Abstract
In Europe, the metallurgy of copper has been a tradition for thousands of years, which is also testified by relevant artifacts that can be found. A copper ingot of unknown origin was made available for the examinations. The surface of the ingot was characterized by a deposit of corrosion products from malachite and cuprite which could also be observed in cavities. XRF measurements resulted in Cu as the main component, up to 4 wt. % As, and 2.5 wt. % S, as well as smaller quantities of Sb, Ni, Fe, and Ag. This composition suggests the production from fahlores. A typical cast structure with copper dendritic areas and concentrations of the accompanying elements in the interdendritic areas could be observed. Delafossite crystals (Cu3Ni2SbO6) were verified on the ingot's top side (melt in contact with the air). The ingot is thus composed of an As bronze with a complex microstructure consisting of solid solutions, intermetallic phases, and sulfides.
Kurzfassung
Die Metallurgie von Kupfer hat in Europa eine jahrtausendelange Tradition, wovon auch auffindbare relevante Artefakte zeugen. Ein Kupfergusskuchen unbekannter Herkunft wurde für die Untersuchungen zur Verfügung gestellt. Die Oberfläche des Gusskuchens war mit Korrosionsprodukten aus Malachit und Kuprit belegt, welche auch in Hohlräumen zu sehen waren. RFA-Messungen ergaben als Hauptkomponente Cu, bis zu 4 Gew. % As und 2,5 Gew. % S, sowie geringere Mengen an Sb, Ni, Fe und Ag. Diese Zusammensetzung lässt die Herstellung aus Fahlerzen vermuten. Ein typisches Gussgefüge mit Kupferdendriten und Anreicherungen der Begleitelemente in den Zwischenräumen wurde beobachtet. An der Gusskuchenoberseite (Schmelze in Kontakt mit Luft) wurden Delafossitkristalle (Cu3Ni2SbO6) nachgewiesen. Dieser Gusskuchen besteht somit aus einer As-Bronze mit komplexer Mikrostruktur, die sich aus Mischkristallen, intermetallischen Phasen und Sulfiden zusammensetzt.
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