Análise de inclusões de escória em amostras arqueológicas da fábrica de ferro de Ipanema.

Abstract

Quatorze amostras provenientes da Real Fábrica de Ferro Ipanema (RFFI) e do sitio arqueológico de Sardinha (SAS) foram investigadas, usando técnicas de caracterização microestrutural e de análise química, com o objetivo de identificar o processo de produção de cada artefato, assim como estabelecer uma assinatura microestrutural daqueles sítios, situados no entorno do morro de Araçoiaba, localizado em Sorocaba.Quatro destas amostras são não metálicas (duas de minério e duas de escória) e dez amostras são metálicas.Os resultados de difração de raios-x e de análise química das amostras de minério indicam que os mesmos são constituídos de aproximadamente 80% magnetita, 20% hematita e traços de Ti.A microanálise EDX (Energydispersive X-ray spectroscopy) das amostras de escória indicam que as mesmas são constituídas por SiO 2 , CaO e Al 2 O 3 , com presença adicional de TiO 2 .A análise microestrutural dos objetos metálicos mostrou que dois dos dez objetos metálicos possuem microestrutura de matriz ferrítica com veios de grafita, aqui classificados como ferro gusa.Os demais objetos metálicos mostram microestrutura típica de aço (sem precipitação de grafita).A análise de inclusões não metálicas destas amostras revelou que duas delas não possuem inclusões de escória (apenas inclusões do tipo sulfeto série fina).Estes artefatos foram possivelmente produzidos no século XX e foram descartados da investigação.Empregou-se a técnica de caracterização microestrutural associada à microanalise EDX para a análise das inclusões de escória dos seis objetos de aço (análise de 30 inclusões por amostra).Foram construídos gráficos mostrando as relações entre os principais constituintes destas inclusões (%FeO versus %SiO 2 , %SiO 2 versus %Al 2 O 3 , %Al 2 O 3 versus %MgO e %CaO versus % K 2 O).Utilizou-se então a técnica de regressão linear para cada uma destas relações (com a reta passando e sem passar pela origem) para avaliar o coeficiente de determinação R 2 e a existência de uma assinatura do sistema produtivo baseado numa hipótese proposta por P. Dillmann.Aplicou-se ainda o teste de t de Student para avaliar a hipótese de "reta passando forçosamente pela origem", como proposto por Dillmann.A hipótese mostrou-se irrealista.Finalmente foi construído um gráfico multiparamétrico da relação P 2 O 5 versus [(Al 2 O 3 + MgO + K 2 O)/FeO] das amostras de aço, que permite distinguir dois campos, segundo proposição de Dillmann: o campo das peças produzidas por processo indireto (ferro gusa + refino) e o das peças produzidas por redução direta Os resultados sugerem que dois objetos metálicos provenientes da RFFI foram produzidos por redução direta e outro por redução indireta, enquanto as três amostras do SAS localizam-se no campo da redução direta.O trabalho mostrou a importância da microanálise química de inclusões de escória como ferramenta para estabelecer o processo produtivo dos artefatos ferrosos estudados.

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