بررسی های میکروسکوپی و ریز ساختار‌شناسی مس آرسنیکی از منطقه اسپیدژ بزمان

یکی از مهم ترین دست ساخته‌های بشر در طول تاریخ بی شک، اشیاء مسی و آلیاژهای آن است و از این میان بر اساس شواهد موجود قدیمی‌ترین آلیاژ آن، به عنوان مس-آرسنیکی تقش مهمی را در تاریخ دارا است. وجود این آثار در سایت های مختلف و بخصوص در جنوب شرق ایران از اوایل عصر برنز حاکی بر این ادعاست. یکی از مهم ترین این محوطه های استراتژیک که در جنوب شرقی ایران واقع شده و مربوط به هزاره های دوم و سوم قبل از میلاد است، محوطه اسپیدژ می باشد. در این تحقیق تعدادی از اشیاء فلزی گورستان اسپیدژ جهت شناسایی ترکیبات مس-آرسنیکی و خصوصیات این آلیاژ مورد بررسی قرار گرفتند. جهت مطالعه بر روی این اشیاء از روش دستگاهی sem-edx جهت شناسایی ریز ساختار ماتریکس فلزی و ترکیب شیمیایی عناصر، و همچنین روش متالوگرافی جهت بررسی تکنیک ساخت و مطالعات فازی استفاده گردید. آنالیز دستگاهیsem-edx نشان می دهد برخی اشیاء از آلیاژ cu-as-zn و برخی دیگر از آلیاژ cu-as به روش ریخته گری در قالب ساخته شده اند و جزو آلیاژهای برنزهای آرسنیک‌دار محسوب می شوند. تصاویر sem حاکی از این است که ناخالصی های در تمام ماتریکس فلز به صورت نقطه ای و کشیده می تواند دلیل بر وجود مس تصفیه نشده به همراه spiess در فرایند ساخت این آثار باشد. همچنین درصد یکنواخت و بالای آرسنیک 5% در این آثار نشان می دهد که فرایند ساخت این آلیاژها به روش co-smelting انجام شده است. بررسی های متالوگرافی نشان می دهد که عملیات فیزیکی بر روی این آثار تکرار سیکلی از کار سرد و بازپخت (تابکاری ) جهت شکل پذیر کردن بیشتر این آثار بوده است.

Microscopic and Microstructural Study of Arsenic Copper from Spidezh of Bazman

Undoubtedly, one of the most important manmade objects in history is copper objects and their alloys, and in this regard, according to the available evidence, its oldest alloy, as copperarsenic, has an important role in history. the existence of these works in various sites, especially in southeastern Iran since the early bronze age, confirms this claim. One of the most significant strategic site is located in the southeastern of Iran, is the spidej area. It is one of the most important and settlement centers belonging to the second and third millennia BC, which is located 40 km southwest of Bazman. And is located 3 km from Maxsan village. The distance from this area to Iranshahr is about 160 km. significant artifacts were obtained from spidej cemetery as follows: including stamps, ornaments (beads, pins, kohl holder pin, mirrors), agricultural tools, types of weapons etc. This led to the registration of the spidej site at number 6745 in the list of national monuments. In this study, a number of metal objects in spidej cemetery were identified to identify copperarsenic compounds and the properties of this alloy. To study these objects, the SEMEDS method was used to identify the microstructure of the metal matrix and the chemical composition of the elements, as well as the metallographic method to study the fabrication technique and phases studies. Instrument analysis of SEMEDS shows that some objects are made of Cu-As-Zn alloy and some of Cu-As alloy are made by casting in mold and considered as arseniccontaining bronze alloys. Arsenic acts as an excellent oxidant element in metal, reducing the porosity of the alloy and significantly increasing its hardness. Deliberate addition of low levels of arsenic can act as a dioxin in the samples. Also, the presence of sulfide in the impurities of these objects can be due to the use of sulfide ores. The amount of calcium and potassium in the EDS spot analysis of the inclusions indicates that this amount of elements is owing to coal fuel. These elements are considered as flux charge melt and eventually absorb the slag. The SEM images suggest that the impurities in the whole matrix of the metal in a point and elongated from can be the reason for the presence of unrefined copper with spiess in the process of making these works. This discarded waste contains sulfide, arsenide and ironlike compounds. Also, the uniform and high percentage of arsenic 5 in these works shows that the manufacturing process of these alloys has been done by method Cosmelting. Metallographic studies show that physical operation on these works are a repetition of a cycle cold working and annealing work to further ductility these works.