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黃銅鑄錢開端于明嘉靖年間。“黃銅”一詞 見于西漢西方朔所撰的《申異經·中荒經》:“西北有宮,黃銅為墻,題日地皇之宮。”這類“黃銅”指的是何種銅合金,待考。《新唐書·食貨志》又有‘青銅”、“黃銅”的稱呼,分離指礦石色彩和冶煉產物,其實不是現在的銅錫合金與銅鋅合金。宋人洪咨夔撰《大冶賦》中又有“其為黃銅也,坑有殊名,山多眾樸”,指的是火法煉制的純銅。黃銅一詞專指銅鋅合金,則始于明朝,其記錄見于《明會典》:“嘉靖中則例,通寶錢六百萬文,適用二火黃銅四萬七千二百七十二斤……。”經由過程對明朝銅錢成分的闡發,發明《明會典》中所說的鑄錢種真正意義上的黃銅的呈現較其余幾種銅合金晚許多,這是由于黃銅中金屬鋅的得到比擬艱苦。
氧化鋅在950℃一1000℃的低溫下能力較快地被復原成金屬鋅,而液態鋅在906℃時曾經沸騰,以是復原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反響逆轉,蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅,是以要得到金屬鋅必須有特其余冷凝裝配。這是金屬鋅的利用比銅、鉛、錫、鐵的利用晚得多的緣故原由,也是黃銅鑄幣呈現較晚的緣故原由之一。
然則,在姜寨仰韶文明遺跡中曾出土有含鋅量跨越20%的黃銅片和黃銅管,山東膠縣三里河龍山文明的地層中也曾出土兩種黃銅錐。不言而喻,這些黃銅器物的呈現其實不是說人們在史前就控制了黃銅的冶煉技巧,而是人們在利用銅鋅共生礦時無意中得到的。
(1)普通黃銅的室溫組織 普通黃銅是銅鋅二元合金,其含鋅量變化范圍較大,因此其室溫組織也有很大不同。根據Cu-Zn二元狀態圖,黃銅的室溫組織有三種:含鋅量在35%以下的黃銅,室溫下的顯組織由單相的α固溶體組成,稱為α黃銅;含鋅量在36%~46%范圍內的黃銅,室溫下的顯組織由(α+β)兩相組成,稱為(α+β)黃銅(兩相黃銅);黃銅棒含鋅量超過46%~50%的黃銅,室溫下的顯組織僅由β相組成,稱為β黃銅。
(2)壓力加工性能
α單相黃銅(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但α單相黃銅在鍛造等熱加工時易出現中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,黃銅棒一般在200~700℃之間。因此,熱加工時溫度應高于700℃。單相α黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區內存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物,在中低溫加熱時發生有序轉變,使合金變脆;另外,合金中存在量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時產生晶間破裂。實踐表明,加入量的鈰可以有效地中溫脆性。
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