18 al 21 de Octubre de 2011 - Rosario, Argentina 11 Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales SAM / CONAMET2011 LAS VAINAS DE LATN DE FUSILES REMINGTON: TESTIGOS DE UNA POCA M.Pichipil1, H. De Rosa1, C. Landa 2 , E. Montanari 3 1Laboratorio de Materiales, Depto. de Ing. Mecnica INTECIN, Facultad de Ingeniera, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires,Argentina. 2 Instituto de Arqueologa, Facultad de Filosofa y letras, CONICET, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina. 3 Instituto de Arqueologa, Facultad de Filosofa y letras, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina E-mail (autor de contacto): mpichipil@fi.uba.ar, Palabras clave: vainas de latn, corrosin bajo tensin, Remington, arqueometalurgia RESUMEN La utilizacin de las vainas de metal que contienen la carga explosiva de proyectiles de armas de fuego, en reemplazodeloscartuchosdepapelpropiosdelaavancarga,significaronuncambioimportanteenla tecnologablicadecimonnica.EnnuestropasestenuevosistemaseutilizenlosfusilesRemington introducidos a comienzos de la dcada de 1870.EnestetrabajoseestudiaronvainasdelatnarqueolgicasdefusilesRemingtonprovenientesdesitios conocidos como campo de batalla de La Verde (1874). Se realizaron anlisis metalogrfico por microscopia ptica,electrnicadebarrido(SEM)yespectrometraderayosxdispersivaenenerga(EDS).Los resultados obtenidos permitieron identificar diferencias morfolgicas en los modos constructivos y analizar formas de corrosin que afectaron al material tales como el denominado Stress Corrosion Cracking (SCC) o corrosin bajo tensin (CBT). El estudio arqueometalrgico de las vainas de latn arqueolgicas ha permitido obtener informacin que en algunoscasoshaampliadolosregistroshistricosexistentes.Porlotantolosresultadosobtenidosysu anlisisintegradoenunmarcodeactividadinterdisciplinaria,permiteubicarelpresentetrabajocomo parte del aporte del estudio de las ciencias de materiales a la ciencia arqueolgica. 1. CONTEXTO HISTRICO Desde los inicios de la dcada de 1870, empezaron a usarse en nuestro pas, las primeras armas Remington, tantoensuversinfusilcomocarabinaotercerola[1].Estasarmasprovenandediversospases principalmente Estados Unidos y Blgica, donde se producan industrialmente. En el Ejrcito Argentino, los fusiles y carabinas Remington reemplazaron paulatinamente a los fusiles de avancarga a percusin y a los dechispa. En 1879 el gobierno adquiri de manera oficial una serie de partidas del modelo 1874, al que se denomin RemingtonPatria(nombreusualparalosrecursosqueelgobiernoconcedaalejrcito,incluyendo caballos,mulas,etc.).ElRemingtonPatriafueelmodeloreglamentariodelejrcito,sinembargoaunque mayoritario,coexisticonarmasysistemasVeterli,Chassepot,Martini-Henri,Merrill,SpencerySnider entre otros, siendo reemplazado en 1891 por los fusiles y carabinas Mauser. ElRemingtonrepresentunanotablemejorarespectodelarmamentoanteriormenteutilizado,debidoala sencillez de manejo y su sistema de retrocarga, que permita a un soldado entrenado efectuar 6 a 7 disparos por minuto, siendo la municin de calibre 43 [2]. Dichas caractersticas tornaban idneas a estas armas para el combate a distancia, en razn de su mayor alcance, precisin y poder de fuego.Precisamente, una de las primeras utilizaciones de estas armas en un teatro de operaciones blicas fue en la denominadabatalladeLaVerde,denominadaRevolucinMitristade1874[3].El26denoviembrede 1874, a la madrugada, se desencaden la batalla. La misma fue encarnizada, la infantera del Coronel Arias (leal al gobierno de Avellaneda) realiz fuego continuo en varias hileras (de pie y rodillas) llegando a detener las cargas de caballera mitrista a pie de trinchera. Tras tres horas de lucha, el enemigo ha tenido bajas de a.- b.-c.- 300 400 hombres entre muertos y heridos, ellos varios Gefes y oficiales, este es el fin del levantamiento mitrista [4].Lastareasdeinvestigacinarqueolgicasllevadasacabodurantelascampaasdelosaos2008y2011 proveyeronnumerosacantidaddeartefactosrelacionadosconlabatallacomoser:fragmentosdevainasy proyectilesatribuiblesafusilesRemington.Dadolosregistrosarqueolgicosquesealanlaseventuales fallasqueseproducandurantelautilizacindelasvainasempleadas:()elhabersedescompuesto treinta y un fusiles por la mala calidad de los cartuchos, cuyos cascos quedan obstruyndose en el canacausadedesprenderselabase[5]ylosconocimientosactualesrespectosdelosprocesosde degradacinobservadosenaleacionesbaseCu;elobjetivodeestetrabajoesidentificaryanalizarlos distintosformasdedegradacinproducidasyrelacionarlasconlosprocesosdefabricacin,usoy almacenamiento de los mismos. 2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL EnestetrabajosepresentaelestudiodefragmentosdevainasdefusilesRemingtonprovenientesdelsitio conocido como campo de batalla de La Verde (1874). Se realiz una primera clasificacin morfolgica por inspeccinvisualdelaspiezasbajoestudio.Elestudiomicroestructuralserealizmedianteunanlisis metalogrfico de diferentes cortes de las piezas. Se obtuvieron adems imgenes por microscopa electrnica de barrido (SEM) y se determin la composicin qumica en ciertas zonas de las mismas por espectrometra de rayos X dispersiva en energa (EDS). 3. RESULTADOS Y DISCUSIN 3.1 INSPECCIN VISUAL: CLASIFICACIN MORFOLGICA Las clasificaciones de vainas de armas de retrocarga se han realizado teniendo en cuenta diversas variables: materiales utilizados, tipo de ignicin, calibre, uso o forma del cuerpo y del culote [6,7]. En relacin con este trabajo nos interesan las clasificaciones basadas en el tipo de ignicin y la estructura y forma del culote. Las vainas encontradas, en general, presentan una superficie corroda y cubierta con productos de corrosin amarronados. En la figura 1.a se presenta un esquema de las partes ms importantes correspondientes a una vaina metlica. En su mayora, las vainas encontradas presentaban el cuerpo y la cabeza o culote unidas y en algunos casos se hall solamente la cabeza, segn se observa en la Figura 1.c.- Figura 1. a) Esquema de una vaina; b) Foto de vaina Remington con mltiples fisuras hallada en el sitio;c) Foto de la cabeza o culote desprendida de una vaina Remington. Elcuerpodelasvainasseencontrdeformadoyconfisurasmacroscpicasdetipolongitudinal,tanto ramificadascomosinramificar,talcomoseobservaenlafigura1.b.Enelcasodelculotedelavaina,se pudierondeterminarlapresenciadedostiposdemorfologasdistintas,diferenciadasunadeotrasporla presenciadeunoodoscrculosconcntricos,segnseobservaenlafigura2.Estadistincinslose corresponde al diseo de fabricacin empleado segn el fabricante [6] Porotroladotambinseobservarondiferenciasbasadaseneltipodeignicin,laestructurayformadel culote.Lamayoradelasarmasderetrocargaposeenfulminantesqueseactivanporpercusin, encontrndose en la bibliografa dos tipos distinguibles: el sistema Boxer y el sistema Berdan. Lasmismas a simple vistase diferencian internamente por poseer un solo orificio central, en el caso de las Boxer, mientras que el Berdan poseer dos, tres o hasta cuatro orificios ms pequeos, denominados odos [7](Figura3a).Lacaractersticaprincipaldelasprimeraseslapresenciadeunyunqueincorporadoenla cpsula del fulminante mientras que en las Berdan dicha pieza era parte integrante de la vaina propiamente dicha.

Figura 2. Imagen del culote o base de diferentes diseos segn su procedencia Por otro lado, una segunda clasificacin que se realiz teniendo en cuenta la morfologa y resistencia de las mismas, las define como Folded-Head, Balloon head y Solid-Head, (Figura 3b). Una caracterstica propia de las Balloon head es que el fulminante se extiende hasta la cmara de la plvora mediante un orificio central. Figura. 3a. Esquema de los sistemas Boxer y Berdan; 3b. Esquema de los diferentes tipos de vainas segnel conformado de la cabeza: I folded head, II ballon(solid) Head III solid head. Lasvainashalladasenelsitio,asimplevistacorresponden,segnlainsercindelfulminantealostipos Berdan (Figura 4.a.-) y Boxer (Figura 4.b.-). En cuanto a la forma de la base o culote son todas folded head con un capuchn interno que serva para reforzar el culote. En el segundo caso, la vaina adems de presentar el capuchn interno, posee un anillo de cartn entre este y labase(Figura4.b.-);lacombinacindeambosservacomoselloyrefuerzoimpidiendoquelapresinde los gases generaran fractura y fugas en la zona plegada que, segn la experiencia, resultaba ser la ms dbil.

Figura. 4: Imagen de los tipos de vainas hallados: a.) Berdan y b) Boxer ElanlisisEDSdelcuerpodelasvainasysucapuchninterno-empleadocomorefuerzo-revelquelas mismasestabanconstruidasapartirdelatonesdecomposicin70.78%wtCuy29.22%wtZn (tpicamente latn 70-30). La microestructura de las mismas presenta zonas de material altamente deformado con maclas distorsionadas y bandas de deslizamiento y otras con granos equiaxiales sin deformar y con maclas de crecimiento (Figuras 5.a.-yb.-).Enlamicroestructuradelasmismastambinseobservinclusionesoprecipitadosgrisesde plomo, (Figura 5.b.-). a.- b.- a.- b.-PorotroladosehallenunadelasvainastipoBerdan,uncuerpoadicional aparentementeutilizadocomo tapa de la cpsula del fulminante que segn las medidas EDS se correspondera con cobre casi puro, segn se observaenlasmicrografaselmismopresentaunamicroestructuradegranospequeosequiaxialessin deformar(Figura5.c),losbordesdelamuestrasehayanoxidadosyasuvezenlamicroestructurase observan precipitados grises, probablemente xidos de Cu. Figura. 5.- Imgenes obtenidas por microscopa ptica de: Zona del cuerpo de la vaina a) con deformacin plstica b) Sin deformacin plstica c) Tapa de Cu de la cpsula del fulminante. 3.1 PROCESOS DE DEGRADACIN OBSERVADOSEn los materiales analizados se observaron fisuras y tres formas de degradacin: Dealeado (descincificado), Corrosin bajo tensin (CBT) y Corrosin intergranular (CI) LasaleacionesCu-Znquecontienenmsdeun15%deZnestnsujetasauntipodeprocesodedealeado llamado descincificacin; en el que el elemento menos noble de la aleacin se disuelve en forma preferente, dejandounaestructuraresidualalterada.Dosteorassonlasmsimportantesparaexplicarelprocesode descincificado:enunaexisteunadisolucinpreferencialdelZn,mientrasqueunacapaporosadeCu permanece en la superficie del metal y la otra teora apunta a que ambos metales se disuelven en el medio y posteriormente se produce una redeposicin del Cu [9]. Este fenmeno puede presentarse en forma de capas extendidasabarcandotodalasuperficieexpuesta(dealeadogeneralizado)oenformalocalizadas(dealeado tipo tapn) formando tapones del metal residual.En las muestras analizadas se presentaron dos formas morfolgicas de dealeado correspondientes ambas a un descincificado tipo tapn, en el que el ataque tiene una gran profundidad relativa en direccin perpendicular alasuperficieyseencuentrarodeadodeunazonasincorroerolevementeafectada.Laszonassincorroer segn las medidas EDS, presentan la composicin del latn 70-30, sin embargo la composicin promedio de laszonasdealeadapresentanunareduccindeaproximadamenteun46%wt.enCinc,esdeciruna composicin promedio de 16,12 %wt Zn.

Figura. 6.- Imgenes obtenidas por microscopa ptica de dos zonas en el cuerpo de la vaina: a) Fisura con bordes descincificados y productos de corrosin grises, b) Zonas descincificadas de mayor tamao y en apariencia mas homogneas En las muestras poco afectas el dealeado aparece principalmente en las adyacencias de las fisuras asociadas conabundantesproductosdecorrosin(Figura6a).Enotrasmuestrasdondeeldealeadoesanms pronunciado, el Cu metlico predomina notablemente sobre otros productos de corrosin (Figura 6.b).EnesteltimocasoseaprecianagregadoscompactosdeCuqueenciertaszonassuperanlos100mde dimetro(Figura7a).Elataquequmicorevelunamicroestructuradegranosgrandes,conmaclasde crecimiento;estoespresumiblementedebidoaquelospequeosagregadosdelmaterialdescincificadose compactaron formando nuevos granos recristalizados (Figura 7b y 7c). a.- b.- c.- a.- b.- Figura. 7.- Imgenes obtenidas por microscopa ptica de zonas descincificadas: a) Material pulido y sin atacar, b) Zona descincificada con maclas de crecimiento c) Detalle ampliado de b.- Lasfisurasobservadasenmaterialesquesufrieronestetipodecorrosin,puedenserdedostipos: transgranulares e intergranulares. En nuestro caso las fisuras fueron de tipo intergranulary estn ubicadas en formalongitudinalenelcuerpoysondetipocircunferencialenlaszonasprximasalrebordedelabase. Estasaparecenasociadasconzonasdealtogradodedeformacinplstica,porloquesepresumequela existenciadetensionesresidualesdefabricacinyelcontactoconelinamonio,pudieronhabergenerado CBT. Tal in puede considerarse proveniente quizs de la descomposicin de materia orgnica nitrogenada del lugar donde se almacenaba la municin y/o del contexto arqueolgico donde fueron halladas.En la figura 8 se presentan las micrografas correspondientes a zonas del capuchn interno y al cuerpo de una vaina.Enestasseobservalapresenciadefisurasnopasantes,quenacenenlasuperficiedelamuestray claramente recorren los bordes de grano de la microestructura. En la mayora de los casos se observ que las fisuraspresentanensuinteriorproductosdecorrosincolorgris,quesegnlasdeterminacionesEDS contienen cobre, zinc y rastros de plomo.

Figura. 8.- Imgenes obtenidas por microscopa ptica de fisuras no pasantes en distintas zonas con deformacin plstica en el cuerpo y el capuchn interno de la vaina Enlasmuestrasanalizadassepresentanademsdostiposdefisuras:porunladofisurasintergranulares asociadasazonasdeformadasplsticamenteporelconformadodefabricacin(Figura.8)yfisuras intergranularesenreasdegranosequiaxialessindeformar.Estasltimassecorrespondenaprocesosde corrosin intergranular, CI (Figura. 9.-). Figura. 9.-a) Imgenes SEM de fisuras en el reborde de la cabeza de una vaina b) Imagen ptica similar a la anterior. c) Zona con ataque intergranular a.- b.-c.- a.- b.- c.- En el primer caso la fisuracin, que tiene lugar mayormente en la zona del borde plegado de la cabeza, puede porsuscaractersticasmorfolgicasasociarseaprocesosdeCBT.Cabedestacarquefisurasdeestetipo fueronobservadasenfragmentosdevainasdeotrositioarqueolgicodiezaosposterioralquenosocupa [10]. No se puede precisar, hasta ahora, la datacin de la ocurrencia de dicho fenmeno; sin embargo ciertos detallescomolapresenciadeproductosdecorrosinenlasadyacenciadelasfisuras,laubicaciny orientacin de estas en el reborde de la cabeza de afuera hacia adentro (Figura 9.a.- y b.- ) y las referencias histricas de accidentes producidos durante su uso [5] pueden ser indicios de que estas fisuras se originaron en tiempo de uso de la municin y que algunas fueron las causantes de los eventos reportados. Finalmente,enlasmicrografaspticasdelafigura9.c.-seobservanfenmenosdecorrosinintergranular enzonaspertenecientesalcapuchninternodelavainadondenohaydeformacionesproducidasporel conformado del material. Este tipo de corrosin se produce por una disolucin preferencial en los lmites de granos debido a heterogeneidades qumicas en el metal y generalmente en ausencia de tensiones internas. En estas zonas la microestructura del material presenta granos equiaxiales sin bandas de deslizamiento. 4. CONCLUSIONES De acuerdo con los resultados obtenidos, los fragmentos de vainas hallados en el sitio de La Verde, hasta el presente,secorresponden condos tipos,clasificadossegnlaformadeinsercindelfulminante: Berdany Boxer; y a la morfologa de su cabeza: folded head. El material de construccin de las mismas es latn 70-30.Los fragmentos se hallan afectados por procesos de fisuracin y corrosin.Lafisuracinesprincipalmentelongitudinalenelcuerpoycircunferencialenelrebordedelabase, principalmente en la zona plegada de la cabeza.Losprocesoscorrosivosdetectadossondeltipo:descincificacin,corrosinintergranularycorrosinbajo tensin.LasfallasdevainasRmingtonC43fueronregistradasendiversosdocumentoshistricosyen investigacionesarqueolgicas.Seconsideraquelascondicionesdealmacenamiento,transportey manipulacinduranteelperiododeusodelmaterialcomomunicin,juntoconlastensionesresidualesde fabricacinocasionaronlasfisurasporCBT.Nosedescartaqueprocesossimilaresdefallahayantenido influencia en el desarrollo de la batalla de La Verde. Esta lnea de investigacin se tendr en consideracin en aras de continuar con el estudio de este evento blico. REFERENCIAS 1.I.Fotheringham, La vida de un soldado. Reminiscencias de la frontera,(1909). Ciencia y Cultura. Buenos Aires. 2.C. Settel, El legendario Remington Modelo 1871, Armas y geoestrategia Vol 3 (1984) pp. 15-22.3.C. Landa; E. Montanari y F. Gmez Romero, Inicio de las investigaciones Arqueolgicas en el sitio campo de batalla de La Verde, Arqueologa Histrica en Argentina y Cuba (2011).4.Ministerio de Guerra y Marina, Vol. I. (1875) Archivo Museo Mitre. 5.M. Olascoaga, Estudio topogrfico de la Pampa y Ro Negro; 1974, Eudeba. Bs. As. 6.C. Davis y Jr. HandLoading, National Rifle Asociatum of American, (1981) 7.S.ConnellyEncyclopediaofRifles&HandGuns.AComprehensiveGuidetofirearms,Grange books EE. UU. (1995) 8.G. Hoyem. The History and Development of Small Arms Ammunition, Armory: Tacoma (1982) 9.ASM Handbook. Vol 13: Corrosion: Fundamentals, Testing and Protections (2003) ASM Committee 10.A. Tapia, H. De Rosa y C. Landa, Rastro de uso, reciclamiento y descartes en vainas C43 de Remington Patria (1879-1885 La Pampa), 2009, Austral y Tamagnini AGRADECIMIENTOS LosautoresagradecenaJorgePinayGiselaMaxiadeINTI-MecnicaporlosensayosconSEMya Alejandro Millar y Federico Graziano de la AACAM por su asesoramiento sobre la tipologa de las vainas.