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INDICE / INDEX IN MEMORIAM Miguel Ángel García Guinea (1922-2012) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7-9
I. PALEO-MESOLÍTICO / PALAEO-MESOLITHIC El yacimiento arqueológico de “El Bosque” (Entrambasaguas, Cantabria). Algunas reflexiones en torno a los yacimientos al aire libre del paleolítico en el centro de la región cantábrica The Archaeological Site of “El Bosque” (Entrambasaguas, Cantabria). Some reflections on open-air Palaeolithic sites in the centre of Cantabrian Spain
Ramón MONTES BARQUÍN, Emilio MUÑOZ FERNÁNDEZ, José M. MORLOTE EXPÓSITO, Silvia SANTAMARÍA SANTAMARÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13-36
Paleoambiente en el Nivel III (Gravetiense) del abrigo de “El Cuco” (Castro Urdiales, Cantabria) Palaeo-environment in Level III (Gravettian) at "El Cuco" Rock-Shelter (Castro Urdiales, Cantabria)
Pedro RASINES DEL RÍO, Emilio MUÑOZ FERNÁNDEZ, Silvia SANTAMARÍA SANTAMARÍA, José Manuel MORLOTE EXPÓSITO y Igor GUTIÉRREZ ZUGASTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37-44
Personal ornaments in Europe during the Solutrean: Evidences from Cantabrian Spain Los objetos de adorno-colgantes en Europa durante el Solutrense: los datos de la región Cantábrica
Esteban ÁLVAREZ-FERNÁNDEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45-52
El yacimiento del abrigo de Santa María (Valdáliga, Cantabria) The Rock-Shelter of Santa María (Valdáliga, Cantabria)
Mercedes PÉREZ BARTOLOMÉ, Jesús RUIZ COBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53-67
II. PREHISTORIA RECIENTE / RECENT PREHISTORY Nuevos datos sobre una alineación de menhires en el norte de Burgos: El yacimiento de Las Atalayas, en Avellanosa del Páramo (Burgos) New information about a menhir alignment in the North of Burgos: The site of Las Atalayas, Avellanosa del Páramo (Burgos)
Miguel Á. MORENO GALLO, Germán DELIBES DE CASTRO, José A. LÓPEZ SÁEZ, Saúl MANZANO RODRÍGUEZ, Rodrigo VILLALOBOS GARCÍA, Alberto FRAILE VICENTE, Javier BASTONCILLOS ARCE . . . . .
71-93
III. EDAD DEL HIERRO / IRON AGE Grabados zoomorfos sobre pizarra y otros epígrafes inéditos en castros asturianos Zoomorphic Carvings on Slate and other Epigraphs at Asturian hillforts
Ángel VILLA VALDÉS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97-112
IV. ÉPOCA ROMANA / ROMAN PERIOD Pallantia romana (primera etapa). Conclusiones establecidas a partir de los trabajos de excavación realizados en el núcleo urbano de la ciudad de Palencia Roman Pallantia (first stage). Conclusions from the excavation work performed in the centre of the city of Palencia
Mª Julia CRESPO MANCHO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115-144
Actuación arqueológica en los números 3 y 5 de la plaza de la Inmaculada de Palencia Archaeological Fieldwork at numbers 3 and 5 in Inmaculada Square, Palencia
Gregorio J. MARCOS CONTRERAS , Miguel Ángel MARTÍN CARBAJO, Jesús Carlos MISIEGO TEJEDA, Francisco Javier SANZ GARCÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145-162 Datos para una reconstrucción integral del sistema defensivo del fuerte romano de A Cidadela (Sobrado dos Monxes, A Coruña) Defensive System of the Roman Fort at A Cidadela (Sobrado dos Monxes, A Coruña): Data for a Reconstruction
José Manuel COSTA GARCÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163-177 El horno tardorromano de vidrio del antiguo Convento de los Padres Paúles (Ávila): Producciones The late Roman Glass Furnace at the former Convent of Padres Paules (Ávila): Productions
F. J. MARCOS HERRÁN, Mª. S. ESTREMERA PORTELA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179-186
Soldados galaicos en las tropas auxiliares romanas Galician soldiers among roman auxiliary troops
Narciso SANTOS YANGUAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187-198 La producción y el comercio de libros en el Imperio Romano Book publishing in the Roman Empire
Javier ALONSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199-213 El cementerio tardorromano de Aguilar de Anguita y la problemática de las necrópolis con ajuares “tipo Simancas-San Miguel del Arroyo” The Late Roman Cemetery at Aguilar de Anguita and the problem of necropolises with “Simancas-San Miguel del Arroyo-type” grave-goods
Fernando PÉREZ RODRÍGUEZ-ARAGÓN, Magdalena BARRIL VICENTE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215-237
V. TARDOANTIGÜEDAD Y MEDIEVO / LATE ANTIQUITY AND MEDIEVAL PERIODS Arqueología del cristianismo de la antigüedad tardía en Cantabria: hacia un estado de la cuestión Archaeology of Christianity in Cantabria in late Antiquity: the state of the art
Leticia TOBALINA PULIDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241-262 Nuevas evidencias sobre el uso de las cuevas de Cantabria durante la Tardoantigüedad y la Alta Edad Media. Primeros resultados del Proyecto Mauranus New evidences about cave use in Cantabria during Late Antiquity and Early Medieval Age. First results of the Proyecto Mauranus
Enrique GUTIÉRREZ CUENCA, José Ángel HIERRO GÁRATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263-280 La necrópolis de San Martín de Ontón (Castro Urdiales, Cantabria) The Necropolis at San Martín de Ontón (Castro Urdiales, Cantabria)
José Manuel MORLOTE EXPÓSITO, Ramón MONTES BARQUÍN, Silvia SANTAMARÍA SANTAMARÍA, Emilio MUÑOZ FERNÁNDEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281-293 Las iglesias medievales en las cuencas de los ríos Saja y Nansa (Cantabria) Medieval Churches in the Saja and Nansa river basins (Cantabria)
Ana RUBIO CELEMÍN, Jesús RUIZ COBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295-318 Los alfares de época medieval y moderna en Valladolid Medieval and Modern Kilns in Valladolid
Antonio BELLIDO BLANCO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319-330
VI. EDADES MODERNA Y CONTEMPORÁNEA / AGES MODERN AND CONTEMPORARY La batería de Cabo Menor en Santander: Historia y potencial arqueológico Cabo Menor Battery in Santander: History and Archaeological Potential
Rafael PALACIO RAMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333-342 Recuperación y análisis de los restos humanos de la cueva 2741 de Matienzo (Ruesga, Cantabria) Recovery and Study of the Human Remains in Cave 2741 in Matienzo (Ruesga, Cantabria)
P. SMITH, F. ETXEBERRIA, L. HERRASTI, M. P. de MIGUEL, M. MARTÍNEZ, S. CARDOSO, L. PALENCIA, J. M. AZNAR, A. BECARES, C. ALBISU, J. RUIZ, J. CORRÍN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343-351 Los últimos ocupantes de las cuevas de Matienzo: Hacia una arqueología de los huidos de la postguerra The Last Occupants of Matienzo Caves: Towards an Archaeology of the Fugitives in the Post-Civil War
Peter SMITH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353-359
VII. ARTE RUPESTRE / ROCK ART Magia y religión en el Paleolítico Superior Magic and religion in the Upper Paleolithic
Raquel LACALLE RODRÍGUEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363-374
VIII. CONSERVACIÓN DEL PATRIMONIO / CONSERVATION OF HERITAGE Dossier: “Los Acabados de Magnetita en la Siderurgia Prerromana” Dossier: Magnetite Finish in Pre-Roman Metal-working
Jesús ALONSO LÓPEZ, Paloma LÓPEZ SEBASTIÁN, Isabel ORTIZ DE ERRAZTI (coords.) . . . . . . . . . . . . .
377
Introducción Introduction
Jesús ALONSO LÓPEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379-380 Perspectivas sobre la conservación, restauración e investigación de las armas antiguas. Desiderata de un arqueólogo e historiador militar Come views on the Conservation, Restoration and Research of Ancient Weapons. Desiderata of an Archaeologist and Military Historian
Fernando QUESADA SANZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381-387 Los recubrimientos de magnetita. Estado de la cuestión y propuestas metodológicas para su estudio y conservación Magnetite Coverings: State of the Art and Methodological Proposals for its Study and Conservation
Jesús ALONSO LÓPEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389-433 Contribución científico-tecnológica para el conocimiento de los recubrimientos de magnetita y bronce-magnetita en armas prerromanas Scientific-technological contribution to an Understanding of Coatings of Magnetite and Bronze-Magnetite on Pre-Roman Weapons
Laura GARCÍA SÁNCHEZ, Antonio J. CRIADO PORTAL, Jorge CHAMÓN FERNÁNDEZ, A.Javier CRIADO MARTÍN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435-456
Algunos aspectos de la metalurgia de la Edad del Hierro en Burgos Some aspects of Iron Age Metallurgy in Burgos
Ignacio RUIZ VÉLEZ, Adelaida RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457-470 La conservación y la restauración de objetos de hierro en la bibliografía arqueológica española Conservation and Restoration of Iron Objects in Spanish Archaeological Literature
Carmelo FERNÁNDEZ IBÁÑEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471-482
IX. HISTORIOGRAFÍA / HISTORIOGRAPHY La puesta en valor de cavidades: Monte Castillo (Puente Viesgo) a través de su historia moderna (1903-1971) The Development of Caves: Monte Castillo (Puente Viesgo) in Modern History (1903-1971)
Marcos GARCÍA DIEZ, Daniel GARRIDO PIMENTEL, José María CEBALLOS DEL MORAL
. . . . . . . . . . . 485-496
Cueva de La Clotilde: Un modelo de la destrucción del arte rupestre Cueva de La Clotilde: A model in the destruction of cave art
Virgilio FERNÁNDEZ ACEBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497-511 Síntesis historiográfica sobre los “Barros Saguntinos” Historiographical notes on “Barros Saguntinos”
Macarena BUSTAMANTE ÁLVAREZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513-518
X. VARIA / VARIOUS Primera campaña de prospección en la cabecera de los ríos Carrión y Pisuerga. Término municipal de La Pernía (Palencia) First season of surveying at the head of the rivers Pisuerga and Carrion. Municipality of La Pernía (Palencia)
P. DIEGO ESTÉBANEZ, A. VALLE GÓMEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521-560 La sal como ofrenda en los rituales mortuorios. Nuevas perspectivas de estudio The Role of Salt as an Offering in Mortuary Rites: New Approaches to its Study
Pedro Javier CRUZ SÁNCHEZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561-579
Fe de Erratas Errata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
581
Notas para la admisión de originales Notes for the submission of manuscripts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583-589
Sautuola / XVI-XVII Instituto de Prehistoria y Arqueología “Sautuola” Santander (2010-12), 435 - 456
Contribución científico-tecnológica para el conocimiento de los recubrimientos de magnetita y bronce-magnetita en armas prerromanas Scientific-technological contribution to an Understanding of Coatings of Magnetite and Bronze-Magnetite on Pre-Roman Weapons Laura GARCÍA SÁNCHEZ1 Antonio J. CRIADO PORTAL1 Jorge CHAMÓN FERNÁNDEZ1 A. Javier CRIADO MARTÍN1 RESUMEN Los autores estudian varias muestras de material prerromano recubiertas de magnetita y extrapolan la información para obtener recubrimientos en laboratorio. Se explican las pautas y condiciones seguidas para la obtención de recubrimientos simples de magnetita y recubrimiento bronce-magnetita en diferentes probetas de hierro y acero. Este último recubrimiento permite soldar piezas compuestas como lo harían las valvas de las vainas Monte Bernorio. ABSTRACT The authors study several samples of Pre-Roman material covered by magnetite and extrapolate the information to obtain coverings in the laboratory. The methods and conditions followed to obtain simple magnetite coatings and bronze-magnetite coatings in different iron and steel test-tubes are explained. The latter coating allows compound pieces to be brazed, such as the valves of the Monte Bernorio sheaths. PALABRAS CLAVE: Estructura Widmanstätten. Magnetita artificial. Soldadura Brazing. KEYWORDS: Artificial magnetite. Brazing. Widmanstätten structure.
I. INTRODUCCIÓN Desde el año 1988, venimos estudiando el problema de la cinética de formación de óxidos de hierro en aceros al carbono, dependiendo del tiempo y de la temperatura. La investigación se realiza en colaboración con el Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT (Pfinztal, Alemania). Los conocimientos adquiridos para el caso de hierros y aceros son perfectamente aplicables a la obtención de capas de Fe3O4 (magnetita) en la fabricación de armas prerromanas. En la actualidad, el mismo método utilizado a hierros y aceros lo estamos aplicando a la formación de películas de alta resistencia al desgaste en superaleaciones. También lo estamos empleando para la deposición de finas películas cerámicas depositadas y compuestos intermetálicos mediante los métodos PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour Deposition), por proyección láser, etc.
1. Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Complutense de Madrid. Correo electrónico:
[email protected] ISSN: 1133-2166
Desde un primer momento en que pasaron algunas piezas arqueológicas por nuestro grupo de investigación nos interesamos por este llamativo tema del armamento prerromano, máxime cuando en los primeros años, décadas de los ochenta y noventa del siglo XX, nosotros habíamos comenzado, precisamente, por el estudio de la formación de óxidos de hierro con la temperatura aplicándolo a hierros y aceros de la misma composición que en el caso del armamento prerromano, utilizando una cámara de Rayos-X de alta temperatura. Este equipo de difracción de Rayos-X consiste en un difractómetro con cámara de altas temperaturas que permite calentamientos y enfriamientos continuos o escalonados, según un programa definido. Se pueden programar calentamientos lineales a distintas velocidades o condiciones isotérmicas a cualquier temperatura entre 20º C y 1700º C, después de cada salto de temperaturas, de un intervalo determinado de tiempo u otro parámetro. Un sistema de control por ordenador permite la automatización de los experimentos (Figura 1). La cámara de altas temperaturas utilizada fue la HTK (Hoch Temperatur kammer) de la empresa Para. Este tipo de cámara calienta la probeta mediante el
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CONTRIBUCIÓN CIENTÍFICO-TECNOLÓGICA PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS RECUBRIMIENTOS DE MAGNETITA Y …
paso de corriente eléctrica a través de ella. Se empleó abierta para condiciones atmosféricas ambientales o, cerrada, para atmósfera controlada, como es el caso de utilizar presiones parciales de O2 más bajas que una atmósfera normal (Figuras 2, 3 y 4). Para comprobar la fiabilidad de las medidas, se compararon los resultados por Termogravimetría. El rango de temperaturas utilizado fue de 0º C a 1000º C, con una velocidad de calentamiento de 10º C/min. La cámara termogravimétrica estuvo en contacto directo con el aire en todos nuestros experimentos. Las curvas obtenidas por esta técnica fueron comparadas, cualitativamente, con los resultados obtenidos en el difractómetro con cámara de altas temperaturas, con resolución de temperatura y tiempo, para comprobar la fiabilidad en la obtención de cinéticas de formación de los óxidos de hierro; siendo el resultado muy satisfactorio. Los hierros y aceros empleados fueron los que se muestran en la siguiente tabla:
Figura 2: Equipo de Difracción de Rayos-X con cámara de alta temperatura incorporada.
Como se puede observar el Fe-ARMCO y el Ck 15 son muy semejantes a los aceros utilizados en las armas prerromanas. El C 45 puede aportar conocimientos para aquellos casos, también estudiados en nuestras investigaciones, en que el acero aparece carburado, bien por cementación o por heterogeneidad de la pella o lupia obtenida en el proceso de reducción del mineral de hierro. Vamos a exponer nuestros conocimientos, comenzando con una serie de microestructuras de piezas arqueológicas muy representativas para, después, exponer nuestras hipótesis para su obtención, tanto en el
Figura 1: Esquema del sistema de medida.
Figura 3: Probeta utilizada en la cámara de altas temperaturas con termopar.
Figura 4: Esquema de la colocación de la probeta utilizada en la cámara de altas temperaturas con termopar y sus dimensiones.
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Laura GARCÍA SÁNCHEZ et alii
caso de las pátinas simples de magnetita como en el caso de las dobles pátinas bronce-magnetita. Aunque han sido muchas las piezas que han podido ser observadas y estudiadas, presentamos tres en las que el estudio se pudo llevar a cabo con bastante rigor. 1.- Pilum ibérico Se trata de una pieza cedida por el Museo del Cobre de Cerro Muriano, Córdoba, y que fue rescatada
Figura 5: Macrofotografía del pilum cedido por el Museo del Cobre.
Figura 8: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de la matriz ferrítica del pilum.
antes que el pantano del río Guadamuño anegara un yacimiento ibérico en Cerro Muriano. A pesar de su estado de deterioro conserva gran parte del núcleo metálico y parte de la capa artificial de magnetita en su punta (Figura 5). El proceso de incineración, puesto de manifiesto por la presencia de carburos de hierro idiomórficos con estructura Widmanstätten, en una matriz de granos de ferrita, supuso un gran deterioro para el arma que sufrió una fuerte corrosión posterior, si exceptuamos la punta, donde aún se conserva la capa de magnetita artificial (Figuras 6-8). 2.- Falcata ibérica Figura 6: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, del precipitado de carburos en la matriz ferrítica y parte de la capa de magnetita artificial, en el pilum ibérico.
La muestra obtenida para su estudio nos fue cedida por el Museo de Armería de Álava. Se trata de un trozo cortado del filo, muy próximo a la punta de la falcata (Figura 9). Su estado de conservación es notable exceptuando algunas zonas. La muestra extraída es de una de las partes mejor conservada. Este arma presenta en sus granos ferríticos un precipitado de carburos de hierro idiomórficos, orientados según la estructura Widmanstätten, localizados
Figura 7: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos precipitados en la matriz ferrítica del pilum.
Figura 9: Macrofotografía de la falcata ibérica cedida por el Museo de Armería de Álava.
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CONTRIBUCIÓN CIENTÍFICO-TECNOLÓGICA PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS RECUBRIMIENTOS DE MAGNETITA Y …
tanto en el interior de los granos ferríticos como en sus límites de grano, a veces, de forma continua. Esto parece indicar un proceso de incineración (Figuras 1012).
Figura 10: Imagen obtenida por microscopía electrónica, utilizando electrones secundarios, de la capa de magnetita de la falcata ibérica.
Figura 11: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de hierro en la matriz ferrítica de la falcata.
Figura 12: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, del precipitado de carburos de hierro idiomórfico de la falcata.
Tanto para el pilum ibérico como para la falcata ibérica, se realizó un análisis con Microsonda Electrónica para confirmar la naturaleza de esos carburos de hierro, ya que hay autores en la literatura internacional (consultar capítulo de la bibliografía recomendada), que han venido exponiendo que la naturaleza de esos cristales idiomórficos eran de nitruros de hierro. Con este análisis y otros realizados por diversos investigadores (3), mediante Difracción de Electrones en Microscopia Electrónica de Transmisión, queda confirmada definitivamente la naturaleza de los carburos de hierro idiomórficos (Figura 13). La capa de magnetita aparece bastante homogénea, continua y de un espesor medio constante, alre-
Figura 13: Resultados obtenidos de los análisis del pilum (A) y la falcata (B) por microsonda electrónica.
Figura 14: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido de la capa de magnetita observada en la falcata ibérica.
Laura GARCÍA SÁNCHEZ et alii
Figura 15: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido de la capa de magnetita de la falcata, con alguna zona menos compacta producto de la corrosión.
Figura 17: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de la diferencia de tamaño en los granos del interior y del exterior (x60).
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Figura 16: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de la capa de magnetita de la falcata donde puede apreciarse la porosidad de la misma.
Figura 18: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de la diferencia de tamaño de grano interior y externo, en la falcata.
dedor de unos 150-200 m y algo despejada en algunas zonas debido al calentamiento durante la incineración y a la corrosión posterior (Figuras 14-16). El proceso de formación de la magnetita aparece reflejado en la microestructura interna de la zona metálica. Se puede observar cómo el tamaño de grano de la ferrita es muy diferente de las zonas interiores, grano muy fino, a las zonas externas, de grano extremadamente grosero (Figuras 17-20). Es evidente que la falcata fue forjada en caliente, y también con algo de trabajo en frío y, por tanto, la deformación plástica más intensa quedó retenida en las zonas más externas. Al producirse el calentamiento, para provocar la aparición de la capa artificial de magnetita, se produjo un proceso de recristalización. La energía utilizada para la recristalización y crecimiento de grano, es la energía mecánica de deformación plás-
Figura 19: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los distintos tamaños de grano en la falcata.
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CONTRIBUCIÓN CIENTÍFICO-TECNOLÓGICA PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS RECUBRIMIENTOS DE MAGNETITA Y …
Figura 21: Macrofotografía de la hebilla del yacimiento de Villanueva de Teba (Burgos).
Figura 20: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los distintos tamaños de grano, en la falcata.
tica acumulada durante el trabajo de forja. La temperatura sólo lentifica o acelera el proceso; pero jamás interviene en los procesos de difusión atómica. Por tanto, las zonas más intensamente deformadas son las que presentan una recristalización y crecimiento de grano más espectacular y, en apenas, unos cuantos minutos. 3.- Hebilla Ésta es una pieza muy interesante ya que lleva asociado un proceso de soldadura fuerte (brazing), utilizando un bronce binario de cobre-estaño (Figura 21) cuya cronología va del siglo IV a.C. al II a.C.
Figura 22: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de hierro con estructura Widmanstätten.
La pieza fue incinerada, como se demuestra por la aparición de carburos de hierro con estructura Widmanstätten en los cristales de ferrita (Figuras 2225). Esta hebilla lleva una pieza de bronce en su centro soldada a la base de acero. Toda ella, excepto el bronce, aparece cubierta por una capa de magnetita artificial por encima de una finísima capa de bronce adherida a la base de hierro. Esto es un hecho constatable en la soldadura fuerte industrial actual con aleaciones de cobre: latones, bronces de estaño, bronces de aluminio, bronces de plata, etc. Esta capa de magnetita artificial se desecha en la soldadura fuerte (brazing) industrial, eliminándola al golpearla el soldador con una piqueta para dejar las superficies soldadas limpias de cascarilla. La utilización de aleaciones de cobre binarias, bronce de estaño en la hebilla estudiada, es para rebajar la temperatura de fusión de la aleación de soldadura; existiendo soldaduras fuertes, actualmente, que se rea-
Figura 23: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de hierro con estructura Widmanstätten.
lizan a soplete a 650º C. Cuanto más estaño lleve el bronce menor es la temperatura que debe alcanzarse en el horno, lo que podía ser muy crítico para los pueblos prerromanos de la Península Ibérica. Sin embargo,
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Figura 26: Esquema de penetración de la aleación de cobre a través de límites de grano austeníticos. Figura 24: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de hierro con estructura Widmanstätten.
debe llegarse a un compromiso, ya que contenidos elevados de estaño fragilizarían la soldadura. El proceso puede describirse de una forma muy sencilla. Se calientan conjuntamente las piezas a soldar, acero-acero o acero-bronce, hasta alcanzar la temperatura de fusión del bronce añadido o presente en contacto con las piezas a unir. En presencia de fundentes con carácter desoxidante las superficies a soldar quedan limpias de óxidos y cascarillas. Las aleaciones de cobre fundidas poseen una tensión superficial muy baja en estado fundido, lo que causa que el bronce fundido moje las superficies a unir en muy poco tiempo. Figura 27: Imagen obtenida por microscopía electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios. Se observa la base metálica y la capa de bronce-magnetita.
Figura 25: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones secundarios, de los carburos de hierro con estructura Widmanstätten.
Figura 28: Imagen obtenida por M.E.B., en electrones secundarios, en la que se observa la penetración del cobre por los límites de grano austeníticos.
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La unión cobre o aleación de cobre y el acero, se produce por la penetración de la aleación de base cobre a través de los límites de grano austeníticos, creando una serie de agarres o raíces que son las causantes de que se produzca la unión de las dos piezas a soldar. Piénsese que el cobre es insoluble en el hierro. Es, por tanto, esa penetración del cobre a través de los límites de grano austeníticos los que provocan la unión (Figura 26).
δ
Durante el tiempo que la aleación de cobre permanece líquida sobre el hierro disuelve pequeñas cantidades de hierro, muy pocos átomos, pero los difunde a superficie muy rápidamente, provocándose la formación, de forma rápida e inmediata, del óxido de hierro a partir de estos átomos emergentes. La presencia del fundente evita la llegada masiva de oxígeno y, por tanto, baja su presión parcial en la interfase con el óxido naciente, provocando la aparición de Fe3O4 frente a Fe2O3 (Figuras 27-30). II. DISCUSIÓN DE RESULTADOS: HIPÓTESIS CIENTÍFICO-TECNOLÓGICAS SOBRE LAS PÁTINAS OBSERVADAS Hay toda una amplia investigación científica y tecnológica sobre la formación de películas de magnetita sobre hierros y aceros, que aportan numerosos datos para la comprensión científica de la obtención y formación de estas películas, que se detectan en el armamento prerromano ibérico. Y no sólo en armas y vainas, sino también en numerosos objetos útiles y decorativos que fabricaban los pobladores prerromanos de la Península Ibérica. Hay que desechar ideas como la que imputa una mala calidad del acero a estas armas y objetos, aunque se les reconozca un gran aspecto estético. Las armas de los pueblos prerromanos basaban su eficacia más en el diseño mecánico que en el contenido en carbono de los aceros y en tratamientos termomecánicos. El hierro y el acero suave poseen de por sí una excelente resistencia mecánica y notable tenacidad frente al bronce u otras aleaciones base cobre. Al fin y al cabo, no es más importante la “calidad” del acero base que su diseño geométrico. Veamos el caso de una espada que, en resistencia de materiales, se puede modelizar como una viga empotrada en un extremo y que soporta un esfuerzo (golpe, corte, impacto, etc...) en otro punto de esa viga o en el mismísimo extremo, esto es, en la punta. El extremo empotrado es la mano y el brazo del guerrero (Figura 31). Las ecuaciones que definen esa situación mecánica son:
R
Sin entrar en profundidades, vemos que el momento de inercia ( I ) que define solamente la geometría de la sección de la viga o de la espada está en el denominador de ambas ecuaciones que definen la rigidez, o bien, la resistencia. Las características mecánicas vienen definidas por el módulo de elasticidad o de Young ( E ), característico de cada acero: composición, tratamientos termomecánicos, etc... ; e I, que es el perfil de la sección de la viga o de la espada. Ambos parámetros juegan un papel compensatorio en la ecuación más definitoria para la rigidez de un arma. Es importante tener en cuenta que E, el módulo de Young, no varía de forma significativa entre hierros y aceros. Se puede, por tanto, potenciar E ó I, y conseguir el mismo efecto mecánico y bélico. Las armas prerromanas potenciaban el valor de I (diseño) frente a E puesto que les era muy difícil controlar E. Sin embargo, no es lícito hablar de armas de mala calidad porque no podían o no sabían controlar E. Se puede decir que en diseño (I) llegaron a geometrías espléndidas para su estilo de lucha y combate, haciendo armas tremendamente eficaces. Su diseño iba dirigido a mejorar su ecuación de rigidez: δ=
F L3 3EI
Longitudes intencionadamente cortas hacen disminuir el numerador de la ecuación en que L se halla elevada al cubo (L3). Módulo de Young fijo, ya que se trataba de hierros y aceros suaves. La existencia de geometrías de diseño imaginativas y muy avanzadas, en resistencia de materiales, como los perfiles curvados de las falcatas, existencia de vaceos, perfiles pistiliformes, secciones lenticulares en otros casos, etc., hacían
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que aumentara el momento de inercia y, por consiguiente, su rigidez: toda una lección de mecánica actual entre la “Biónica” y el “Diseño Geométrico más favorable”. Pensemos que una chapa de acero suave de 1 metro de largo por 10 centímetros de ancho y, un espesor de 3 milímetros, es 10 veces menos rígida que la misma chapa de las mismas dimensiones, doblada en perfil en V a 45º a lo largo de su longitud. Es un he-
Figura 30: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido, utilizando electrones retrodifundidos, en la que se observa la penetración del cobre por los límites de grano austeníticos.
Figura 29: Imagen obtenida por M.E.B., con electrones retrodifundidos. Se observa la penetración del cobre por los límites de grano austeníticos.
Figura 32: Esquema del modelo de la espada como una columna empotrada.
cho muy fácil de comprobar con una simple cuartilla de papel. En el caso de que el arma se usara para herir de punta, estaríamos ante el modelo de una columna (21). Euler propuso la ecuación que define la carga crítica máxima para que una pieza mecánica sometida a compresión se pandee. Nuestra espada, por ejemplo, está sujeta en un extremo por la mano del guerrero (la empuñadura), y por el otro extremo su punta trata de herir al adversario, atravesar sus defensas, etc. Por tanto, es una pieza que se ajusta en resistencia de materiales, cuando va a herir de punta con el modelo columna (Figuras 32-33). Figura 31: Esquema del modelo de la espada como una viga empotrada; esquema de una viga empotrada por un único extremo.
La ecuación de Euler que define esta situación es:
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E I Π2 Pcrit =
Le 2
en donde E es el módulo de elasticidad; I es el momento de inercia de la geometría de la espada; Le es su longitud efectiva (Le = K L). K es una constante de diseño que, para una columna con un extremo empotrado (empuñadura y mano del guerrero) y el otro libre, la punta que hiere, tiene para esta situación mecánica el valor de 2. La ecuación de Euler quedará, por tanto, si Le = K L y K=2: E I Π2 Pcrit =
(2 L)2
Todo esto nos lleva al diseño de las armas prerromanas, también excelentes a la hora de herir con la punta. Si L es corta, en cuanto a valor, al ser hojas relativamente anchas, tenemos un denominador muy pequeño. E es un valor mecánico que no varía demasiado entre los aceros utilizados en época prerromana, ni tampoco lo hace de una forma notable en aceros con mayor contenido en carbono, esto quiere decir, que si con el diseño geométrico aumento el momento de inercia I, el numerador crece. El resultado es que el cociente aumenta mucho su valor con L corta e I muy favorable; lo que nos lleva a que estas armas tenían una carga crítica, Pcrit, muy elevada ante el pandeo, durante los ataques con la punta.
geno en la interfase lo suficientemente baja como para favorecer la formación de magnetita (Fe3O4) y evitar la formación de hematita (Fe2O3). Hasta los 570º C, prácticamente, no aparece nada de Fe2O3 en atmósfera normal y, menos aún, si la presión parcial de O2 es más baja. Esto ha sido observado en la cámara de altas temperaturas mediante Difracción de Rayos-X. El único óxido de hierro que se detecta su formación y crecimiento es el Fe3O4 (magnetita). Para cuando se detecta la aparición y crecimiento de Fe2O3 (hemetita) es a los 800º C, en atmósfera normal. En atmósferas controladas, la aparición de Fe2O3 no se detecta. Este hecho es el que ocurre en la formación de la capa artificial de magnetita en las armas prerromanas, por control de la llegada del oxígeno a la superficie del Fe3O4 que se está formando. A este hecho hay que sumar el efecto de la decarburación del acero base. Por muy poco carbono que contenga el acero base, este efecto puede ser muy efectivo en la reducción de óxidos como el FeO (wustita) a Fe, y del Fe2O3 a Fe3O4. Esta decarburación la notamos en todos los casos a partir de los 700º C de forma clara, en la cámara de altas temperaturas. La duración de la decarburación depende de la temperatura alcanzada, siendo muy rápida a partir de 900º C. Puede durar su efecto de 15 a 20 minutos, siendo este tiempo mucho más corto a 1000º C ó 1100º C. En todo caso, el volumen de acero base es muy grande comparado con el espesor de las capas de magnetita estudiadas, por lo que el efecto reductor de la decarburación es muy potente en la capa de magnetita en formación, durante los primeros minutos.
II.1. Pátinas de magnetita artificial
El carbono del acero difunde a superficie y atraviesa la capa de magnetita formando CO en su superficie donde tiene que comenzar la formación de Fe2O3. Este óxido es reducido inmediatamente a Fe3O4, muy estable.
Después de la forja en caliente con la utilización de martillos adecuados y otros útiles para los vacceos, se dejaba enfriar al aire. La superficie, sucia de cascarilla de óxidos se limpiaba y alisaba al máximo, como se puede ver en todas las observaciones metalográficas de estas superficies. La decoración a buril o con cualquier otro útil se realizaba en frío. Finalmente, se pasaba a crear la capa de magnetita artificial. La formación de esta capa se realiza en caliente y con la pieza envuelta en arenas refractarias, que cumplían una doble misión: como fundente para eliminar los óxidos formados durante el proceso de elevación de la temperatura, y como protector frente a la llegada masiva de oxígeno, y así mantener una presión parcial de oxí-
Experimentos reales realizados en el laboratorio, con fundentes silíceos y silicatados, finamente molidos, nos han permitido comprobar que lo verificado en la cámara de altas temperaturas se cumplía perfectamente. Después de numerosos experimentos con fundentes arcillosos, y también con B2O3, hemos podido corroborar que las temperaturas para obtener capas de magnetita de los espesores encontrados en las piezas arqueológicas estudiadas, debían de alcanzar los 800-900º C, con una duración no superior a los 15-20 minutos a dichas temperaturas. De esta forma, se logra producir una capa de magnetita del espesor deseado, muy densa y adherente al núcleo metálico (Figuras 34-38).
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Figura 34: Imagen obtenida por microscopía óptica, en la que se observa el espesor homogéneo de la capa de magnetita artificial de la falcata (x300). Figura 33: Esquema del modelo de columna empotrada en un solo extremo.
Figura 36: Imagen, obtenida por microscopía electrónica de barrido, que muestra lo mismo que la anterior figura pero de menor espesor. Esta capa de magnetita artificial ha sido obtenida en el laboratorio.
Figura 35: Imagen obtenida por microscopia electrónica de barrido en la que se observa la capa de magnetita artificial, obtenida en el laboratorio, sobre hierro fracturada por fragilización en nitrógeno líquido.
La magnetita así obtenida presenta más características fisicoquímicas y mecánicas que podemos enumerar de la siguiente forma: 1.- Todas las capas de magnetita artificial, tanto las procedentes de las piezas arqueológicas como las obtenidas en el laboratorio, son exclusivamente magnetita muy homogénea, en contacto íntimo con el núcleo metálico.
2.- Los recubrimientos de magnetita presentan una excelente adherencia, coherencia con la red cristalina del hierro (ya que comparten algunos elementos cristalográficos comunes) e impermeabilidad, aunque posean, a veces, algunos huecos, pero nunca suponen una porosidad de interconexión. La magnetita es un óxido de hierro con muchas características metálicas. Su tenacidad en unión al substrato metálico es notable, resistiendo al rayado y golpes contundentes de martilleado en frío sin que salte la película. Su coeficiente de dilatación térmica es prácticamente el mismo que el del hierro, lo que le confiere la posibilidad de no romperse o disgregarse durante el ciclo de calentamiento-enfriamiento. 3.- Presenta un color negro o gris oscuro con matiz azulado. Puede acabarse en mate pero consiente
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un bruñido intenso, adquiriendo entonces un brillo casi especular con matices marcadamente metálicos. 4.- Conforma una capa superficial muy cubriente que reproduce perfectamente los relieves decorativos grabados en el núcleo metálico. 5.- Su sección es muy uniforme en cada pieza arqueológica estudiada, aunque sus espesores varían de unas a otras, dependiendo del tiempo de calentamiento y temperatura alcanzados durante el proceso de fabricación. Presenta una microestructura muy compacta que en fractura denota un crecimiento columnar hacia el exterior, como hemos podido observar anteriormente. 6.- La relación Pilling-Bedworth (P-B) es favorable a la unión y protección de la magnetita en el substrato de hierro o acero. Para la reacción: n M + m O2 → MnO2m La relación P-B es: Relación P-B =
=
Volumen de óxido por átomo metálico Volumen de metal por átomo
=
=
(Móxido) (ρmetal) μ (Mmetal) (ρóxido)
Cuando P-B es menor que la unidad, el óxido es poroso y, por tanto, la película no es protectora. Si la relación P-B está entre 1 y 2, los volúmenes de óxidos y metal son similares, por lo que la capa es adherente y protectora, como es nuestro caso. Cuando la relación P-B supera el valor de 2, el óxido ocupa un gran volumen y se desprende del metal (Figura 39).
zing. En ella, el material de aporte es un bronce binario o ternario, o bien, un latón binario o ternario. También, se utiliza la plata y sus aleaciones con el mismo fin aunque su empleo se realiza con materiales de base cobre, fundamentalmente, bronces y latones. La fuente de calor, en todos los casos, es el soplete; alimentado con oxígeno como comburente y acetileno, butano, etc. como combustibles. Las temperaturas necesarias para llegar a la fusión del material de aporte van, en todos los casos, de los 700º C a los 950º C, incluso más bajas, dependiendo de su naturaleza. Para el caso de las piezas arqueológicas estudiadas de Villanueva de Teba (Burgos) se empleó como material de aporte un bronce binario de cobre-estaño, cuya composición oscilaba entre el 4% y el 10%, en masa de estaño. La intención fue siempre muy clara, rebajar el punto de fusión lo más posible, sin llegar a contenidos muy altos de estaño, que hubieran hecho quebradiza la unión soldada. De esta manera conseguían la fusión del material de aporte alrededor de los 900º C y, siempre, sin llegar a los 1000º C. El calor aportado se realizó, preferentemente, utilizando hogueras u hornos al efecto que alcanzaban, fácilmente, esas temperaturas. En la soldadura fuerte (brazing) es necesario utilizar siempre fundentes de naturaleza desoxidante para que las superficies de hierro y acero se mantengan limpias de óxido a alta temperatura ya que, de otra forma, el contacto aleación de cobre-hierro no es posible. En la actualidad, hay multitud de fundentes desoxidantes óptimos para el brazing. Para las piezas arqueológicas estudiadas, el fundente fue el mismo que utilizan actualmente los he-
Todos estos datos técnicos pueden suponer una herramienta muy eficaz para identificar capas de magnetita artificial en piezas muy deterioradas y corridas. II.2. Pátinas de bronce-magnetita o soldadura fuerte (Brazing) Como hemos podido observar en la hebilla de Villanueva de Teba (Burgos) y, también en otras muchas piezas como vainas, etc., existe una película muy fina de bronce en contacto con el núcleo metálico base y, encima, la capa de magnetita artificial. Este tipo de proceso metalúrgico, ampliamente utilizado en la actualidad, es la soldadura fuerte o bra-
Figura 37: Imagen, obtenida por microscopía electrónica de barrido con electrones retrodispersados, donde se observa la capa de magnetita del pilum Ibérico.
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Figura 38: Imagen, obtenida por microscopía electrónica de barrido con electrones secundarios, semejante a la anterior, donde se observa que la capa de magnetita está algo deteriorada por la corrosión del suelo de enterramiento.
Figura 39: Esquema de los valores y efectos de la relación de PillingBedworth (P-B).
Figura 40: Análisis por difracción de Rayos-X de las arenas del Guadalquivir (1).
rreros para la soldadura de piezas de hierro o acero, por forja en caliente. Son artesanos que siguen usando arenas arcillosas recogidas en los cauces de los arroyos y ríos y, como no, también en canteras.
ción de hierros y aceros en caliente. En general, forman silicatos (fayalitas) y silicatos complejos de hierro que funden o forman líquidos de viscosidad media, a temperaturas entre 750º C y 950º C.
Después de una molienda adecuada, estas arcillas compuestas fundamentalmente por cuarzo y silicatos complejos, dan un resultado excelente en la desoxida-
Un ejemplo muy interesante puede ser el obtenido a partir de los análisis de Rayos-X realizados a tres muestras de fundentes utilizados, actualmente, por los
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Figura 41: Análisis por difracción de Rayos-X de las arenas del Guadalquivir (2).
Figura 42: Análisis por difracción de Rayos-X de las arenas de la cantera.
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nas han sido utilizadas con éxito en ensayos de simulación en nuestro laboratorio.
Figura 43: Modelo de formación de la capa doble de bronce-magnetita o soldadura fuerte (brazing).
herreros y artesanos de los cencerros para el ganado en la provincia de Córdoba.
Algo que sorprende a algunos estudiosos del tema es la aparición de magnetita en la parte externa, en contacto con el bronce, en todas estas piezas sometidas a brazing. Pues bien, es un hecho metalúrgico muy sencillo. Aunque el cobre y sus aleaciones disuelven poco al hierro, como ya se ha mencionado anteriormente, la difusión de átomos de hierro a través del bronce líquido es muy rápida, llegando a la superficie exterior a gran velocidad y en estado atómico, lo que produce su oxidación inmediata. La baja presión de oxígeno, debido a la presencia del fundente, la temperatura no muy alta de la operación y la baja duración del proceso, favorecen la aparición de la magnetita que queda adherida fuertemente a la base de bronce. Es un proceso que se viene repitiendo en la industria actual con el brazing (soldadura fuerte) y con los pastores que aún fabrican sus cencerros para el ganado con esta técnica tan sencilla y tan antigua (Figura 43). III. SIMULACIÓN EN EL LABORATORIO
Las tres muestras han sido donadas por ellos, provenientes de arenas del Guadalquivir de dos localizaciones distintas y otra, procedente de una cantera muy valorada por estos artesanos (Figuras 40-42). Estas are-
III.1. Pátinas de magnetita artificial Figura III.1.1.: Corte y desbaste de las probetas.
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Figura III.1.2.: Proceso de forja en caliente de la pieza.
Figura III.1.3.: Introducir la pieza en el horno a alta temperatura revestida con fundente.
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Figura III.1.4.: Trascurrido un tiempo determinado, se saca la pieza del horno y se deja enfriar al aire.
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Figura III.1.6.: Detalles de la hoja con la capa de magnetita artificial.
Figura III.1.5.: Acabado y empuñadura.
Figura III.1.7.: Detalles de la hoja con la capa de magnetita artificial.
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Figura III.2.2.: Piezas a soldar.
Figura III.1.8.: Cuchillos con la capa de magnetita artificial y de bronce, después de martilleada en los casos de bronce-magnetita, y plantillas para su fabricación.
III.2. Pátinas de bronce-magnetita o soldadura fuerte o Brazing Figura III.2.1.: Reactivos y material. Corte y desbaste de las probetas.
Figura III.2.3.: Colocación de las piezas y el bronce sobre ellas, y aplicación del fundente.
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Figura III.2.4.: Introducción de la pieza en el horno.
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Figura III.2.5.: Transcurrido un tiempo determinado, sacar la pieza del horno. Figura III.2.6.: Enfriamiento de la pieza fuera del horno.
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rante el calentamiento y evita, además, la llegada masiva de oxígeno a la superficie metálica o de magnetita que se está generando. Estos fundentes, en el caso de las piezas arqueológicas, se componía de arenas silíceas con gran cantidad y variedad de silicatos complejos. 5.- Los casos de doble capa bronce-magnetita artificial son claros ejemplos del conocimiento íntimo y controlado de la soldadura fuerte con aleaciones de cobre (brazing); bronces de estaño en las piezas arqueológicas estudiadas. 6.- En todos los casos, los recubrimientos de magnetita artificial poseían una gran adherencia, excelente tenacidad y un aspecto negro matizado brillante o no, según si se pulimentaba o no. El recubrimiento simple de magnetita artificial no convertía las armas en objetos de lujo, sino en formidables útiles para el combate; ya que la magnetita, fuertemente adherida al sustrato metálico y tenaz, no saltaba durante los golpes realizados en combate. 7.- Los diseños geométricos de las armas prerromanas de la Península Ibérica son muy llamativos y van buscando, como objetivo final, una notable rigidez jugando, con gran conocimiento técnico, los momentos de inercia y la longitud de ellas, para compensar la naturaleza del acero, muy bajos en carbono y sin tratamientos termomecánicos ni termoquímicos para aumentar su resistencia y dureza.
IV. CONCLUSIONES 1.- De los resultados obtenidos por Difracción de Rayos-X, de la oxidación de muestras de hierros y aceros, en la cámara de altas temperaturas, se deduce que las temperaturas óptimas para la formación de la capa de Fe3O4 (magnetita), excluyendo otros óxidos como el FeO y el Fe2O3, está en el intervalo de 800º C a 1000º C, y tiempos cortos de entre 10 y 20 minutos. 2.- También se deduce de los datos obtenidos en la cámara de altas temperaturas que el control de la presión parcial de oxígeno es importante para evitar la formación de Fe2O3 (hematita) en la superficie de la magnetita (Fe3O4). 3.- Asimismo, se comprobó en la cámara de altas temperaturas, que la decarburación que se produce a las temperaturas de calentamiento produce un efecto negativo a la formación de Fe2O3 en la superficie externa del Fe3O4, por efecto de la reducción de dicho óxido por la acción del CO formado en dicha superficie. 4.- La utilización, por tanto, de un fundente con acción desoxidante, limpia la superficie del acero du-
8.- Por último, dejar claro que, las características fisicoquímicas y mecánicas de estas capas de magnetita las hacen muy peculiares y fáciles de identificar, incluso, en casos de armas muy deterioradas y corroídas, lo que debe ayudar a restauradores y conservadores a identificarlas con bastante certeza y sencillez. AGRADECIMIENTOS Los autores quieren mostrar sus agradecimientos a Alfonso Rodríguez y Alfredo Fernández, técnicos especialistas del Centro de Microscopía Electrónica “Luis Bru” de la Universidad Complutense de Madrid, por su profesionalidad y dedicación. Asimismo, a Julián Velázquez, técnico especialista del CAI de Difracción de Rayos-X, por la diligencia y precisión de sus análisis. BIBLIOGRAFÍA BOOKER, G. R., NORBURY, J. y SUTTON, A. L. (1957): “An investigation of nitride precipitates in pure iron and mild steels”, Journal of the Iron and Steel Institute 187: 205-215. CRIADO A. J. et alii (2000): Análogos arqueológicos e industriales para almacenamientos profundos: estudio de piezas arqueológicas metálicas, Archeo I - Publicación Técnica 00/07, ENRESA, Madrid. CRIADO A. J., MARTÍNEZ GARCÍA, J. A. y BRAVO MUÑOZ, E. (2003): “Análogos arqueológicos e industriales para almacenamientos pro-
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