שמירה על חפצים מתכת היסטוריים דורשת הבנה קפדנית של התכונות המכאניות שלהם, עם כוח רבייה עומד כאחד הפרמטרים הקריטיים ביותר.מדידה זו, אשר מעדיפה את הלחץ המושך המקסימלי שניתן לסבול לפני fracturing, ישירות מודיע ישירות על יושרה מבנית של אובייקט, שמירה על תוחלת החיים, ושיטות התערבות מתאימות.

הבנה של כוח Tensile ואת הרלוונטיות שלה לשימור

מהו כוח Tensile?

חוזק Tensile מוגדר כלחץ המקסימלי כי חומר יכול לעמוד בעוד להיות מתוח או נמשך לפני שבירה. זה בא לידי ביטוי יחידות של כוח ליחידה שטח - באופן חד משמעי מגה-פאסקליות (MPa) או psi. הנכס נגזר מעומס הלחץ המגביל שנוצר במהלך מבחן טפיל, שבו מדגם נתון להגדיל כוח לא-כימי עד נקודות מפתח על זה כוללים את הערך המרבי של פירוק, 000 (מחץ), עבור כוח קיצוני), עבור כוח שלילי ביותר, על ידי כוח).

מדוע כוח Tensile משנה עבור מתכת היסטורית

אובייקטים מתכתיים היסטוריים - החל מפסלי ברונזה עתיקים ועד חרבות ברזל מימי הביניים - עברו לעתים קרובות מאות שנים של קורוזיה, עייפות, וסטרס מכני.הכוח הרב-הנב המקורי של המתכת עשוי להידרדר באופן משמעותי בשל שינויים מיקרו-וריאליים, כגון קורוזיון גבול גרגר, התגלמות מימן, או היווצרות של שלבים בין-מפוליים.

  • (ב) ,0) ,התמדה של הידרדרות: 1 וחיזוי נתיבי ההידרדרות העתידיים.
  • (ב) [15] טיפול בטוח בטיפול במשאבים (FLT: 1) במהלך תחבורה, תערוכה או טיפול שימור.
  • (ב) ,0) ,Select המתאים לתקן חומרים וטכניקות - לדוגמה, בחירת דבקים או ממלאים שמתאימים להתנהגות המכנית של המתכת המקורית.
  • (ב) ,0) להעריך את יעילות השיקום הקודם של התחדשות 1 על ידי השוואת נתונים לפני ואחרי טיפול.

ללא ידע זה, התערבות סיכון גרימת נזק נוסף: שיטת ניקוי אגרסיבית עלולה להסיר שכבות קורוזיות אשר למעשה מספקות תמיכה מבנית, בעוד חיזוק לא-חנקן עלול ליצור ריכוזים מקומיים המובילים לשברים חדשים.

אתגרים ב Assessing Historical Metal Artifacts

קורוזיה ותיקון חומרי

כמעט כל המתכות העתיקות מציגות מידה מסוימת של קורוזיה.עבור פריטי ברזל ופלדה, היווצרות חלודה לא רק מפחיתה את החלקה של מתכת הנובלת עומס, אלא גם מציגה שכבה שופעת עם כוח רביר רשלני.ב ברונזה, הפלימנט יכול לשנות תכונות פני השטח וליצור מדפים מיקרו-קליים שפועלים כמגדלים מתח.

Inhomogeneity and Composite Structures

אובייקטים מתכתיים היסטוריים הם לעתים קרובות heterogeneous.הם עשויים להכיל קווי נלד, קפלים, חלקים מבוהלים קר, או תיקונים שנעשו עם מתכות שונות. לוחיות Armor עשוי להיות מעוות, חרבות לעתים קרובות יש קצוות קשיחים שונים ו ליבות רכות יותר.זה מורכבות מבנית יכול להשתנות על ידי סדר גודל בתוך אותו חפץ.

שיקולים אתיים וגודל הדגימה

הדרך המדויקת ביותר לקבוע חוזק רב הפין היא באמצעות מבחן פריצה הרסני על קופון סטנדרטי.עם זאת, הסרת דגימה מן החפץ ההיסטורי כמעט תמיד בלתי מתקבל על הדעת.אפילו מיקרו-מדגום (למשל, תמצית ליבת קטנה או רצועה דקה) יכול לגרום נזק אסתטי ופשרה של שלמות האובייקט.

שיטות בדיקה לא הרסניות עבור Tensile Power Estimation

בדיקה לא נכונה (UT)

בדיקות אולטרה סאונד שולח גלי קול גבוהה לתוך המתכת ומשלב את זמן המעבר שלהם, הרדמה, והשתקפות של פגמים פנימיים.מהירות הקול מתכת קשורה ישירות את המודולוס והדחיסות האלסטית שלה, אשר בתורו מתאם עם כוח רב, במיוחד עבור סגסוגת הומוגנית יכול להיות קשה על ידי סריקה של אובייקטים עם גלימה בשלב, בדיקה חשובה יכול ליצור תמונות חוצה-מחץ כי הוא מעלה בעדינות, במיוחד על פני השטח של פלדה, או ירידה על פני השטח.

בדיקת מיקרורדנס ושחיתות עם כוח Tensile

בדיקת מיקרורדנס משתמשת ביהלום חודר כדי ליצור רושם קטן, נמדד באופן אופטי תחת עומס מבוקר.ערך ההקשות הנובע (Vickers או Knoop) קשור באופן אמפירי לכוח רב-עוצמה עבור מתכות רבות באמצעות טבלאות המרה או מערכות יחסים של גישור כוח, כי בידוד הוא בדרך כלל פחות מ-0.1 מ"מ רחב, הבדיקה נחשבת למינית-לעתים קרובות מקובלת על מנת לשמור על תפקוד על רשת יעילה במיוחד על מנת להבחין בין חומרים פגומים או חסומים או חסימתיים, לבין לחץ על פני השטח, הוא חזק, או על פני השטח, הוא חזק יותר, או על פני השטח הדימום, הוא חזק יותר, הוא לעתים קרובות, הוא חזק יותר, או על פני שטח של לחץ על פני השטח הדימום, הוא חזק יותר, הוא חזק יותר, או חזק יותר מגובהומים, או חזק יותר מגובהומים, הוא לעתים קרובות, או על פני שטח של חום חזק יותר, הוא לעתים קרובות, או קשה, הוא לעתים קרובות, או קשה, הוא לעתים קרובות, הוא חזק יותר, בין חומרים קשים, על פני שטח של חום חזק יותר, הוא לעתים קרובות יותר מגובה על פני שטח של חום חזק יותר מגובה על פני שטח זה, הוא לעתים קרובות יותר מגובהומים, הוא

טכניקות ספציפיות ו- X-Ray

הידיעה על ההרכב ⁇ המדויק היא חיונית עבור estimating כוח רבייה, כי אלמנטים שונים תורמים שונה לנכסים מכניים. Energy-dispersive X-ray פלואורescence (EDXRF) יכול לא להורות באופן הרסני לקבוע את האיפור האלמנטלי של משטח מתכת.לדוגמה, היחס של נחושת ל- tin באפקטים חזקים ודוכסיות; כמו כן, פחמן בפלדה שולט קשה של Xrgion, מאפשר מידע מסווג, כגון:

צילום דיגיטלי (DIC) ו- Acous Emission

מתאם תמונה דיגיטלית הוא טכניקה אופטית שעוקבת אחר תנועת תכונות פני השטח (paint speckles, corrosion בורות, או סמנים יישומיים בכוונה) כעומס מוחל. על ידי הקלטת שדה העקירה, DIC מחשב זנים מקומיים, ועם ידע של התנהגות בלחץ של חומר, אפילו על גבי גלי לחץ בלתי רצויים, יכול להעריך התפלגות מתח מתפתח.

ניתוח השוואתי של סוגי מתכת היסטוריים

ברזל ופלדה

ברזל, המשמש נרחב מתקופת הברזל במאה ה-19, יש מבנה פיברנוס עם הכללות slag.החוזק הפורשית שלה בדרך כלל נע בין 250 ל- 350 MPa, אבל קורוזיה יכול להפחית את זה ב-50% או יותר. פלדה היסטורית, המיוצר על ידי carburization או פריחת מתכת, משתנה באופן נרחב: פלדה פחמן נמוך עשוי להיות כוח של 400a, בעוד פלדה גבוהה יכול לשקול דגימות פחמן או יותר של מתכת מתכת מורכבת, במיוחד.

ברונזה וקופר Alloys

ברונזה (copper-tin) ופליז (copper-zinc) היו יסוד לפסלים, כלים וכלי נשק מאז העת העתיקה. עוצמותיהם הפוריות נעות מ -200 MPa עבור סט ברונזה ליותר מ -500 MPa עבור ⁇ מעובד קר. פטינסציה, בעוד לעתים קרובות מוערך מבחינה אסתטית, יכול במסיכה הבסיסית כי הסרת סטיין, לעזוב רשת נחושת עבור נפח נחושת הוא סימן עבודה דיגיטלי, בעוד שהופך את הפחתת כוח מגע גדול של חומר נפץ, בעוד שהופך את הפחתת תפקוד זהה, 000 או ירידה של חומר זה יכול להצביע על ידי קרישה, 000.

מתכת מדהימה ושימור

זהב, כסף, ו ⁇ ם הם בדרך כלל רך יותר ויותר דוקטרי, עם כוחות רבנים לעתים רחוקות מעל 300 MPa. עם זאת, אובייקטים היסטוריים עשויים להיות מעודנים על מתכות בסיס, או עשויים להכיל מפרקים מוכרים יותר כי הם יותר מלוטש.הערך הגבוה והחשיבות התרבותית של חפצי מתכת יקרים דורשות שימוש מקסימלי של בדיקות לא מגע NDT.

מחקרים בנושא שימור

שם הספר בלועזית: The Lorica Segmentata

לוחות הברזל המחוסנים של שריון גוף רומי לעתים קרובות לשרוד במצב מקולקל מאוד. במחקר אחד, קונסרבטורים השתמשו בשילוב של מיפוי עובי ובדיקת מיקרורדנס על קבוצה של צלחות מהמאה הראשונה לספירה, סריקות קולאז' גילו כי העובי המקורי היה מופץ עד 60% באזורים מסוימים בשל פיזור של קימורים זעירים על גבי , אשר אפשרו ל-350 מעלות ברזל, אשר היו פחות מ-350 נקודות צבע פשוטות, אשר ניתנותיקים.

חרבות ימי הביניים: סוג האלף

החרבות המפורסמות של Ulfberht מתקופת הוויקינגים מכילות פלדה פחמן גבוהה עם כוח רבילי כי לעתים עלה על 900 MPa, מה שהופך אותם מעלים על להבים אירופיים עכשוויים. פרויקט שימור אחד מעורב להב שברירי שהיה סדק גדול קרוב לעשרות סדקים קלים ליד השבר. Conservators השתמש בתמונה דיגיטלית תוך יישום רגע עדין מול האנג: DIC הראה את המתחזה בסימן הסגידה, והזה הני של הנימוק של הניאקציה הנראית מאחורי הניאקציה הניאקטית, והזהירזה, אשר תוכנן מאחורי השבר (הת הנימוקמתהההההההההההההההההההת הניאקציה של הקבוצה) של הקבוצה, במקום תמיכה של הקבוצה הניאקטיבית הניאקטיבית הניאקטיבית של הקבוצה.

פסלי הברונזה העתיקים: הברונזה של ריאצ'ה

שני לוחמי הברונזה היווניים מהמאה החמישית לפנה"ס הם יצירת מופת של ליהוק עתיק, אבל המבנה הפנימי שלהם מורכב: הראשים יציבים, בעוד הגופים חלולים עובי קיר משתנה. Conservators ניהלו קמפיין NDT נרחב באמצעות EDXRF נייד כדי לאשר את ⁇ (כ-87% נחושת, 10% tin, עם עקבות של מוביל וכסף).

הפרקטיקה הטובה ביותר עבור קונסרבנס

שילוב שיטות NDT מרובות

אף טכניקה לא חד-משמעית מספקת תמונה מלאה.פרוטוקול סופרקטית הטוב ביותר משלב בדרך כלל: (1) ניתוח הרכב באמצעות EDXRF כדי לזהות סגסוגת וזיהומים; (2) בדיקות מיקרורדיות כדי להשיג את היתרונות המקומיים של כוח; (3) סריקה קולית כדי לזהות פגמים פנימיים וריאציות עובי הקיר; ו (4) בדיקה חזותית או רדיוגרפיה עבור תכונות מבניות.

פרשנות נתונים ומודלים חומריים

לאחר שהנתונים NDT נאספים, הם חייבים להיות מתפרשים בהקשר של היסטוריה מתכתית. הרבה קורלציה אמפירית (למשל, קשיחות-ל-השגרת) פותחו עבור סגסוגת מודרנית, annealed.עבור מתכות עתיקות שעברו מאות שנים של חידת חול, קורוזיה, ושינויים, מתאםים אלה עשויים להיות זקוקים להתאמה.

מעקב ארוך

גם לאחר הערכה ראשונית, כוח רבילי יכול להשתנות לאורך זמן בשל קורוזיה מתמשכת או תנודות סביבתיות. התקנת מדדי זנים על אזורים פגיעים או תזמון חוזר קולי תקופתי מאפשר לתוקפים לזהות מוקדם יותר. עבור פסלי ברונזה בחוץ, בדיקות מיקרורדנס שנתי על קופון הפניה (דגימה קטנה שהוצבה ליד הפסל אך לא מחובר אליו) לספק נתונים בסיס להשוואה רציפה באמצעות חיישנים ארוכים יכול להתרחש שבץ התנגשויות שבץ דרמטיות, לפני שבץ שבץ פעיל, מאפשר שבץ שבץ שבץ שבץ שבץ התנגשויות שבץ שבץ שבץ שבץ כישלונות, מאפשר כישלונות, לפני כישלונות, מאפשר כישלונות פעילות כישלונות, מאפשר כישלונות פעילות דרמטי, מאפשר כישלונות, לפני כישלונות, מאפשר כישלונות פעילות מהירה, מאפשר כישלונות פעילות כישלונות פעילות כישלונות, מאפשר שבץ מוחית אירועים מופעלת, לפני כישלונות מהירה.

הבטחת עתידה של Metal Artifacts

ההערכה של כוח רבייה בממצאים מתכתיים היסטוריים אינה משימה המבוצעת פעם, אלא תהליך מתמשך שמבוסס על כמעט כל החלטה לשימור.על ידי שילוב של שיטות בדיקה לא הרסניות - רב-סרוזיות, מיקרורדיות, ספקטרוסקופית, אופטית-סרב יכול להשיג הערכות אמינות של נכס קריטי זה מבלי לפגוע באובייקטים של קורוזיה, מיקרורדיזם, עשוי להיות מסוגל אפילו לפתח תגמולים משמעותיים ולהוביל אתיקה.

לקריאה נוספת על בדיקות לא הרסניות לשימור המורשת התרבותית, ראה את ההנחיות של המכון לשימור נאותים (FLT:0 Getty Conservation Institute) 1 משאבים לשימור מתכת, המכון האמריקאי לשימור:2 American Institute for ConservationFLT 3: 8) להנחיות למתכות ארכיאולוגיות, והדו"ח הטכני "FLT:4:4:4:4 ללא הרס של מתכות עתיקות: A reviewFLT5:" שפורסם בכתב העת למורשת תרבותית.