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二 船载铁器的科学分析

(一)样品与分析方法

采集“南海I号”铁器样品5件(见图4),分别制成7个分析试样(见表1)。铁锅直径为0.3米、0.4米和0.6米不等,所选铁锅样品为残片,质地疏松,锈蚀严重,残留铁基体较少。铁条长度为0.2米至0.4米,横截面为梯形,样品表面被凝结物覆盖,但容易去除,铁基体保留较完整。

表1 铁器分析试样

图4 “南海I号”铁器样品(1-4为铁锅样品,5为铁条)

资料来源:作者拍摄。

用金相显微镜(莱卡DM4000M)对样品进行了金相观察与分析,并用化学法对铁器进行了成分分析。

(二)分析结果

通过观察铁制品的金相组织,可以判定器物的材质,了解制作工艺。金相组织见图5和图6,分析结果见表2。由金相分析可知,5件铁器中,有4件铁锅样品为白口铁和1件铁条样品为钢。

图5 铁锅样品金相组织

资料来源:作者拍摄。

图6 铁条样品金相组织

资料来源:作者拍摄。

为了解“南海I号”沉船出水铁器组成成分,进一步探讨铁器的制作工艺,我们对样品进行了化学成分分析,结果如表2所示,金相组织分析结果如表3所示。

表2 “南海I号”沉船出水铁器化学成分分析结果

依据铁碳相图,工业纯铁(熟铁)的碳含量小于0.0218%,钢的碳含量为0.0218%~2.11%,由此可见船载中的铁条为钢,亚共析钢的碳含量小于0.77%,结合金相组织分析可知铁条为亚共析钢。 铸铁的碳含量大于2.11%,因此铁锅显然为铸铁,再结合金相组织分析可知铁锅为白口铸铁。

表3 5件铁器金相组织分析结果 I/QwSzhgR2VV1dX3rzaotqsYZzG6IA8Sdmo35ys3jjSvsLXfBmZiYTO5kE4L8rr9

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