一元硬幣是如何煉成的？

龍 村

湖南師范大學附屬中學

一元硬幣是如何煉成的？

龍 村

湖南師范大學附屬中學

在日常生活中，我們經常遇到、用到一元硬幣，但我們卻從未關注它是怎么來的。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，生產困難使得硬幣的價值不能發揮。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呢？

硬幣的制造過程可以總結為三個基本內容：選材和坯餅處理、設計制模、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，是含碳量質量百分比介于0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統稱。只含有炭的鐵碳合金為普通鋼，根據不同的用途會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，并且具有良好的強度，不容易變形，但是普通的鋼不耐腐蝕，在大氣環境下會發生電化學腐蝕，產生鐵銹。為了保護硬幣表面的光亮新鮮，在硬幣表面鍍一層鎳，能夠彌補鋼芯的不足，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果：

1、電鍍鎳層在空氣中的穩定性很高，由于金屬鎳具有很強的鈍化能力，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、電鍍鎳結晶極其細小，并且具有優良的拋光性能。經拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表，同時在大氣中可長期保持其光澤。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，分為電鍍鎳和化學鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽(稱主鹽)、導電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，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，在板材上進行沖壓工序，沖出很多坯餅，此時的坯餅很粗糙，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，就像我們日常生活中做月餅的道理一樣。在壓印過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，為了保證坯餅能順利變形，模具需要強度更高、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程，時代在進步，古老的過去我們用鑄造發制作貨幣，成本高效率低，到現今社會，鑄幣工藝快速發展每分鐘能生產多達幾百枚硬幣，充分滿足我們日常生活的需求。