Untersuchungen von Hammerschlag aus einer Schmiedeesse im römerzeitlichen Marmorsteinbruchrevier Spitzelofen in Kärnten, Österreich

Abstract

Im römerzeitlichen Marmorsteinbruchrevier Spitzelofen in Kärnten wurden bei archäologischen Ausgrabungen metallurgische Reste aus einer Schmiedeesse gefunden, die die Bearbeitung der Werkzeuge in unmittelbarer Nähe zum Steinbruch belegen. Aus einer holzkohlehaltigen Schicht wurden drei Korngrößenfraktionen von Hammerschlag gewonnen und untersucht. In allen Proben wurden die Eisenoxide Wüstit (FeO), Magnetit (Fe3O4) und Hämatit (Fe2O3) nachgewiesen. In der feinsten Fraktion (0–0,5 mm) befanden sich eher gleichförmige Hammerschlagpartikel neben größeren Anteilen an Kalzit (Marmor) und Quarz. In den gröberen Fraktionen lag der Hammerschlag plättchenförmig vor. In den Proben konnte neben den Eisenoxiden lokal auch Schlacke und metallisches Eisen nachgewiesen werden. Das Vorliegen von plättchenförmigem Hammerschlag zeigt, dass dieser durch Verzunderung während des Schmiedevorgangs entstanden ist und bei den verwendeten Schmiedetemperaturen die Schmelzpunkte von Gusseisen und Schlacke nicht erreicht wurden (T < 1150 °C). Für die Nachbearbeitung von groben Bergbauwerkzeugen (Doppelspitzschlägel, Setzkeile usw.) war es vermutlich nicht notwendig, das gesamte Werkzeug auf Schmiedetemperatur zu erwärmen, sondern nur so weit, dass die gewünschte Verformung erreicht werden konnte.

In the Roman marble quarry area Spitzelofen in Carinthia, the metallurgical remains of a blacksmith’s forge were found during archaeological excavations, which proves that tools were worked in the immediate vicinity of the quarry. From a layer containing charcoal, three grainsize fractions of hammerscale were obtained and examined. The iron oxides wüstite (FeO), magnetite (Fe3O4), and hematite (Fe2O3) were detected in all samples. In the finest fraction (0–0.5 mm), there were more uniform hammerscale particles along with larger proportions of calcite (marble) and quartz. In the coarser fractions, the hammerscale was in the form of platelets. In addition to iron oxides, local slag and metallic iron could be detected in the samples. The presence of flaky hammerscale shows that this was caused by scaling during the forging process and that the melting points of cast iron and slag were not reached at forging temperature (T < 1150 °C). For the post-processing of coarse mining tools (double-pointed picks, wedges, etc.), it was probably not necessary to heat the whole tool to forging temperature but only to the point where the desired deformation could be achieved.