Vi utförde materialkarakterisering av medeltida dekorativt smide från kyrkporterna i Bjälbo och Skönberga kyrka. Uppdragsgivare har varit Linköpings stift, med tillstånd av Länsstyrelsen i östergötland.

Karakteriseringen omfattar både metallografi och kemisk analys. Till kemisk analys har använts två metoder; LA-ICP-MS och förbränningsteknik. Den förstnämnda metoden använder laser till kromatograpi/masspektroskopi och är extremt noggrann. Den finns på Geovetarcentrum på Göteborgs Universitet. Den mäter halter av grundämnen till ppb (miljarddelar) och har använts för att kunna få framtida ledtrådar om malmens ursprung. Analyserna visar att råmaterialet är olika till kyrkorna, men att ingen av dom härrör från sulfidmalm.

Som modern metallurg får man sällan möjlighet att analysera sådant här material. Det består av nästan rent järn (kolhalt under 0,01%) och i det kan man med ljusoptiska mikroskop av tvärsnitt beskåda tydliga spår av smedens hand i form av plastisk bearbetning, upprepad uppvärmning, uppkolning, ihopvällning. Materialet innehåller stora mängder utbredda tunna slagger (järn-, kalcium- och kiseloxider), parallellt med smidets längsriktningar. Det finns fosfider men inte sulfider. Slagger och inneslutningar har undersökts med svepelektronmikroskopi (SEM/EDAX). Idag är produktionsmetoderna så kontrollerade så att slagger inte kvarblir i stål, de har negativ inverkan på både statiska och dynamiska hållfasthetsegenskaper. Fast i det medeltida smidet, som är känt för sitt stora korrosionsmotstånd spelar slaggerna sannolikt en avgörande roll. I kombination med i princip rent järn fås också ett material som karakteriseras av stor duktilitet och seghet.

Man kan inte annat än imponeras av de medeltida bergsmännen och smederna som trots att de inte kände till grundämnena, lyckades producera ett smidesjärn som hållit i 850 år.  Nu skulle vi behöva jämföra de kemiska analyserna med dito av malmfyndigheter och arkeologiskt material för att hitta samband med signifikanta föroreningshalter. Fortsättning följer kanske.

Detta bildspel kräver JavaScript.

Annonser