La escoria de martillo , también escrita como escama de martillo , es un subproducto escamoso o esferoidal del proceso de forja del hierro (para un equivalente moderno, véase cascarilla de laminación ). La escoria de martillo se recupera casi universalmente en excavaciones arqueológicas en áreas donde se refinaba y forjaba mineral de hierro . El carácter magnético de la escoria de martillo también ayuda a su recuperación y a la cartografía de estructuras más grandes mediante estudios de susceptibilidad magnética. [ 1 ] La escoria de martillo puede proporcionar información vital sobre un sitio arqueológico, como la función de la estructura . [ 2 ]
Descripción
Atributos físicos
La escama de martillo se presenta en dos formas: láminas y esferoides huecos. Las láminas pueden variar mucho en apariencia y tamaño; sin embargo, su color oscila entre el negro oscuro y el azul o gris brillante, y su grosor entre uno y cinco milímetros. Al igual que las láminas, los esferoides también son bastante pequeños, pero su tamaño puede variar. Su color tiende a oscilar entre el gris y el negro o azul oscuro. [ 3 ]
Composición química
La composición química de la escama de martillo es objeto de debate y varía considerablemente. La mayoría de las fuentes coinciden en que la escama de martillo está compuesta de algún tipo de óxido de hierro . La magnetita es una forma generalmente aceptada, que le confiere su notable carácter magnético. Sin embargo, la composición química de la escama de martillo puede variar según la etapa del proceso de purificación del hierro de la que provenga; en el caso de las escamas y esferoides de las primeras etapas, la composición será en gran medida mixta, mientras que las escamas de las últimas etapas serán formas de óxido de hierro más puras. [ 4 ] En última instancia, algunos aún sostienen que los componentes químicos de la escama de martillo, además del hierro, varían ampliamente más allá del oxígeno ionizado para formar un óxido metálico. [ 5 ]
Producción
La cascarilla de hierro se forma debido a la rápida oxidación del hierro caliente en el aire. Una pieza de hierro calentada desarrollará una capa externa de óxido de hierro que luego puede separarse de la pieza original debido a un golpe de martillo o a una contracción térmica diferencial . [ 6 ]
La escoria de martillado se produce en grandes cantidades durante las distintas etapas del proceso de forja . Para obtener el hierro puro necesario para la forja, el herrero debe primero purificar el mineral de hierro. La fundición del mineral crea una " hoja de hierro ", una mezcla porosa de escoria y metal. A continuación, el herrero calienta y martilla repetidamente esta hoja de hierro para eliminar las impurezas. Esta técnica genera escoria de martillado de composición variable. A medida que continúa el proceso de purificación, aumenta el contenido de hierro de la escoria de martillado. [ 4 ]
Durante el forjado del hierro puro, se produce una capa adicional de óxido de hierro debido al calentamiento y al martilleo necesarios para dar forma a la pieza. Esta capa se caracteriza por su color azul negruzco y tiende a ser más delgada y oscura debido a su alto contenido de óxido de hierro. [ 6 ]
Los arqueólogos creen que la escama de martillo esferoidal se produce principalmente durante el proceso conocido como soldadura por fuego. También conocida como soldadura por forja , esta técnica se utiliza para unir dos piezas de metal calentándolas a alta temperatura y uniéndolas a la fuerza con un martillo u otra herramienta. Para que este método tenga éxito, la superficie de cada pieza de metal debe estar fundida. A medida que el herrero golpea las piezas con el martillo, parte del metal es expulsado entre ellas, a menudo en forma de un chorro fundido que se enfría en el aire para formar la escama de martillo esferoidal. [ 6 ]
También es posible que se forme cascarilla de forja esferoidal durante la purificación del acero en bruto. El óxido de hierro puede combinarse con la sílice, proveniente del mineral en bruto, para formar escoria . A medida que el acero en bruto se forja y refina, la escoria fundida se expulsa. Una vez que la escoria se enfría, se forma la cascarilla de forja esferoidal.
Uso en arqueología
Trabajos de hierro
Debido al gran volumen de escamas de martillo y conchas esferoidales producidas durante los procesos regulares de metalurgia del hierro, los arqueólogos suelen utilizar su presencia para identificar herrerías y fundiciones. La escama de martillo se detecta fácilmente debido a su composición y naturaleza magnética, lo que permite extraerla fácilmente con un imán . [ 7 ] Además, también debido a su naturaleza magnética, es muy útil al realizar un estudio de susceptibilidad magnética de un sitio. Y, aunque tanto los objetos de hierro terminados como la escoria también se recuperan con frecuencia en antiguos emplazamientos de metalurgia del hierro, la escama de martillo es posiblemente una recuperación más fiable. Debido a su tamaño, es más probable que los objetos de hierro y los hallazgos de escoria hayan sido retirados o reutilizados, mientras que las pequeñas escamas o esferas de escama de martillo probablemente no fueron retiradas. [ 8 ]
Además, la distribución de escoria de martillo dentro de una estructura arqueológica puede utilizarse para determinar parcialmente la función de cada región de la misma. En particular, las áreas con mayores concentraciones de escoria de martillo sugieren la presencia de un yunque o un hogar , ya que las escorias se producían durante el martilleo de objetos de hierro o se desprendían al calentar hierro de diferentes grados de pureza. Por el contrario, la presencia de grandes cantidades de escoria dentro de una herrería o fundición confirmada es menos concluyente, aunque podría indicar la existencia de montones de desechos. [ 9 ] [ 10 ]
Más allá de la distribución, la composición química y las características físicas de muestras específicas de escoria de martillo pueden ayudar a los arqueólogos a determinar la función de una estructura de metalurgia del hierro. En particular, ciertas muestras, como la escoria de martillo esferoidal, se producen únicamente durante las primeras etapas del proceso de purificación del hierro, lo que evidencia actividades de fundición. Las escamas más reconocibles, brillantes y de mayor tamaño surgen casi exclusivamente del martilleo de objetos de hierro terminados. Al estudiar los diferentes tipos de escoria de martillo presentes y su prevalencia, un metalúrgico capacitado puede determinar tanto la función de cada área de la estructura como la función general de toda la misma (es decir, herrería o fundición). [ 11 ]
Técnicas de recolección
Debido a su pequeño tamaño y a su color generalmente más oscuro, la escama de martillo es difícil de descubrir mediante procesos arqueológicos sencillos, como el tamizado en seco o en húmedo . En cambio, cuando hay evidencia clara de que un sitio, como una casa subterránea , involucró algún tipo de metalurgia del hierro, se recomienda a los arqueólogos formar una cuadrícula y recolectar tierra del sitio para su posterior análisis. Esto permite a metalúrgicos capacitados analizar el tipo de escama de martillo y su prevalencia dentro de la estructura. Esta práctica aún es poco común por falta de tiempo o experiencia, pero aun así se recomienda y, si no es factible, se deben pasar muestras de tierra con un imán para recolectar lascas de escama de martillo en el sitio. [ 11 ]
Historia y muestras de excavaciones
Dado que es una parte aparentemente natural de las técnicas de trabajo del hierro más antiguas, se han observado hallazgos de escamas de martillo en numerosas excavaciones arqueológicas en numerosas regiones del mundo, como el norte de Europa , Gran Bretaña y el Levante . [ 6 ] [ 9 ] [ 11 ] [ 12 ]
La primera mención de escamas de martillo en un contexto arqueológico proviene de un estudio de 1941 de un fuerte romano en Gran Bretaña, ubicado en el Muro de Adriano . Una excavación en 1960 de un yacimiento romano de metalurgia del hierro en Norfolk también arrojó escamas de martillo. En excavaciones más recientes, la recuperación de escamas de martillo se ha llevado a cabo de manera más sistemática, utilizando el método de cuadrícula mencionado anteriormente . Por ejemplo, en una excavación de 1992, mediante el establecimiento de una cuadrícula y la recolección de muestras locales, se determinó la ubicación anterior de un hogar y un yunque a pesar de la falta de restos directos de ambos. [ 1 ] Arne Jouttijärvi escribe sobre tres sitios en los que los depósitos y la concentración de escamas de martillo se utilizaron para mapear las áreas de las herrerías en las casas subterráneas de la época vikinga en la actual Dinamarca y Noruega. Por ejemplo, escribe cómo "el propio herrero protegía el suelo donde se encontraba, dejando una 'sombra' en la distribución de las escamas de martillo". [ 11 ] Por lo tanto, la distribución de la escama de martillo no solo puede ayudar a localizar objetos dentro de un taller, sino que también puede informar a los investigadores sobre dónde se ubicaban los propios herreros.
Los hallazgos de herrerías que contienen escamas de forja están bien documentados y, por lo general, una alta presencia de estas escamas se considera suficiente para identificar un hallazgo como una herrería. Incluso hay evidencia de escamas de forja en un yacimiento de la Edad del Bronce en Upper Bucklebury, West Berkshire, lo que sugiere la existencia de trabajos de hierro tempranos en Gran Bretaña. [ 13 ]
Referencias
- 1 2 Dungworth, D y R Wilkes. "Una investigación sobre la escama de martillo". englishheritigage.org. 2007. "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 15 de julio de 2015. Recuperado el 14 de julio de 2015 .
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- ↑ Dungworth, David; Wilkes, Roger (2009). "Comprender la cascarilla de martillo: el uso de película de alta velocidad y microscopía electrónica". Metalurgia histórica . 43 (1): 33– 46.
- 1 2 Payne, Sebastian. “La sombra en la antigua herrería”. British Archaeology. Marzo de 2010. http://www.archaeologyuk.org/ba/ba111/science.shtml Archivado el 23 de septiembre de 2015 en Wayback Machine .
- ↑ Young, Tim. “Algunas observaciones preliminares sobre la escama de martillo y sus implicaciones para la comprensión de la soldadura”. Bibliografía arqueológica británica e irlandesa. 2011. http://www.biab.ac.uk/contents/202232 .
- 1 2 3 4 Dorling, P. “New Weir Forg, Witchurch, Herefordshire: Informe sobre las excavaciones de 2009 y 2010”. Herefordshire Archeology. Diciembre de 2011. “Copia archivada” (PDF) . Archivado del original (PDF) el 15 de julio de 2015. Recuperado el 14 de julio de 2015 .
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- ↑ Keys, Lynne. “Escoria de hierro en yacimientos arqueológicos: una introducción”. The Historical Metallurgy Society. http://hist-met.org/hmsslagintro.pdf
- 1 2 3 4 Jouttijärvi, Arne (2009) 'La sombra en la herrería', Materiales y procesos de fabricación. Taylor and Francis. 1 de septiembre de 2009. https://www.academia.edu/1775682/The_Shadow_in_the_Smithy
- ↑ Powell, Andrew B., Stephanie Knight, Lorraine Mepham, Chris J. Stevens y Sarah F. Wyles. “Un sistema de campos de la Edad del Hierro Media-Tardía y elementos de jardines posmedievales en Stedlyn Retreat, Lynsted, Kent”. Sociedad Arqueológica de Kent. (fecha de publicación desconocida). http://www.kentarchaeology.ac/archrep/lynsted01.pdf .
- ↑ “Primeros trabajos de hierro en Upper Bluckleburry, West Berkshire”. Arqueología de Cotswold. 2003. http://www.cotswoldarchaeology.co.uk/highlight-3/
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