versuch sie zu biegen zeigt wie krass die Veränderung ist.
Die Stäbe sind nicht mehr weich und biegsam sondern hart und spröde.
Das Austenit hat sich in eine harte kristalline Mikrostruktur, die man Martensit nennt, verwandelt.
Diese Schicht ist als silbrig-weißer Ring um das dunkle kohlenstoffarme Zentrum herum sichtbar.
Und man sieht deutlich wie diese Schicht mit der Zeit dicker wird.
Je länger das Material geglüht wirde desto dicker ist die Martensitschicht.
Ein spanendes Werkzeug wie eine Feile braucht keine besonder dicke gehärtete Schicht.
Also habe ich sie nach 20 Minuten aus der Glut genommen,
was uns eine brauchbare Härte für die Rillen gibt,
aber auch sicherstellt, dass das innere nicht zu spröde wirde.

Japanese: 
棒材はもやは柔軟ではなく、硬くてとても脆くなっています。
オーステナイト相はマルテンサイト相として知られる微小な硬い結晶構造に変化しています。
中心の色の濃い低炭素鋼の周りに白銀色のリングとして見えます。
そして、時間に相関して処理が内側に向かって進行して行くのが良く分かります。
鋼材を長く加熱することで、マルテンサイト相は深くなります。
ヤスリのような切削工具は硬化層が特段深い必要はありません。
なので、20分間で取り出すことにします。
切削歯として十分な硬度を持たせつつ、
内部は適度な粘りが残るようにします。

German: 
Ein Feilen bestätigt, dass sie gehärtet wurde,
und es ist spannend zu sehen das sich das Metall genug geändert hat
um jetzt die unverkennbaren Funken von hochfestem Stahl zu erzeugen.
Die Feilen wurden dann zu einem Weißgelb angelassen
und die Feilenangel blau angelassen.

Japanese: 
ヤスリで焼き入れされたことは確認できますが、
間違いなく高炭素鋼特有の火花の出方になるほど
素材が十分に変化したのが見て取れるのが面白いです。
ヤスリは淡い麦藁色になる程度に焼き戻しし、
取り付け部は青くなるまで焼き鈍します。

English: 
A file confirms that hardening has occurred,
and its interesting to now see that the metal
has changed enough
to generate the unmistakable spark pattern
of high carbon steel.
The files were then tempered to a very pale
straw,
and the tangs softened to blue.

German: 
Die vielen Stahlstorten heutzutage bieten viele Alternativen
zu der im Video gezeigt Methode
um gehärtetes Martensit zu erzeugen.
Wir verwenden davon vieles in unserem Alltag,
meistens ohne, dass wir es wissen.
Aber in der alten Welt, noch bevor es einen Namen hatte,
war dies ein Weg er herzustellen.
Unter Verwendung eines einfachen Prozesse, und den einfachsten Mitteln.
Danke fürs zuschauen, wir sehen uns später.
Für diejenigen von euch die nachgefragt haben:
die Clickspring Feuerpumpe ist jetzt bestellbar!
Sie hat die gleichen Eigenschaften wie der Prototyp,
aber mit einer besseren Verarbeitung, wie man es von einem kommerziellen Produkt erwartet.

English: 
Today, modern steel composition means that
there are several ways
to form tempered martensite,
in addition to the process that I've shown
in this video.
And we use it in much of our day to day life,
mostly without even being aware of it.
But in the ancient world, before it even had
a name,
this is one of the ways that it was formed.
Using a simple process, and the simplest of
ingredients.
Thanks for watching, I'll see you later.
Now for those of you who have requested it,
you'll be pleased to know that the Clickspring
Fire Piston is now available for purchase.
It has the same features that you'll recall
from the prototype.
But with a more presentable finish that you'd
expect for a commercial product.

Japanese: 
今日では、私がこの動画で紹介した処理以外にも、
近代的な鋼の組成はいろいろな方法で、
焼入れされたマルテンサイトを作り出します。
そして我々は日常的にそれを使い、
意識することもありません。
しかし古代には、名前すら付けられる前であっても、
簡単な工程と単純な材料から作ることの出来る
作成方法の一つでした。
ご覧頂きありがとうございました。またお会いしましょう。
ここで、お待ちかねの方へ、
いよいよClickspring Fire Piston(圧気発火器)が購入できるようになりましたので喜んでいただけるでしょう。
覚えていらっしゃるでしょう、プロトタイプと同じ機能を持っています。
しかし、仕上げはより市販品のように上質になっています。

Japanese: 
発売に合わせて動画を作っていて、
もう少し詳しくどのように機能し、
どのように使うのか説明します。
なのでぜひその動画をご覧ください。
また、購入時に$10の割引をご希望なら、
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また、支援者シリーズの動画や
支援者シリーズのプロジェクトの図面へアクセスでき、
先にご説明した通り、期間限定で、
Clickspring Fire Pistonの$10割引購入が出来ます。
Patreon.com/clickspringで詳細をご覧ください。
再度になりますが、ご覧頂きありがとうございました。次の動画でお会いしましょう。

English: 
I've recorded a dedicated video to coincide
with its release
where I go into a bit more detail on how it
works,
and how to use it.
So be sure to check out that video when you
can.
And if you'd like to get an immediate $10
discount on your purchase,
and at the same time support the channel,
then consider becoming a Clickspring Patron.
As a Patron of the channel, you not only help
me bring you more and better video content.
But you also get immediate access to the Patron
Series of videos,
free plans for the Patron Series projects,
and as I mentioned, for a limited time,
$10 off your purchase of the Clickspring Fire
Piston.
Visit Patreon.com/clickspring to find out
more.
Thanks again for watching, I'll catch you
on the next video.

German: 
Ich habe ein dediziertes Video passend zum Verkauf erstellt,
in dem ich erkläre wie sie funktioniert,
und wie man sie benutzt.
Also schaut euch das Video bei Gelegenheit mal an.
Falls ihr einen $10 Rabatt auf eure Bestellung wollt,
und zudem meinen Kanal unterstützen woll,
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Nochmals vielen Dank fürs zuschauen, wir sehen uns im nächsten Video.
