چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

بررسي ساختاري و : در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي(فلزگري كهن

آباد متعلق به هزاره تراشان خرم شيميايي آثار برنزي محوطه باستاني سنگ

م.اول ق

.3، پرويز دوامي2امين اماميسيد محمد، 1اميد عودباشي

چكيده

لرستان متعلـق آباد تراشان خرم سنگباستاني در اين مقاله تعدادي از ظروف فلزي به دست آمده از محوطه

ايـن . انـد جهت شناسايي فرايند آلياژسازي و تكنيك ساخت مورد آزمـايش قـرار گرفتـه م .به هزاره اول ق

ايي تركيب آلياژ و متالوگرافي جهت شناس ICP-OESهاي آناليز دستگاهي ها با استفاده از روش آزمايش

نتايج ايـن بررسـي . ها انجام پذيرفته است دهي اين نمونه جهت شناسايي ريزساختار و روش ساخت و شكل

دهد كه تركيب اين اشياء در اصل از دو جزء مس و قلع تشكيل شده است و آليـاژ مـورد اسـتفاده نشان مي

اي بوده است كه برنز رد استفاده در تركيب آلياژ تا اندازهميزان قلع مو. استهمگن و تك فاز ،برنز كم قلع

. دهي و ساخت ظرف مورد عمليـات مكـانيكي قـرار گيـرد تا حد امكان بدون خطر شكنندگي جهت شكل

هاي مختلف در حد كمتر از يك درصد، شامل روي و فسـفر در جداي از قلع باقي عناصر آلياژي در نمونه

دهنده هاي متالوگرافي نيز نشان نتايج بررسي. ها هستند ارسنيك در برخي نمونهها و آهن، سرب و همه نمونه

.است ظروفساخت اين كاري به همراه تابكاري جهت چكش استفاده از عمليات

.تابكاريار سرد، شناسي، كساختارفلزگري كهن، لرستان، برنز، قلع، : هاي كليدي واژه

o.oudbashi@aui.ac.irدانشجوي دكتري مرمت اشياء تاريخي و فرهنگي، دانشكده مرمت، دانشگاه هنر اصفهان، -1

.استاديار و عضو هيئت علمي دانشكده مرمت، دانشگاه هنر اصفهان -2

.دسي و علم مواد، دانشگاه صنعتي شريفدانشكده مهناستاد و عضو هيئت علمي -3

1208

: ...در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي(فلزگري كهن

مقدمه .1

جهت ساخت اشياء مختلـف ترين آلياژهاي استفاده شده در دنياي باستان توان يكي از مهم برنز را مي

فـالت شناسـي، آغـاز اسـتفاده از ايـن آليـاژ در مطالعات باستان پايهبر .قلمداد نمودبا كاربردهاي متفاوت

و يكـي از منـاطق بسـيار مهـم ناحيـه لرسـتان . ]1[ گـردد ايران به حدود سه هزار سال پيش از ميالد باز مـي

لرسـتان از . ايران بوده است درپيش از تاريخ دوره در زمينه فناوري ساخت اشياء برنزي در صاحب سبك

و ) ايـالم امـروزي (پشـتكوه بـه دو بخـش و بـوده اسي ناحيه مركزي غرب فـالت ايـران شن ديدگاه باستان

ناحيـه بـه ايـن آثار برنـزي بـه دسـت آمـده از بزرگمجموعه . گردد تقسيم مي) لرستان امروزي(پيشكوه

با سبكي خاص و محلـي اي از اشياء برنزي تزييني موعهاين اصطالح به مج. استبرنزهاي لرستان معروف

.]3، 2[ هستند) م.ق 650تا 1300حدود (ايران عصر آهن زماني محدوده شود كه متعلق به ميمنسوب

در بر روي اشياء برنـزي لرسـتان متخصصان سراسر دنيا توسطدر طول قرن گذشته مطالعات مختلفي

يكــي از .]8، 7، 6، 5، 4[ تكنولــوژي فلزگــري صــورت گرفتــه اســتو شناســي هــايي چــون باســتان زمينــه

تراشـان شناسي در ناحيه لرستان مربوط به محوطه باستاني سـنگ هاي باستان حفاريها و بررسي جديدترين

تراشـان در شمال روستاي سـنگ وآباد خرمشهر كيلومتري جنوب شرق 52محوطه باستاني در اين . است

بـه سرپرسـتي فصل 5به مدت 1388تا 1384محوطه از سال . داردقرار ن كشور بخش پاپياز توابع دهستا

تـه و مورد كاوش قرار گرف) چهارم و پنجم لوفص(پور و عطا حسن) اول تا سوم لوفص(زاده مهرداد ملك

. متعلق به سبك برنزهاي لرستان از اين محوطه به دسـت آمـده اسـت يو متنوع منحصر به فردبرنزي اشياء

از بقايـاي ظـروف بـه دسـت آمـده از مـورد 9جهت شناسايي روند فلزگري و آلياژسـازي، در اين مقاله،

.اند ار گرفتهقر مطالعات آزمايشگاهي موردتراشان فصول چهارم و پنجم محوطه سنگهاي حفاري

مواد و روش تحقيق .2

ها نمونه .2-1

انتخـاب از اشـياء مطالعـاتي مورد 9آباد، تراشان خرم در محوطه سنگ مطالعات فلزگري كهنجهت

به عنوان نمونـه يك قطعه از ظروف مورد از هر . شده هستندشكسته بقاياي ظروفشامل اين اشياء. ندشد

مشخصـات . دو نمونـه انتخـاب شـد ) ST.02-10شـماره ( مـورد تنهـا از يـك . قرار گرفت آزمايشتحت

.استتحت بررسي ظروف از يكي نشان دهنده 1شكل . ارائه شده است 1ها در جدول نمونه ظاهري

1209

چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

.هستندقطعات ظرف در تصوير مشخص . ST.08-10نمونه شماره .1شكل

.هانمونهظاهري و وزن مشخصات .1جدول

)گرم(وزن نمونه محل قطعه انتخاب شده شماره نمونه

ST.01-10 8536/10 بدنه

ST.02-10/01 1400/11 لوله

ST.02-10/02 9942/5 بدنه

ST.03-10 4249/9 لبه

ST.04-10 5509/6 بدنه

ST.05-10 5615/4 لبه

ST.06-10 1881/12 )بدنه(كف

ST.07-10 2919/4 بدنه

ST.08-10 7644/7 لبه

ST.09-10 8829/8 بدنه

آزمايشگاهيي ها روش .2-2

نشـر سـنجي طيـف جهت بررسي تركيب شيميايي آلياژ از روش آناليز پالسـماي جفـت شـده القـايي

اسـتفاده ICP-OES يـا ) Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry(نـوري

مـدل ICP-OESزرآزمـا بـا اسـتفاده از دسـتگاه مطالعـات مـواد معـدني شركت توسط آزمايشاين . شد

Varian 735 بررسي ريزساختاري نيز با روش ميكروسكوپي متـالوگرافي انجـام پـذيرفت . انجام پذيرفت .

1210

: ...در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي(فلزگري كهن

توسـط شـركت كانسـاران ) اسـتر پليرزين در (هاي تحت بررسي مقطع صيقلي جهت متالوگرافي از نمونه

سـاخت MR-11 مـدل مطالعـات متـالوگرافي بـا اسـتفاده از ميكروسـكوپ متـالوگرافي . بينالود تهيه شـد

متـالوگرافي و مرمـت فلـز دانشـكده كارگـاه و آزمايشـگاه در كشور ژاپن و OGAWA SEIKIشركت

30 و FeCl3گـرم 10 محلـول ها از نمونه) حكّاري( اچجهت . مرمت دانشگاه هنر اصفهان صورت گرفت

.]9[ليتر اتانول استفاده شد ميلي 100در HClليتر ميلي

نتايج .3

تركيب شيميايي .3-1

نتـايج نشـان . ارائه شده اسـت 2در جدول ICP-OESها با استفاده از روش يج آناليز عنصري نمونهنتا

فرايند آلياژسازي در اين ناحيه جهت ساخت ظروف بر . اند اشياء از آلياژ برنز قلعي ساخته شدهدهد كه مي

و ديگـر اسـتفاده شـده اسـت آلياژسـاز اصلي پايه يك سيستم دو جزيي بوده و تنها از قلع به عنوان عنصر

ديگـر عناصـر مهـم در تركيـب بـه .توان به عنوان ناخالصي موجود در تركيـب برشـمرد عناصر را تنها مي

05/0 ، آهن بـين 40/0تا 04/0، ارسنيك بين 68/0تا 18/0، فسفر بين 50/0تا 45/0ترتيب شامل روي بين

اصر مانند نقره، كبالت، نيكل، گوگرد و آنتيموان باقي عن. درصد هستند 14/0تا 01/0و سرب بين 12/0تا

.وجود دارند تركيب بعنوان عناصر كمياب در

.ها بر روي نمونه ICP-OESنتايج آناليز .2جدول

Zn Sn Sb S Pb P Ni Fe Cu Co As Ag شماره نمونه

49/0 96/5 02/0 02/0 02/0 34/0 02/0 10/0 88/92 01/0 13/0 01/0 ST.01-10

47/0 50/10 00/0 02/0 01/0 62/0 00/0 08/0 22/88 00/0 00/0 07/0 ST.02-10/01

49/0 37/5 07/0 11/0 05/0 63/0 01/0 11/0 70/92 01/0 40/0 05/0 ST.02-10/02

46/0 52/9 00/0 00/0 07/0 18/0 00/0 06/0 65/89 00/0 04/0 00/0 ST.03-10

46/0 06/11 00/0 03/0 01/0 00/0 01/0 09/0 26/88 01/0 05/0 03/0 ST.04-10

50/0 51/7 05/0 06/0 09/0 68/0 05/0 05/0 67/90 02/0 29/0 01/0 ST.05-10

47/0 90/7 01/0 03/0 04/0 41/0 03/0 11/0 66/90 02/0 31/0 01/0 ST.06-10

49/0 84/8 02/0 03/0 04/0 42/0 03/0 06/0 65/89 02/0 37/0 02/0 ST.07-10

45/0 08/9 03/0 08/0 14/0 22/0 03/0 10/0 52/89 01/0 33/0 02/0 ST.08-10

49/0 55/10 00/0 01/0 01/0 64/0 00/0 12/0 11/88 00/0 00/0 06/0 ST.09-10

1211

چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

ريزساختار .3-2

يهــا آخــالتعــداد زيــادي اچهــا پــيش از ريزســاختار نمونــهدر ،در راســتاي مشــاهدات متــالوگرافي

شـده اچريزسـاختار ). 2شكل (اند در راستاي طولي مقطع كشيده شدهشوند كه ديده مي خاكستري رنگ

همـراه بـا αمحلول جامد هاي كار شده و بازتبلور يافته بوده و شامل دانه مشابه )4و 3هاي شكل(ها نمونه

توان در داخـل بلورهـاي در كنار خطوط دوقلويي، خطوط كرنش را نيز مي. خطوط دوقلويي صاف است

ريزسـاختار ديـده در α+δاي از حضـور فـاز يوتكتوييـد هيچ نشـانه ). 4شكل (ته مشاهده نمود بلور يافبازت

شـود، در ريزسـاختار برنزهـا پخـش مـي هـايي گويچـه شـكل به در صورت وجود كه نيز سرب . شود نمي

.گردد نميمشاهده

.برابر 50بزرگنمايي . مشخص هستند هاي كشيده شده به خوبي الآخ. اچپيش از ST.01-10ريزساختار نمونه .2شكل

.برابر 50بزرگنمايي . شوند ديده مير يدر تصو هاي كارشده و بازتبلور يافته دانه. اچپس از ST.04-10نمونه .3شكل

1212

ها در ساختار دانه شيده شده و خطوط كرنش

قلـع تركيب آنها به دو دسته برنـز كـم

درصد قلع را دربـر 8/15محدود برنز كم قلع تا حدود

از سـوي ديگـر . قلع از نقطه نظر تئوري است

درصد قلع را در تركيب خـود دارنـد كـه موجـب تشـكيل فازهـاي

نمودار مقدار ميانگين عناصر اصلي موجـود در

تـوان دريافـت كـه با توجه به اين منحنـي بـه خـوبي مـي

فاز برنـز كـم قلـع اين اشياء با آلياژ همگن و تك

عناصر ذكر شده ديگر تنها بخش كمي از تركيب را دربر گرفته و عناصري هسـتند كـه در

. اند حين فرايند استحصال سنگ معدن جهت استخراج مس يا قلع وارد تركيب شده

ضوع است كه تنها قلع به منحني بيانگر اين مو

.عنوان عنصر آلياژساز اصلي مورد استفاده قرار گرفته است

: ...در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي

ST.01 شيده شده و خطوط كرنشهاي ك خطوط دوقلويي صاف، آخال. اچپس از

.برابر 400بزرگنمايي . هستند قابل مشاهده

تركيب آنها به دو دسته برنـز كـم برنزها از لحاظ ميزان قلع موجود در قلع، -بر اساس سيستم مس

محدود برنز كم قلع تا حدود . شوند تقسيم مي )High Tin( و پرقلع

قلع از نقطه نظر تئوري است-ستم مسدر سي αگيرد كه محدود تشكيل محلول جامد

درصد قلع را در تركيب خـود دارنـد كـه موجـب تشـكيل فازهـاي 35تا ) 17يا ( 8/15

نمودار مقدار ميانگين عناصر اصلي موجـود در 5شكل . ]10، 9[شود لف بين فلزي در ساختار برنز مي

با توجه به اين منحنـي بـه خـوبي مـي . دهد نمايش ميتركيب ده نمونه تحت بررسي را

اين اشياء با آلياژ همگن و تكعناصر اصلي موجود در تركيب شامل مس و قلع بوده و

عناصر ذكر شده ديگر تنها بخش كمي از تركيب را دربر گرفته و عناصري هسـتند كـه در

حين فرايند استحصال سنگ معدن جهت استخراج مس يا قلع وارد تركيب شده

منحني بيانگر اين مو. ها منحني مقدار ميانگين عناصر اصلي موجود در تركيب نمونه

عنوان عنصر آلياژساز اصلي مورد استفاده قرار گرفته است

CuSnZnAsPFePb

آركئومتالورژي(فلزگري كهن

10-01نمونه .4شكل

بحث .4

بر اساس سيستم مس

)Low Tin (و پرقلع

گيرد كه محدود تشكيل محلول جامد مي

8برنزهاي پرقلع بين

لف بين فلزي در ساختار برنز ميمخت

تركيب ده نمونه تحت بررسي را

عناصر اصلي موجود در تركيب شامل مس و قلع بوده و

عناصر ذكر شده ديگر تنها بخش كمي از تركيب را دربر گرفته و عناصري هسـتند كـه در . اند ساخته شده

حين فرايند استحصال سنگ معدن جهت استخراج مس يا قلع وارد تركيب شده

منحني مقدار ميانگين عناصر اصلي موجود در تركيب نمونه .5شكل

1213

چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

سرد و گـرم بـه آليـاژ هاي ي در حالتكاري خوب در برنزهاي كم قلع خواص چكش αمحلول جامد

شود تا امكان كار بر روي فلز جهت سـاخت اشـياء ظريـف ماننـد تشكيل اين فاز موجب مي .]11[ دهد مي

دريافته بودنـد كـه وجـود اين ناحيه فلزگران توان گفت كه مي. ضخامت بسيار كم ممكن گرددظروف با

ايـن ميـزان .كنـد ناسبي بـدون شـكنندگي ايجـاد مـي مدر تركيب برنز خواص مكانيكي %10قلع تا حدود

از سـوي .]12[است α+δيوتكتوييد شكننده هايقلع جهت جلوگيري از تشكيل فاز ميزانمحدوده تقريباً

گري نيز عاملي بوده است كه باعث جلوگيري از تشكيل فـاز ديگر كنترل سرعت انجماد در فرايند ريخته

درصـد 10اين فاز حتي در شرايطي كـه ميـزان قلـع كمتـر از .]13[شده است مي α+δشكننده يوتكتوييد

ست پس از انجام عمليـات گري ممكن ا و در صورت تشكيل در فرايند ريخته باشد نيز امكان تشكيل دارد

آهن لرستان ساخت اشياء برنزي با اين آلياژ در عصر .]16، 15، 14[ مكانيكي نيز در ريزساختار باقي بماند

گـل واقـع در بود، بردبال و كتل گلهاي ورك مطالعات انجام شده بر روي اشياء محوطه. معمول بوده است

هـايي ماننـد از آلياژ دو جزيي برنز قلعي به همراه ناخالصيپشتكوه لرستان نيز نشان دهنده استفاده گسترده

ايـن آليـاژ جهـت سـاخت اشـياء مختلـف ماننـد . درصـد اسـت 1ارسنيك، آهن و سرب با ميزان كمتر از

.]18، 17، 8، 7[ظروف، زيورآالت، اشياء تزييني و اشياء مختلف ديگر مورد استفاده قرار گرفته است

بـا ميزانـي قابـل از سرب به عنوان عنصـري مهـم در نقاط مختلف دنيا اني در بسياري از برنزهاي باست

هـايي در گويچـه سرب به شـكل برنزهادر ريزساختار .]20، 19[شده است در تركيب استفاده ميمالحظه

هاي به عمـل آمـده بـر روي آثـار در بررسيهمانطور كه ذكر شد، .]21[شود ريزساختار برنزها پخش مي

ميزان سرب كمتر از يك درصد گزارش شـده در بسياري از اشياء هاي لرستان نيز برنزي در ديگر محوطه

دهد كه احتماالً فلزگران لرستان از سرب بطور گسترده بـه عنـوان يـك اين موضوع نشان مي .]8، 7[است

ميزان كم سـرب نيـز احتمـاالً در فراينـد استحصـال از اين اند و دهكر افزودني تعمدي به آلياژ استفاده نمي

.هاي حاوي سرب موجود در سنگ معدن وارد تركيب آلياژ شده است كاني

ي عناصـر انـد شـده در برنزهاي تاريخي كه بيشتر در قالب تكنولوژي ساخت مسكوكات اسـتفاده مـي

ارسـنيك و سـرب بعنـوان در عـين حـال . اند ودهمانند روي و سرب نقش مهمي را در تركيب آلياژ ايفا نم

.]22[اند هاي متداول در تركيب برنزهاي تاريخي نيز مشاهده شده ناخالصي

توانـد دليلـي بـر يكسـان بـودن مـي آليـاژ مقدار نسبتاً مشابه روي، فسفر، ارسنيك و سرب در تركيب

.باشد اشياء در مكاني مشابهو ساخت اين يا قلعسنگ معدن اوليه استفاده شده جهت استحصال مس

هاي هم محور كار شده و بازتبلوريافته با خطوط ها شامل دانه همانطور كه ذكر شد، ريزساختار نمونه

1214

: ...در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي(فلزگري كهن

فلزگر با استفاده از دهد كه اين ريزساختار نشان مي. هاست دوقلويي صاف و خطوط كرنش در داخل دانه

كار سرد و تابكاري امكان انجام عمليات مكانيكي را به شـكلي گسـترده تـا حصـول شـكل و اي از چرخه

توان به خوبي از ضخامت نهايي ايجاد شده در بدنه اين موضوع را مي. داده است مي فلزضخامت نهايي به

ل تـوان بـه ايـن دليـ هـاي بـازتبلور يافتـه را مـي وجود خطوط دوقلويي صاف در دانـه .ظروف درك نمود

هـاي موجـود در آخال .]16، 9[توصيف نمود كه مرحله آخر عمليات مكانيكي شامل تابكاري بوده است

هاي باقيمانده در تركيب سنگ معدن اوليه يا بقاياي سرباره فازهاي مرتبط باريزساختار ممكن است حاوي

.تركيب فلز باشند

اي تفاده از يك فرايند چنـد مرحلـه با اس توان گفت كه اين ظروف بر پايه موارد ذكر شده در باال مي

: )6شكل ( اند ساخته شده

مس و قلع مورد نياز جهت ساخت اشياء با توجه به فنـاوري موجـود در برهـه زمـاني مـورد نظـر -1

.اند استحصال شده

. شده است ريزي قالبشمش يا شكل اوليه ظرف با آلياژ برنز كم قلع -2

. قرار گرفته است كاري سرد سپس جهت ساخت ظرف مورد چكش -3

در . به دليل ايجاد كارسختي در ساختار آلياژ، از فرايند تابكاري جهت رفع آن استفاده شده است -4

.اي از عمليات كار سرد و تابكاري پياپي شكل داده شده است ادامه ظرف مورد نظر با چرخه

.بوده استتابكاري ) پيش از اعمال هرگونه تزيين احتمالي(آخرين مرحله در ساخت شيء -5

.مدل سازي روند ساخت ظروف مورد مطالعه بر پايه نتايج آزمايشها .6شكل

ريزساختار حاوي ساختار دندريتي

هاي دانه

كارسخت

شده

ها و رفع كارسختي بازتبلور دانه

ساختاري حاوي

محور هاي هم دانه

كارشده، بازتبلور يافته و

داراي خطوط دوقلويي

و كرنش

توليد آلياژ برنز

قلع كم

گري شمش ريخته

مورد نظر كاري سرد چكش

كاري به منظور تاب

در رفع كارسختي

ها دانه

كار سرد و چرخه

تابكاري شكل نهايي ظرف

1215

چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

گيري نتيجه .5

هاي جالب تـوجهي از آباد، جنبه تراشان خرم هاي ظروف متعلق به محوطه سنگ نمونهبر روي مطالعه

ستان به خوبي بـا خـواص آليـاژ فلزگران لر. متالورژي برنزهاي تاريخي در عصر آهن ايران را روشن نمود

αآليـاژي حـاوي محلـول جامـد گـري اند تا با كنترل شرايط ريختـه و تالش نموده برنز كم قلع آشنا بوده

مناسـب جهـت در آلياژ جلوگيري نمايند و به آليـاژي α+δفاز شكننده يوتكتوييد از ايجاد توليد نمايند و

شـامل عمليـات مكـانيكي بـه گـري دهي به ظروف پس از ريختـه كلفرايند ش. دست يابندساخت ظروف

تابكاري خـتم در نهايت آخرين مرحله ساخت شيء به . اي از كار سرد و تابكاري بوده است شكل چرخه

بـه دليـل توانـد مـي هـا نمونـه هاي موجود و ريزسـاختار ، ناخالصيمشابهت در تركيب آلياژ .شده است مي

هـاي بررسـي . محل سـاخت ايـن اشـياء باشـد نيز گري و ريخته فرايند استحصال ويكسان بودن منبع اوليه،

توانـد بـه شـناخت د اوليه و معادن مـي منشاء مواو بر روي برنزهاي لرستان از نقطه نظر فلزگري تر گسترده

.شودمنجر تر اين مجموعه بزرگ تاريخي، هنري و صنعتي ايران بهتر و گسترده

تشكر و قدرداني .6

بـراي تراشـان سرپرسـتان هيـات حفـاري محوطـه سـنگ زاده پور و مهرداد ملـك عطا حسنآقايان از

دوسـتان و همكـاران از و محوطـه هاي اريحفائه اطالعات در مورد و ار هامساعدت در دسترسي به نمونه

در انجـام ايـن پـژوهش مـا را يـاري نمودنـد بسـيار كـه عاطفه شكفته خانم محمد مرتضوي و آقاي عزيز

اجـراء شـده ،)89-1527/20شـماره قرارداد( 1/883ژوهشي شماره اين مقاله از نتايج طرح پ. سپاسگزاريم

. است استخراج شده ،دانشگاه هنر اصفهاندر

مراجع .7

1- C. P. Thornton, "The Emergence of Complex Metallurgy on the Iranian Plateau: Escaping

the Levantine Paradigm", Journal of World Prehistory, 22, 2009, 301-327.

2- B. Overlaet, "The Chronology of the Iron Age in the Pusht-i Kuh, Luristan", Iranica Antiqua,

40, 2005, 1-33.

3- B. Overlaet, "Luristan Metalwork in the Iron Age", Conference of Persia's Ancient

Splendour, Mining, Handicraft and Archaeology, T. Stöllner, R. Slotta, & A. Vatandoust (eds.),

Bochum-Germany, 2004, 328-338.

4- E. Porada, "Nomads and Luristan Bronzes: Methods Proposed for a Classification of the

Bronzes", in Dark Ages and Nomads c. 1000 B.C., ed. M. J. Mellink, Istanbul, 1964, 9-31.

5- P. R. S. Moorey, Ancient Bronzes from Luristan, London, 1974.

1216

: ...در ناحيه لرستان) آركئومتالورژي(فلزگري كهن

6- O. W. Muscarella, “Bronzes of Luristan”, in Encyclopedia Iranica, Vol. IV, Ed. Ehsan

Yarshater, Routledge & Kegan Publications, 1990, 478-483.

7- S. J., Fleming, V. C., Piggot, C. P., Swann and S. K., Nash, "Bronze in Luristan: Preliminary

Analytical Evidence from Copper/bronze Artifacts Excavated by the Belgian Mission in Iran", Iranica Antiqua, XL, 2005, 35-64.

8- S. J., Fleming, V. C., Piggot, C. P., Swann, S. K., Nash, E., Haerinck and B., Overlaet, "The

Archaeometallurgy of War Kabud, Western Iran", Iranica Antiqua, XLI, 2006, 31- 57. 9- D. A., Scott, Metallography and Microstructure of Ancient and Historic Metals, Getty

Conservation Institute, Los Angeles, 1991.

10- G. M. Ingo, E. Angelini, G. Bultrini, I. Calliari, M. Dabala and T. De Caro, "Study of long-

term corrosion layers grown on high-tin leaded bronzes by means of the combined use of

GDOES and SEM + EDS", Surface and Interface Analysis, 34, 2002, 337–342.

.1382، تهران، چاپ سوم، ، انتشارات دانشگاه علم و صنعت"متالورژي مس"، .، وقار، ر.زاده، ح رضوي - 1112- J. S. Park, C. W. Park and K. J. Lee, Implication of Peritectic Composition in Historical

High-tin Bronze Metallurgy, Materials Characterization, Vol. 60, Issue 11, 2009, 1268-1275.

13- G. M. Ingo, T. De Caro, C. Riccucci, E. Angelini, S. Grassini, S. Balbi, P. Bernardini, D.

Salvi, L. Bousselmi, A. Çilingiroğlu, M. Gener, V. K. Gouda, O. Al Jarrah, S. Khosroff, Z.

Mahdjoub, Z. Al Saad, W. El-Saddik and P. Vassiliou, "Large Scale Investigation of Chemical

Composition, Structure and Corrosion Mechanism of Bronze Archaeological Artefacts from

Mediterranean Basin", Applied Physics A: materials Science and Processing, 83, 2006, 513-

520.

14- S. Srinivasan and I. Glover, "Skilled Mirror Craft of Intermetallic Delta High-tin Bronze

(Cu31Sn8, 32.6% tin) from Aranmula, Kerala", Current Science, 93, No. 1, 2007, 35-40. 15- L. I. McCann, K. Trentelman, T. Possley and B. Golding, "Corrosion of Ancient Chinese

Bronze Money Trees Studied by Raman Microscopy", Journal of Raman Spectroscopy 30,

1999, 121-132.

16- C. S. Smith, “The Interpretation of Microstructures of Metallic Artifacts”, in Application of

Science in the Examination of Works of Art, Boston, 1967, 20- 52. 17- P. R. S., Moorey, "An Interim Report on Some Analyses of “Luristan Bronzes” " ,

Archaeometry 7, Issue 1, 1964, 72-79.

18- P. R. S., Moorey, "Prehistoric Copper and Bronze Metallurgy in Western Iran (With Special

Reference to Lūristān) " , Iran, 7, 1969, 131-153. 19- E. Figueiredo, P. Valério, M. F. Araújo, and J. C. Senna-Martinez, "Micro-EDXRF surface

analyses of a bronze spear head: Lead content in metal and corrosion layer", Nuclear

Instruments and Methods in Physics Research A, 580, 2007, 725-727.

20- D. A. Scott, Copper and Bronze in Art: Corrosion, Colorants and Conservation, Getty

Conservation Institute, Los Angeles, 2002.

21- W. T. Chase, “Chinese Bronzes: Casting, Finishing, Patination and Corrosion”, in Ancient

and Historic Metals: Conservation and Scientific Research, ed. D. A. Scott, J. Podany and B. B.

Considine, The Getty Conservation Institute, Los Angeles, 1994, 85-118.

22- J. Riederer, Echt und Falsch, Springer Verlag, Berlin, 1994.

1217

چهارمين همايش مشترك انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران

Archaeometallurgy in Luristan Region: Investigation on

Chemical and Structural Aspects of Bronze Artifacts from

Sangtarashan Archaeological Site of Khorramabad (First

Millennium B.C.)

Omid Oudbashi*, Seyed Mohammadamin Emami**, Parviz Davami*** *Faculty of Conservation, Art University of Isfahan, Isfahan, Iran, Email: o.oudbashi@aui.ac.ir.

**Faculty of Conservation, Art University of Isfahan, Isfahan, Iran.

***Faculty of Material Science and Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.

Abstract In this paper a number of vessels belonging to Sangtarashan ancient site of Khorramabad from first

millennium B.C. have investigated for identifying of alloying and manufacturing processes. These

investigations carried out with multielement analysis by ICP-OES for determining main and trace

consistuents and metallographcal observations for studying microstructural features and manufacturing

procedures. Due to the results, it comes that the artefacts are homogenous and single phase low tin bronze

(Cu-Sn) alloys. The low-Sn content in the artefacts also allowed to apply mechanical operations on the

vessels without brittleness. Apart from tin, other elements in the alloying system are classified as trace

and consist of zinc and phosphorus in all samples and lead, arsenic and iron in some of them. The

metallographic observations indicated that the mechanical process to shape vessels has composed of a

cycle of cold working and annealing.

Keywords: Archaeometallurgy, Luristan, Bronze, Tin, Microstructure, Cold Working, Annealing.

1218