DOI Heft:
Varia
DOI Artikel:Biborski, Marcin; Kędzierski, Zbigniew; Stępiński, Janusz: Konserwatorskie analizy metalograficzne pękniętego serca dzwonu Zygmunta
DOI Seite / Zitierlink: https://doi.org/10.11588/diglit.19892#0271
Wyniki analizy jakościowej żużli Tabela 2
Próbka
Miejsce pobrania
Skład chemiczny żużli
1 i 2
bijak
warstwa zewnętrzna
Fe, Ca, Mn, K, Si i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si, P i Al
Fe, Ca, Mn, P, Si i Al
bijak
warstwa wewnętrzna
Fe, Si i Mn.
Fe, Mn, Si, P i Al.
Fe, Ca, Mn. P. Si, K i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si i Al
3
trzon (sztycher)
Fe, P i Mn
Fe, Mn i Si
Fe, Mn, P i Si
Fe, Ca, Mn, K, P, Si i Al
4
obszar z łatą - materiał serca
Fe, Ca, Si, Mn, K i Al
Fe, Ca, Mn, Si, K, P i Al
Fe, Ca, P. Mn, Si i Al
obszar z łatą - materiał łaty
Fe, Mn i Si
Fe, Mn, Ca, Si, K, P i Al
Fe, Mn, Ca, Si, K i Al
5
góra przeciwwagi (ogona)
Fe, Mn i Si
Fe. Mn, Ca i Si
Fe, Ca. P, K i Al
Fe, Ca, P, Mn, Si i Al
Fe, Ca. Mn. K. Si, P, Al i Ti
6
dół przeciwwagi (ogona)
Fe, Ca, P i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si, Al i Ti
Fe, Ca, Si, K, Mn i Al
7
ucho - warstwa zewnętrzna
Fe i Mn
Fe, Mn i P
Fe, Mn, Si i P
Fe, Mn, Si, Al i Ca
Fe, Mn, Ca, P, Si, Al i K
ucho - warstwa wewnętrzna
Fe i P
Fe. P. Mn i Si
Fe, Al, P i Ca
Fe, Ca, P, Al i Si
Fe, P, Ca, Mn i Al
Fe, Ca, P, K i Al
Fe, P. Ca, K, Mn, Si i Al
Tabela 3
Wyniki obserwacji mikroskopowych i pomiarów twardości
Próbka
Miejsce pobrania
Struktura
Twardość
HV
1
bijak (kula)
warstwa zewnętrzna
F+C,„
78
warstwa wewnętrzna
F+P
106
2
bijak (kula)
warstwa zewnętrzna
F+C,„
80
warstwa wewnętrzna
F+P
103
obszar z azotkami
F+P+A
104
3
trzon (sztycher)
F+Ciu
175
4
obszar z łatą
materiał serca
F+Cm
156
materiał łaty (przy powierzchni)
F+P
228
5
góra przeciwwagi (ogona)
F+Cm
152
6
dół przeciwwagi (ogona)
obszar położony głębiej
F+P
116
obszar przy powierzchni
F+P
130
7
ucho (płetwa)
warstwa zewnętrzna
warstwa wewnętrzna
F+Cm
F+Cm
113
obszar z azotkami
F+Cm+
120
A
122
Oznaczenia: F - ferryt, P - perlit, Cm— cementyt trzeciorzędowy, A - azotki
5 R.F. Tylecote, A Histoiy ofMetallurgy. The Metals Society,
London 1976, s. 64-79; M. Radwan, Rudy, kuźnice i huty żelaza w
Polsce, Warszawa 1963, s. 81-102; G. Agricola, De Re Metallica,
tłum. H.C. i L.H. Hoover, London 1950; Hutnictwo na ziemiach
polskich, Katowice 1992, s. 49-56.
nych, którymi najprawdopodobniej pokryta była powierzchnia
oryginału. Dziś można sobie tylko wyobrazić jak wyglądało
mosiądzowane, a więc jasnożółte serce. Na pewno w roku 1520
cały dzwon błyszczał tak jakby był wykonany ze złota, co przy
jego rozmiarach musiało robić ogromne wrażenie.
Przeprowadzone badania mikrostruktury serca wykazały
ponadto, że niektóre jego fragmenty wykonane są z różnych
materiałów. Ma to zapewne związek z kolejnymi naprawami.
Pewne różnice w zawartości węgla (tab. 1), twardości metalu
(tab. 3), składzie chemicznym żużli (tab. 2) oraz obecność zgrze-
in wskazująjednoznacznie na użycie co najmniej dwu rodza-
jów materiału. Jednym z nich jest żelazo zgrzewne wysokofos-
forowe, drugim stal zgrzewna, nieco mniej zanieczyszczona
żużlami.
W strukturze metalu w uchu (warstwa wewnętrzna), trzo-
nie i górnej części przeciwwagi występuje gruboziarnisty fer-
ryt fosforowy z nielicznymi wydzieleniami cementytu trzecio-
rzędowego i licznymi żużlami. Podobieństwo składu chemicz-
nego metalu oraz żużli pozwala na wysunięcie wniosku, że
wymienione fragmenty wykonane zostały z tego samego ma-
teriału, otrzymanego w stosunkowo prymitywnym, dymarskim
procesie metalurgicznym5. Jest to zapewne oryginalna część
serca. Dolna część przeciwwagi wykuta została ze stali zgrzew-
nej o wyższej zawartości węgla i nieco mniejszej ilości zanie-
czyszczeń żużlowych. Brak na powierzchni omawianego frag-
mentu serca śladów zniszczonej warstewki mosiądzu, a także
obecność w strefie szyjki wyraźnej łaty i licznych zgrzein su-
gerują, iż fragment ten został dokuty po którejś, być może
ostatniej, „awarii” serca.
W trosce o bezpieczeństwo kielicha dzwonu wykonawcy
pierwotnego serca zapewne świadomie wybrali do wykonania
kuli materiał o twardości mniejszej (ok. 100 HV) niż twardość
sztychera (od ok. 120 HV do 175 HV). Zachowano więc odpo-
wiednią proporcję twardości serca w stosunku do twardości
spiżowego kielicha dzwonu (przynajmniej dwukrotnie niższą).
Miękka kula z czasem ulegała złuszczaniu i deformacji, co stwa-
rzało zapewne konieczność jej renowacji. Świadczy o tym obec-
ność w tej części serca zgrzein, łączących zróżnicowane mate-
riały. Należy jeszcze dodać, że występowanie zgrzein i zróżni-
cowanych materiałów stwierdzono także w uchu serca dzwo-
nu. Pozwala to przypuszczać, że pierwsza, odnotowana w roku
1856 i najszybciej usunięta awaria prawdopodobnie była zwią-
zana z uszkodzeniem ucha.
Brak mosiężnych płatków w dolnej części przeciwwagi
(próbka nr 6) oraz uchu (próbka nr 7) wraz z występującymi
tam zgrzeinami pozwala sądzić, że kolejne naprawy polegały
na zgrzewaniu (łączeniu) metodą kucia oryginalnych fragmen-
tów serca. Nowy materiał dodawano zaś wyłącznie w celu po-
krycia niezbędnych ubytków.
Marcin Biborski
Zbigniew Kędzierski
Janusz Stępiński
261
Próbka
Miejsce pobrania
Skład chemiczny żużli
1 i 2
bijak
warstwa zewnętrzna
Fe, Ca, Mn, K, Si i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si, P i Al
Fe, Ca, Mn, P, Si i Al
bijak
warstwa wewnętrzna
Fe, Si i Mn.
Fe, Mn, Si, P i Al.
Fe, Ca, Mn. P. Si, K i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si i Al
3
trzon (sztycher)
Fe, P i Mn
Fe, Mn i Si
Fe, Mn, P i Si
Fe, Ca, Mn, K, P, Si i Al
4
obszar z łatą - materiał serca
Fe, Ca, Si, Mn, K i Al
Fe, Ca, Mn, Si, K, P i Al
Fe, Ca, P. Mn, Si i Al
obszar z łatą - materiał łaty
Fe, Mn i Si
Fe, Mn, Ca, Si, K, P i Al
Fe, Mn, Ca, Si, K i Al
5
góra przeciwwagi (ogona)
Fe, Mn i Si
Fe. Mn, Ca i Si
Fe, Ca. P, K i Al
Fe, Ca, P, Mn, Si i Al
Fe, Ca. Mn. K. Si, P, Al i Ti
6
dół przeciwwagi (ogona)
Fe, Ca, P i Al
Fe, Ca, Mn, K, Si, Al i Ti
Fe, Ca, Si, K, Mn i Al
7
ucho - warstwa zewnętrzna
Fe i Mn
Fe, Mn i P
Fe, Mn, Si i P
Fe, Mn, Si, Al i Ca
Fe, Mn, Ca, P, Si, Al i K
ucho - warstwa wewnętrzna
Fe i P
Fe. P. Mn i Si
Fe, Al, P i Ca
Fe, Ca, P, Al i Si
Fe, P, Ca, Mn i Al
Fe, Ca, P, K i Al
Fe, P. Ca, K, Mn, Si i Al
Tabela 3
Wyniki obserwacji mikroskopowych i pomiarów twardości
Próbka
Miejsce pobrania
Struktura
Twardość
HV
1
bijak (kula)
warstwa zewnętrzna
F+C,„
78
warstwa wewnętrzna
F+P
106
2
bijak (kula)
warstwa zewnętrzna
F+C,„
80
warstwa wewnętrzna
F+P
103
obszar z azotkami
F+P+A
104
3
trzon (sztycher)
F+Ciu
175
4
obszar z łatą
materiał serca
F+Cm
156
materiał łaty (przy powierzchni)
F+P
228
5
góra przeciwwagi (ogona)
F+Cm
152
6
dół przeciwwagi (ogona)
obszar położony głębiej
F+P
116
obszar przy powierzchni
F+P
130
7
ucho (płetwa)
warstwa zewnętrzna
warstwa wewnętrzna
F+Cm
F+Cm
113
obszar z azotkami
F+Cm+
120
A
122
Oznaczenia: F - ferryt, P - perlit, Cm— cementyt trzeciorzędowy, A - azotki
5 R.F. Tylecote, A Histoiy ofMetallurgy. The Metals Society,
London 1976, s. 64-79; M. Radwan, Rudy, kuźnice i huty żelaza w
Polsce, Warszawa 1963, s. 81-102; G. Agricola, De Re Metallica,
tłum. H.C. i L.H. Hoover, London 1950; Hutnictwo na ziemiach
polskich, Katowice 1992, s. 49-56.
nych, którymi najprawdopodobniej pokryta była powierzchnia
oryginału. Dziś można sobie tylko wyobrazić jak wyglądało
mosiądzowane, a więc jasnożółte serce. Na pewno w roku 1520
cały dzwon błyszczał tak jakby był wykonany ze złota, co przy
jego rozmiarach musiało robić ogromne wrażenie.
Przeprowadzone badania mikrostruktury serca wykazały
ponadto, że niektóre jego fragmenty wykonane są z różnych
materiałów. Ma to zapewne związek z kolejnymi naprawami.
Pewne różnice w zawartości węgla (tab. 1), twardości metalu
(tab. 3), składzie chemicznym żużli (tab. 2) oraz obecność zgrze-
in wskazująjednoznacznie na użycie co najmniej dwu rodza-
jów materiału. Jednym z nich jest żelazo zgrzewne wysokofos-
forowe, drugim stal zgrzewna, nieco mniej zanieczyszczona
żużlami.
W strukturze metalu w uchu (warstwa wewnętrzna), trzo-
nie i górnej części przeciwwagi występuje gruboziarnisty fer-
ryt fosforowy z nielicznymi wydzieleniami cementytu trzecio-
rzędowego i licznymi żużlami. Podobieństwo składu chemicz-
nego metalu oraz żużli pozwala na wysunięcie wniosku, że
wymienione fragmenty wykonane zostały z tego samego ma-
teriału, otrzymanego w stosunkowo prymitywnym, dymarskim
procesie metalurgicznym5. Jest to zapewne oryginalna część
serca. Dolna część przeciwwagi wykuta została ze stali zgrzew-
nej o wyższej zawartości węgla i nieco mniejszej ilości zanie-
czyszczeń żużlowych. Brak na powierzchni omawianego frag-
mentu serca śladów zniszczonej warstewki mosiądzu, a także
obecność w strefie szyjki wyraźnej łaty i licznych zgrzein su-
gerują, iż fragment ten został dokuty po którejś, być może
ostatniej, „awarii” serca.
W trosce o bezpieczeństwo kielicha dzwonu wykonawcy
pierwotnego serca zapewne świadomie wybrali do wykonania
kuli materiał o twardości mniejszej (ok. 100 HV) niż twardość
sztychera (od ok. 120 HV do 175 HV). Zachowano więc odpo-
wiednią proporcję twardości serca w stosunku do twardości
spiżowego kielicha dzwonu (przynajmniej dwukrotnie niższą).
Miękka kula z czasem ulegała złuszczaniu i deformacji, co stwa-
rzało zapewne konieczność jej renowacji. Świadczy o tym obec-
ność w tej części serca zgrzein, łączących zróżnicowane mate-
riały. Należy jeszcze dodać, że występowanie zgrzein i zróżni-
cowanych materiałów stwierdzono także w uchu serca dzwo-
nu. Pozwala to przypuszczać, że pierwsza, odnotowana w roku
1856 i najszybciej usunięta awaria prawdopodobnie była zwią-
zana z uszkodzeniem ucha.
Brak mosiężnych płatków w dolnej części przeciwwagi
(próbka nr 6) oraz uchu (próbka nr 7) wraz z występującymi
tam zgrzeinami pozwala sądzić, że kolejne naprawy polegały
na zgrzewaniu (łączeniu) metodą kucia oryginalnych fragmen-
tów serca. Nowy materiał dodawano zaś wyłącznie w celu po-
krycia niezbędnych ubytków.
Marcin Biborski
Zbigniew Kędzierski
Janusz Stępiński
261