Vol.24 韩汝玢等：中国古代铜器的显微组织 ·221· 的金相组织（图2） 小于%时，显微组织为单相α固溶体，并存在明 (2)如果纯铜中含有少量其他元素如As,Zn, 显的树枝状晶内偏析.锡大于%时，有（α+8）共 Sn时铸造合金显微组织中会显示晶内偏析，晶 析体析出，随含锡量增加（α+⑧）量增多，图7~12 内各部分化学成分不一致，这是因为合金凝固 显示了不同含锡量时（分别为8%，14%，17.6%， 时有一定的温度范围，合金凝固过程中原子扩 18.6%,20%和22%)的显微组织.由于铜器样品 散速度小于结晶生长速度；一般情况下，合金凝 取自不同器物，制作时冷却速度控制不同，因此 固范围越大，铸造结晶冷却速度越快，原子扩散 显微组织显示的(+δ)数量增多，与含锡量增加 难于完全时，晶内偏析愈严重 未见明显的规律性 铜器中含微量或少量合金元素时，显微组 有的铜器测得的含锡量均为8%~9%，但由 织中显示清晰的晶内偏析.内蒙凉城朱开沟遗 于制作方法不同，显示出不同的显微组织，2681 址夏代铜锥(2673)含有约1%砷，显示有晶内偏 (E194)削刀是铸造组织（图7），2680(E27)削刀铸 析（图3）；臂钏(2697)含有锌、砷、锑、铋、银等多 造后在局部又进行过冷加工，晶内偏析沿加工 种元素，显示晶内偏析明显，且有第2相析出（图 方向变形（图13），哈密天山北路墓地出土耳环 4);河南信阳出土的西周铜斧含锡为1,1%显示 (M456:4)是α固溶体等轴晶和孪晶，显示的是热 晶内偏析（图5）；新疆哈密天山北路墓地出土的 加工的组织（图14）.因此研究古代铜器不仅要 铜珠(M376:2)为含锡1%的纯铜铸造组织（图6）. 进行成分分析，进行金相组织的鉴定也是必要 (3)CuSn二元合金显示的显微组织指的是 的，这样才能对古代铜器的制作技术获得较全 在熔炼制作过程中没有额外加人第3种元素如 面的信息. 铅，含铅一般认为小于2%.Scot四把古代锡青 个别样品在心部及一侧显示(+)量明显不 铜器分为高锡、低锡两类，含锡小于17%为低锡 同，在一侧（α+δ）共析体粗大连成网状，这应是 青铜.α固溶体中锡的最大溶解度理论值为 反偏析现象（图15,16），广西河池收购的麻江型 17%,实际值为15.8%.在通常铸造条件下，含锡 铜鼓(7941、7942)就是此种情况.产生反偏析 10.5m 5 um 10m 图1四川广汉三星堆铜戈纯铜铸造 图2云南曲靖纯铜铜鼓（曲八M1:) 图3内蒙朱开沟铜锥(2673)砷偏析 组织，Cu+CuO共晶及铸造缩孔 铸造组织 铸造组织 Fig.1 Casting microstructure of the Fig.2 Casting microstructure of the Fig.3 Arsnic segregation of casting pure copper dagger (ge copper drum,Cu+Cu,O eutectic microstructure of the awl 8.3μm 8 um 5μm 图4内蒙朱开沟臂钏(2697)含有锌、 图5河南信阳西周铜斧含1.1%锡偏 图6新疆哈密天山北路铜珠(M376: 砷、锦、铋等多种元素偏析及析出的 析的铸造组织 )含锡1%的铸造组织 第2相 Fig.5 Tin segregation of casting micro- Fig.6 Tin segregation of casting micro- Fig.4 Trace elements segregation and structure of the axe structure of the bead precipitation phase