Studia Waweliana (9/10.2000-2001)

- 20 KeU

s Preset: 30 s Remaining: Os

s 12^ Dead

< .7
FS=511
MEM1 :

5.780 keU

ch 299-

10.9 >
41 cts

30. Przykład analizy żużli w warstwie zewnętrznej ucha
(próbka nr 7): a - miejsce analizy, SEM, pow. 300x, b - widmo
charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego z wtrąceń
żużla, widoczne piki od: Fe, Mn, Ca, P, Si, Al i K

31. Przykład analizy żużli w warstwie wewnętrznej ucha
(próbka 7): a - miejsce analizy, SEM, pow. 830x, b - widmo
charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego z wtrąceń
żużla, widoczne piki od: Fe, P, Ca, K, Mn, Si, i Al

0-20 keU
30 s Pr es et: 30 s Remaining: Os

45s 3jy. Dead

< 1.4

6.500

keU

11.6 >1

FS= 2K
MEM :

ch

335-

103 cts

32. Przykład „patyny” występującej na powierzchni serca:
a - dobrze widoczne „płatki” w próbce nr 5, b - widmo charakte-
rystycznego promieniowania rentgenowskiego z cienkich
„płatków” występujących w „patynie” próbek nr 1-5
(widoczne wyraźne piki pochodzące od miedzi i cynku)

wnętrznej zawierały więcej wapnia i fosforu. W skład żużli wcho-
dziły jeszcze takie pierwiastki jak: potas, krzem, aluminium i że-
lazo. Przykłady analizy żużli z omawianych warstw przedsta-
wiają fig. 30 i 31.

Analizy żużli mają istotne znaczenie w badaniach nad
strukturą starożytnego metalu. Przyczyniają się w znacznej
mierze do identyfikacji prowadzonego procesu metalurgiczne-
go. Ponadto skład chemiczny żużli i ich ilość świadczą o jako-
ści otrzymywanego metalu i jego pochodzeniu.

Przedstawione powyżej badania mikrostruktur uzupełnio-
ne zostały pomiarami twardości, które, wykonane w różnych
miejscach serca dzwonu, wykazały znaczne zróżnicowanie. Naj-
niższą twardość stwierdzono na powierzchni zewnętrznej bija-
ka. Wynosiła ona tylko około 80 HV, natomiast warstwa we-
wnętrzna bijaka o strukturze ferrytyczno-perlitycznej miała
twardość wyższą, rzędu 100 HV. W obszarze pomiędzy bijakiem
i uchem (próbka nr 3), mimo obecności jedynie ferrytu, twar-
dość była znacznie wyższa i kształtowała się na poziomie 175 HV.
Podobny ferrytyczny materiał występujący pod powierzchnią
łaty (próbka nr 4) oraz w górnej części przeciwwagi (próbka nr 5)
wykazywał twardości w zakresie 152-156 HV.

Najwyższe twardości, kształtujące się na poziomie 228 HV,
wykazuje materiał o strukturze ferrytyczno-perlitycznej przy
powierzchni łaty, silnie utwardzony zgniotem (próbka nr 4).
Koniec przeciwwagi (próbka nr 6) w obszarze położonym głę-
biej od powierzchni miał twardość na poziomie 116 HV, a przy
powierzchni 130 HV. W tym miejscu powierzchnia serca ma rów-
nież ślady odkształcenia zgniotem. Twardość w uchu serca (prób-
ka nr 7) w zależności od miejsca pomiaru wynosił: 113 HV w
warstwie zewnętrznej i 122 HV w warstwie wewnętrznej. Obser-
wacje mikroskopowe wraz z pomiarami twardości zestawiono w
tabeli 2, natomiast w tabeli 3 przedstawiono wyniki jakościowej
mikroanalizy żużli występujących w próbkach reprezentujących
różne części serca.

Niezwykle ciekawym odkryciem podczas badań metalogra-
ficznych było stwierdzenie występowania w warstwie „patyny”
cienkich błyszczących „płatków” o grubości 1^1 um i złotej bar-
wie. Lokalna analiza chemiczna, wykonana energetycznym mi-
kroanalizatorem EDX (fig. 32), wykazała, że jest to mosiądz zwa-
ny tombakiem. Te cienkie „płatki”, stanowiące zapewne pozo-
stałość po pierwotnie mosiądzowanej powierzchni serca, wi-
doczne były na prawie wszystkich badanych próbkach, oprócz
próbki nr 6 pochodzącej z przeciwwagi i próbki nr 7 z ucha.

Omówienie wyników badań

Szczegółowe badania metaloznawcze pozwoliły na stwier-
dzenie, że serce dzwonu Zygmunta jeśli nie w całości, to przy-
najmniej w przeważającej części jest oryginałem wykonanym w
XVI wieku. Przemawia za tym niska jakość materiału użytego do
wykonania serca, który w większości stanowi wysokofosforo-
we żelazo zgrzewne. Z tego materiału wykuto około 3/4 zacho-
wanego serca.

Dodatkową wskazówką przemawiającą za takim przypusz-
czeniem jest odkrycie w „patynie” drobnych płatków mosięż-

260