Analisi metallurgica di una moneta suberata

Concorso per i Giovani Numismatici "Nino Rapetti"

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L’unicità del pezzo sta nella foderatura presente che, come si evince dalle prime microfotografie, non è sicuramente composta di argento. I dati EDX, presi in varie parti della superficie della moneta, hanno fugato ogni dubbio dando come risultati una copertura in lega di stagno su un substrato di bronzo.

Immagine2

Come evidenziato dalla Figura 8, osservata a 100 ingrandimenti, la frattura che passa attraverso la moneta è netta, giungendo fino allo strato più interno. È presente anche una delle bollosità già osservate alla meso-scala e il notevole “effetto craquellure” nel resto del campione. Gli stress cui è sottoposto lo strato di stagno sono dimostrati inoltre dalla frattura che si estende dal dritto al rovescio.

Figura 8: SEM, elettroni secondari su zona della lettera con frattura (100x).
Figura 8: SEM, elettroni secondari su zona della lettera con frattura (100x).

L’area è stata analizzata con EDX per la determinazione della componente della lega utilizzata per la suberatura:

Tabella 1: Stima della composizione della lega suberata.

 Atomic% CuAtomic% SnAtomic% Pb
Spettro 150,748,01,3
Spettro 247,252,80,0
Spettro 352,148,00,0
Spettro 459,739,11,2
Spettro 528,471,70,0
Spettro 657,642,40,0
Spettro 775,724,30,0
Spettro 827,172,90,0
Spettro 947,452,60,0
Media49,550,20,3

Il rame e lo stagno sono rilevati in quantità molto elevate, la presenza del piombo è solo in tracce isolate, probabilmente il dato è dovuto alle “isolette” che il metallo forma per la sua immiscibilità con rame e stagno, che non si sono amalgamate con il resto del composto. Siamo pertanto in presenza di un bronzo ternario contenente rame, stagno e piombo. A causa dell’alto contenuto di stagno presenta particolari caratteristiche di fragilità.
Per osservare le microfratture si è eseguito un ingrandimento a 7000x, con sistema InLens e BS. Lo spessore di queste microfratture è sub-micrometrico con andamento inter- e intra-granulare (Figura 9). Si può ipotizzare che le fratture siano riconducibili a stress meccanici o stress di tipo termico.

 

Figura 9: InLens, particolare della frattura acquisito a 7000 ingrandimenti.
Figura 9: InLens, particolare della frattura acquisito a 7000 ingrandimenti.

 

Figura 10: BS, area di campionamento.
Figura 10: BS, area di campionamento.

 

Il passo successivo è quello di caratterizzare l’interno, il “cuore” del suberato dove ci si aspetta una diversa composizione del metallo; è stata scelta la zona fratturata perché ad una osservazione macroscopica appariva composta da lega differente (Figura 11).

Figura 11: Area di analisi del tondello interno.
Figura 11: Area di analisi del tondello interno.

Tabella 2: Stima della composizione interna della lega.

 Atomic% CuAtomic% SnAtomic% Pb
Spectrum 169,430,60,0
Spectrum 280,817,81,5
Spectrum 374,125,90,0
Media74,824,70,5
σ4,75,30,7