"Caracterización de Aleaciones precolombinas por Técnicas de EDS-EBSD"

ÁVALOS, MARTINA; ESCOBAR, JAIRO; BUSTAMANTE, N; TARTALINI, VANINA; RISSO, PABLO; BOLMARO, RAÚL

Mendoza

Congreso; 3º Congreso Argentino de Microscopía; 2014

Sociedad Argentina de Microscopía

Caracterización de aleaciones precolombinas por técnicas de EDS-EBSD M. Avalos(1), J. Escobar(2),  N. Bustamante(2), V. Tartalini(1), P. Risso(1), R. Bolmaro(1)   (1) IFIR - CCT Rosario - CONICET . Bv 27 de Febrero 210 bis. Rosario. Argentina (2) Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad de los Andes. Bogotá. Colombia   En épocas prehispánicas en el sur de Colombia y el Norte del Ecuador fueron usadas aleaciones a base de Pt-Au para la elaboración de objetos ornamentales. Estos objetos muestran diferentes geometrías, colores, brillos y acabados, que expresaban la percepción y relación del metalurgista con el mundo y la naturaleza [1]. Estas características eran obtenidas en función de la composición de la aleación y de los tratamientos termomecánicos empleados. La metalurgia del Pt, surgida en Europa en el siglo XVIII, está asociada modernamente a las técnicas de la metalurgia de polvos debido a sus altos puntos de fusión (~1720°C) [2]; por lo que sorprende que estas culturas precolombinas manejaran aleaciones de Pt cuando no hay evidencia de una tecnología de alta temperatura en la región. El estudio de piezas arqueológicas, y en general de objetos de colección, requiere de técnicas no destructivas que permitan el análisis conservando la muestra de interés. Con la metalografía se han hecho grandes aportes al entendimiento de la arqueometalurgia pero en el caso que nos ocupa la naturaleza nano-estructurada de la aleación requiere de técnicas más potentes que puedan clarificar y complementar las evidencias científicas obtenidas por otras técnicas. En suma esta información contribuye a la formulación de hipótesis de manufactura, a la reconstrucción de la historia de procesamiento de estas piezas y a la comprensión del contexto tecnológico de estas culturas. En este marco, la técnica de Electron Backscater Difraction EBSD utilizada en conjunto con EDS es adecuada para el desarrollo de análisis cristalográficos y de composición de aleaciones desconocidas [3]. Estas técnicas están acopladas a un microscopio electrónico de barrido lo cual permite además obtener imágenes de la microestructura característica de la pieza bajo estudio, la cual corresponde a una nariguera anular identificada por el Museo del Oro como O21840. En este trabajo se utilizó esta combinación de EDS + EBSD, conocida comercialmente como Pegasus, para estudiar la microestructura de una pieza precolombina y apoyar las evidencias que sustentan las hipótesis del proceso empleado para su elaboración. Las observaciones fueron realizadas empleando un equipo FEG SEM Quanta 200 equipado con EDS EDAX y EBSD TSL. Mediante esta técnica los barridos se efectúan simultáneamente con el detector EDS y el EBSD y los mapas construidos poseen información combinada de la composición y la cristalografía. En la Tabla 1 se reporta la composición % peso obtenida en un espectrómetro de fluorescencia de rayos X marca Rigaku ZSX primus I, con tubo de ánodo de Rodio y potencia de 4kW. Se observa la presencia de Au, Pt, Ag y Fe, detectándose también Ir, Cu, Pd, Ni y Rh pero en menor cantidad.   Tabla 1. Composición promedio de la muestra % peso Au Pt Ag Fe 67.4 17,9 11,8 2,4       La Figura 1 muestra un difractograma con el detalle de las fases presentes en la muestra obtenido en un Difractómetro ZSX Rigaku Ultima III, con tubo de ánodo de cobre y potencia de 1.6 kw. El examen metalográfico, mostrado en la Figura 2, revela una matriz de color amarillo en la que se observan partículas blancas dispersas de diferentes formas y tamaños. Un examen más detallado de las partículas muestra que están fragmentadas como es evidente a partir de esta misma imagen. Los mapas convencionales de EDS muestran que los elementos Au y Ag están presentes en toda la muestra y que las partículas son ricas en FePt. Por otra parte, en este caso los barridos de EBSD convencionales no aportan información concluyente ya que todas las fases presentes son cúbicas y muy similares. Al usar ambas técnicas combinadas se construyeron los mapas de la fase FePt3 (figura 4), FePt (figura 5) y AuAg (figura 6).