龍 村

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)

一元硬幣是如何煉成的？

龍 村

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)

在日常生活中，我們經(jīng)常遇到、用到一元硬幣，但我們卻從未關(guān)注它是怎么來(lái)的。一元硬幣表面光亮，使用很久都鮮有銹斑，它被我們存放在各種地方，被我們使用于各種場(chǎng)合，但是卻少有磨損，表面的花紋依然如新。硬幣作為一種生活中使用最多，運(yùn)用最廣泛的物品，它必須具有一定的硬度，不能夠劃傷；具有一定的強(qiáng)度，不容易折斷；具有一定的耐腐蝕性，不容易被腐蝕；具有一定的耐磨性，不容易磨損；最后硬幣本身的成本不能太高，否則取材不易，生產(chǎn)困難使得硬幣的價(jià)值不能發(fā)揮。那么是怎樣的材料以及怎樣的方法才能使得硬幣具有這么好的性質(zhì)呢？

硬幣的制造過(guò)程可以總結(jié)為三個(gè)基本內(nèi)容：選材和坯餅處理、設(shè)計(jì)制模、壓印。

一元硬幣的材料是鋼芯鍍鎳，意思是硬幣本身是用鋼來(lái)制作，最后在鋼表面鍍一層鎳。這就是制造硬幣的胚料，我們知道鋼是一種鐵和炭的合金，是含碳量質(zhì)量百分比介于0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統(tǒng)稱。只含有炭的鐵碳合金為普通鋼，根據(jù)不同的用途會(huì)在鐵碳合金中加入其它的合金元素如錳、鎳、釩等。鋼是一種成本低廉的合金，并且具有良好的強(qiáng)度，不容易變形，但是普通的鋼不耐腐蝕，在大氣環(huán)境下會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生鐵銹。為了保護(hù)硬幣表面的光亮新鮮，在硬幣表面鍍一層鎳，能夠彌補(bǔ)鋼芯的不足，可以成為鋼芯的鍍層的材料有很多，硬幣選用鎳最為鍍層是綜合考慮的結(jié)果：

1、電鍍鎳層在空氣中的穩(wěn)定性很高，由于金屬鎳具有很強(qiáng)的鈍化能力，在表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕。

2、電鍍鎳結(jié)晶極其細(xì)小，并且具有優(yōu)良的拋光性能。經(jīng)拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表，同時(shí)在大氣中可長(zhǎng)期保持其光澤。所以，電鍍層常用于裝飾。

3、鎳鍍層的硬度比較高，可以提高硬幣表面的耐磨性。

另外，在制作硬幣的材料中，除了鋼芯鍍鎳，還有鋼芯鍍銅，如5角錢的硬幣就是鋼芯鍍銅，銅也是一個(gè)很好的鍍層材料。

在鋼芯上鍍鎳一般有兩種方法，分為電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽(稱主鹽)、導(dǎo)電鹽、pH緩沖劑、潤(rùn)濕劑組成的電解液中，陽(yáng)極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極(鍍件)上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳，而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。電鍍鎳是硬幣材料制作的主要方法。

當(dāng)選好了硬幣的材料，首先熔煉鑄造做出一塊塊鋼板材，在板材上進(jìn)行沖壓工序，沖出很多坯餅，此時(shí)的坯餅很粗糙，表面不光滑并且四周有毛刺，為了保證硬幣的質(zhì)量，需要將坯餅退火軟化、清洗、磨邊拋光、鍍鎳，完成這幾步坯餅處理后就可以用來(lái)壓印硬幣了。

硬幣是由坯餅壓縮變形后形成，硬幣的形狀取決于制作硬幣的模具，就像我們?nèi)粘Ｉ钪凶鲈嘛灥牡览硪粯?。在壓印過(guò)程中由于力的作用是相互的，所以模具施加給坯餅的力等于坯餅給模具的反作用力，為了保證坯餅?zāi)茼樌冃?，模具需要?qiáng)度更高、硬度更大的材料，試想用壓月餅的模子去壓鋼坯，損壞的一定是模子。

這就是硬幣的制作過(guò)程，時(shí)代在進(jìn)步，古老的過(guò)去我們用鑄造發(fā)制作貨幣，成本高效率低，到現(xiàn)今社會(huì)，鑄幣工藝快速發(fā)展每分鐘能生產(chǎn)多達(dá)幾百枚硬幣，充分滿足我們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆?/p>