Il faut distinguer deux réalités historiquement liées mais techniquement très différentes.
Le terme "Damas" vient historiquement de l'acier wootz (ou pulad, bulat), produit en Inde du Sud et en Perse depuis au moins le ve siècle av. J.-C. C'est un acier à très haute teneur en carbone (1,5 à 2 %), obtenu par fusion en creuset fermé — une technique qui permettait d'atteindre des températures et une homogénéité impossibles à obtenir par la forge directe. Ce qui rend le wootz exceptionnel : lors du refroidissement lent et contrôlé du lingot, le carbone en excès précipite sous forme de carbures de cémentite (Fe₃C), formant des rubans ou des nodules alignés dans une matrice de perlite. C'est cette microstructure en bandes qui crée le motif visuel caractéristique — les fameuses ondulations watered — et qui confère à la lame des propriétés mécaniques remarquables : dureté élevée sans fragilité excessive, et un tranchant très fin. En 2006, une étude menée à l'université de Dresde (Reibold et al., publiée dans Nature) a révélé la présence de nanotubes de carbone et de nanofils de cémentite dans des lames de wootz authentiques — une nanostructure auto-organisée pendant la cristallisation, qui expliquerait en partie les propriétés mécaniques supérieures. Ce résultat a fait sensation mais reste débattu : il n'est pas clair si cette nanostructure est systématique ou liée à des conditions de fabrication particulières, ni si elle est la principale cause des performances.
Le secret perdu : la production de wootz authentique a cessé vers la fin du xvIIe siècle, probablement par rupture de la chaîne de transmission artisanale (perturbation des routes commerciales, disparition des ateliers spécialisés, perte des fondants végétaux spécifiques). Depuis, de nombreux chercheurs et forgerons ont tenté de reconstituer le procédé — avec des résultats partiels. Le rôle des impuretés métalliques précises (vanadium, tungstène, manganèse à l'état de traces) dans les minerais indiens d'origine semble crucial pour déclencher correctement la cristallisation des carbures.
Ce que les couteliers contemporains appellent "Damas" est techniquement différent : c'est un acier feuilleté par soudo-forge, obtenu en soudant à la forge deux aciers à teneurs en carbone différentes, puis en les pliant et re-soudant répétitivement. Ce procédé crée des centaines de couches alternées. Cette "patte feuilleté" alternant ces deux aciers sans les fusionner comme un alliage, donne un matériau composite ou l'acier dur et cassant est maintenu par l'acier tendre mais résiliant.
Le motif n'est pas inhérent à la matière comme dans le wootz — il est créé par le façonnage (torsion, écrasement, découpe du barreau) puis révélé par une attaque acide sélective : l'acide mord différemment les deux aciers selon leur teneur en carbone, faisant apparaître les couches en relief ou en contraste de couleur.
Le nombre de couches optimal : au-delà de 300–512 couches environ, les couches deviennent si fines que le carbone diffuse entre elles lors du forgeage à chaud — on s'approche d'un acier homogène, le motif disparaît, et l'intérêt du feuilletage s'évanouit.
Les traitements de surface organiques sur les lames médiévales : la question d'éventuelles nitruration ou cémentation superficielles fientes de volailles reste ouverte pour les aciers damassés de la même période.