A structural and mechanical study of the maintenance of archaeological Al-brass alloy by simulation method

Editorial Board PCSS Journal; Омар Ф. Абдулла; Орасс А. Хусейн; Марван Аль-Латтуф; Саліх Ю. Дарвіш

doi:10.15330/pcss.26.4.935-940

Автор(и)

Омар Ф. Абдулла Кафедра фізики, Педагогічний коледж, Університет Самарри, м. Самарра, Ірак
Орасс А. Хусейн Кафедра фізики, Педагогічний коледж, Університет Самарри, м. Самарра, Ірак
Марван Аль-Латтуф Кафедра фізики, Педагогічний коледж, Університет Самарри, м. Самарра, Ірак
Саліх Ю. Дарвіш Кафедра фізики, Коледж природничих наук, Університет Тікріта, м. Тікріт, Ірак

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.4.935-940

Ключові слова:

механічні властивості, археологічний алюмінієвий латунний сплав, метод моделювання

Анотація

Метою дослідження є вивчення процесу лиття алюмінієвого латунного сплаву (76 % Cu, 22 % Zn, 2 % Al) та його хімічного руйнування відповідно до методик, що застосовуються при моделюванні пошкоджених археологічних зразків. Це здійснювалося шляхом занурення сплаву в розбавлений розчин сірчаної кислоти (H₂SO₄) з концентрацією 8 % (мол.) протягом 24 годин. Після цього проводили обробку лазером Nd:YAG з енергією імпульсу 300 мДж протягом 10 с на відстані 100 см, що призводило до формування чотирьох стадій стану сплаву. Пошкоджений сплав характеризувався найнижчими значеннями структурних властивостей із малою твердістю, на відміну від зразків, оброблених лазером, які продемонстрували найкращі структурні характеристики. Результати рентгеноструктурного аналізу, мікроскопічних досліджень за допомогою атомно-силового мікроскопа та вимірювання твердості свідчать, що запропонований метод є найбільш ефективним для консервації (збереження) таких сплавів.

Посилання

Georges Tsoucaris, and Janusz Lipkowski, eds. Molecular and Structural Archaeology: cosmetic and therapeutic chemicals. Springer Science & Business Media, 117, (2003); https://doi.org/10.1007/978-94-010-0193-9.

Meeks, Nigel. Surface characterization of tinned bronze, high-tin bronze, tinned iron and arsenical bronze. Metal plating and patination. Butterworth-Heinemann, 247 (1993); https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-1611-9.50025-X

Ahmad Abu-Baker, Analytical investigation and electrochemical conservation treatment for archaeological copper alloy artifacts from Jordan. Conservar Património? 42, 38 (2023); https://doi.org/10.14568/cp26263.

Karim, A. S., Majeed, Z. N., & Darweesh, S. Y. (2021, August). The effect of nanostructured zirconia reinforcement on the mechanical and structural properties of a copper-based system. In Materials Science Forum (Vol. 1039, pp. 297-306). Trans Tech Publications Ltd.‏ https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1039.297.

Hussein, Orass A., Omar F. Abdullah, and Sara S. Tawfeek. Determination of physical and thermal properties of Triiodosilane by semi-empirical approach. Iraqi Journal of Applied Physics, 20(2B), 449 (2024); https://doi.org/10.2025/ae14kr35.

Smallman, Raymond E., and A. H. W. Ngan. Physical metallurgy and advanced materials. Elsevier, 2011.‏

M. Mereu, V. Basilissi, G. Guida, M. Vidale, M.P. Casaletto, G.M. Ingo, ... & E. Greco, Conservation of copper alloys artefacts from archaeological excavation. YOCOCU: Contribute and Role of Youth in Conservation of Cultural Heritage, 163 (2011); https://doi.org/10.13140/2.1.2424.3525.

Ahmed, M. N., Daham, N. A., & Darweesh, S. Y. (2024, February). Structural and mechanical properties for (Ni-WC) system by using thermal spray. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2885, No. 1, p. 020013). AIP Publishing LLC.‏ https://doi.org/10.1063/5.0181722.

T. Giraud, A. Gomez, S. Lemoine, C. Pelé-Meziani, A. Raimon, & E. Guilminot, Use of gels for the cleaning of archaeological metals. Case study of silver-plated copper alloy coins. Journal of Cultural Heritage 52, 73 (2021); https://doi.org/10.1016/j.culher.2021.08.014.

Al-Qaseer, Ahmed Laftah Rahma. The technique of manufacturing metal alloys as a model for the development of chemistry in the civilization of Mesopotamia in the light of Cuneiform texts and archaeological evidence. Iraqi Journal of Humanitarian, Social and Scientific Research, 3 (9S), 100 (2023).‏

Bolton, William. Engineering materials technology. Elsevier, 2013.‏

Raghavan, Viswanatha. Materials Science and Engineering: A first course. PHI Learning Pvt. Ltd., 2015.‏

Hofmann, Philip. Solid state physics: an introduction. John Wiley & Sons, 2022.‏

A.V. Feitosa, et al. A new route for preparing CdS thin films by chemical bath deposition using EDTA as ligand. Brazilian Journal of Physics, 34, 656 (2004); https://doi.org/10.1590/S0103-97332004000400034.

William Bolton. Engineering materials technology. Elsevier, 2013.‏

I.K. Jassim, K.H. Erzaich, M.A. Majeed, & O.F. Abdullah, The effect of heat treatment on the structural properties of the (Alnico-5) alloy prepared by powder metallurgy method. Advances in Applied Science Research, 36‏ (2015).

R. S.Antar, S. Y.Darweesh, & F. W.Ridha, Production of a double cermet coating to treatment of the turbine blades. Engineering Research Express, 6(1), 015407 (2024);‏ https://doi.org/10.1088/2631-8695/ad2f82.

‏Huba, Zachary John. Synthesis and characterization of cobalt carbide based nanomaterials. Virginia Commonwealth University, 2014.‏

S. Baek, S. Choi, J.O. Kim, Y.J. Kim, & C. Park, Effect of laser surface cleaning on yellow brass: Application for cartridge case maintenance. Optics & Laser Technology, 174, 110638. (2024); https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.110638.

Salih, W. A., Allah, S. M. A., & Darweesh, S. Y.. Effect of spray angle on some physical properties of a ceramic system produced by thermal spraying coating. Al-Bahir Journal for Engineering and Pure Sciences, 2(2), 4 (2023);‏ https://doi.org/10.55810/2313-0083.1022.