TABLA 1: Tratamientos térmicos efectuados sobre las probetas indicadas en la figura 7

En general, se observa que la pieza se compone de una solución sólida rica en cobre donde el segundo elemento importante es el As. Presenta evidencia de segregación dendrítica junto con granos equiaxiales, poligonales, madas de recocido y líneas de deslizamiento. El tamaño de grano varía entre 0.045 y 0.025 mm. y la microdureza se encuentra entre 113 HV ^{| 3} (OT, sección borde) y 143 HV (OL, sección punta); los resultados del patrón para el análisis de microdureza se encuentran en 151 HV.

Los resultados de los análisis químicos, comparables con los obtenidos por Lechtman (1981) indican un contenido promedio de As de [2.67:±0.81]%, con una variabilidad que va desde 1.35% a 4.45%. Estos se presentan en la Tabla 2, donde las muestras numeradas del 1 al 12 corresponden a las excavadas por Shimada, y las del 13 al16 pertenecen al Museo Nacional de Arqueología, Antropología e Historia del Perú. Como se indicó antes, el cobre y arsénico forman una solución sólida ya que la proporción en peso del arsénico en la aleación es menor al 8% (Hansen, 1958). La concurrencia simultánea de una composición aproximadamente constante y una proporción adecuada de arsénico, desde el punto de vista metalúrgico, apoyan la hipótesis de que el As fue utilizado intencionalmente y su contenido en las aleaciones controlado. Esta intencionalidad demuestra que los metalurgistas sabían las ventajas que ofrecía el arsénico al alearse con el cobre, tales como resistencia, dureza, maleabilidad y facilidad para el fundido (Shimada, Epstein y Craig, 1982, 1983; Shimada y Merkel, 1991) y que aprendieron a integrarlo al proceso de fundición evitando que éste se volatilice por completo (Epstein y Shimada, 1983; Shimada y Merkel, 1991). Según los estudios realizados por Shimada y su equipo, el arsénico proviene de la arsenopirita (FeAsS), presente en las minas de Cerro Mellizos, ubicadas cerca a los centros de fundición (Merkel, Shimada, Swann y Doonan, 1994).

Los resultados de la metalografía realizada a una de las piezas en estudio muestran que se trata de un objeto trabajado a partir de un lingote, cuya forma parece haber sido muy similar a la pieza acabada. Lechtman (1976, 1981) menciona un grupo de lingotes de cobre pertenecientes a la Costa Norte, con un alto porcentaje de arsénico (2.37%-3.19%) y de plata (5.51 %6.62%), que dan una idea de la forma que pudieron tener los lingotes con los que se fabricaron las piezas en estudio, pero la aleación ternaria con que se hicieron indica que fueron usados para otros fines. El lingote a partir del cual se hizo la pieza, quizás tuvo forma de barra con un largo aproximado de 20 a 25cm; si se tiene en cuenta que para fabricar el receptáculo se tuvo que adelgazar parte de la barra hasta lograr las láminas delgadas que lo conforman, y el otro extremo para formar la punta, así la barra fue estirada a base de forja y recalentamientos sucesivos hasta obtener su tamaño actual (Vetter, 1993; Vetter, et al, en prensa).

Teniendo en cuenta los resultados metalográficos y las características físicas de las piezas se puede indicar una aproximación de la manufactura del receptáculo. Este es siempre 1/3 del largo total de la pieza y el diámetro de la boca es constante en los grupos. Según estos datos, se piensa que el lingote tuvo una mayor deformación plástica en uno de sus extremos hasta llegar a formar una lámina delgada que abarcase 1/3 del total de la pieza. Posiblemente al tener esta lámina la forma de un triángulo trunco, se procedió a colocar una vara de madera u otro material que hace las veces de «alma» en el medio de la lámina. Luego se procedió a doblar la lámina por medio de forja hasta unir sus extremos obteniendo la forma del receptáculo, después la vara se retiró (Véase Figura 5). La fotomicrografía del receptáculo indica la dirección horizontal que se siguió en la deformación (Véase Foto 4).

Foto 4 : Foto micrografía del receptáculo (100x)

Figura 5 : Fabricación del receptáculo

Actualmente, la mejor forma de trabajar una pieza de metal procedente de un vaciado es recociéndola hasta eliminar su estructura dendrítica, que dificulta el proceso metalúrgico. Este paso no se llevó a cabo durante el proceso de elaboración de las piezas de Sicán puesto que las metalografías muestran dicha estructura. El proceso que se siguió al tener el lingote fue reducirlo a base de forja y recalentamientos sucesivos; esto se observa por la presencia de líneas de deslizamiento, granos poligonales y maclas de recocido vistas bajo el microscopio (Vetter, 1993; Vetter et aL, en prensa). La deformación plástica de la pieza no fue satisfactoria, ya que el recocido de recristalización que se debe dar luego de la forja no fue completo, uniforme y triaxial Se observa bajo microscopio que la estructura de la pieza se compone de granos poligonales maclados con líneas de deslizamiento, granos equiaxiales maclados con líneas de deslizamiento y estructura dendrítica. Esta deficiencia del recocido de recristalización quizás se presentó porque es difícil calcular con base en tanteos la temperatura exacta que se debe aplicar a la pieza después de haber sido deformada plásticamente. El esquema de un proceso metalúrgico actual y el que parece haberse realizado en Sicán se presentan en las figuras 6 y 7.