四 1.6钱重的母钱之工艺性质
母钱的金属材料这一重要问题应该首先弄清,因为这是我们证明1.6 钱重的母钱之工艺性质的一个必要前提。
我们认为,清代母钱是用黄铜所铸,其原料的合金配比为 Cu:Zn
=70%:30%或Cu:Zn =
60%:40%。前者可称为七三黄铜,后者可称为六四黄铜。实际上,顺治朝至乾隆朝的钱币基本上是按上述合金配比铸造的[7], 换言之,母钱的合金材料与子钱是一致的。
(1)
黄铜的铸造性能优于青铜[11],
因此,应用黄铜铸造母钱在通常情况下是首要的选择。
(2)
灰铸铁的铸造性能优于黄铜[11],但是,由于在人工条件下加工灰铁铸件是极其困难的,且灰铸铁易锈,所以灰铸铁不可能用于母钱的铸制。如果
1.6钱重的母钱当时是用灰铁铸成的,那么用此种母钱所铸出的黄铜子钱之重量就会超过1.6
钱(在法定火耗率允许的限度之内),而不可能是1钱、1.2钱、1.25钱、1.4钱、1.6钱。上述观点可以下面的推算结果予以证明。
1.6钱重的铁质母钱等于5.84克。一枚用此种母钱铸出的黄铜子钱的坯钱之重量为
5.84×1.09=6.3656克。
式中,1.09为由铁质模样(铁质母钱)重量求解黄铜质铸件(黄铜子钱)重量之经验系数[12]。若一枚黄铜子钱成品的重量为1.6钱,据定义4,该子钱的坯钱磋磨加工耗损量为
6.3656-5.84=0.53克。
该1.6钱重的子钱的金属原料之重量为
5.84÷(1-16%)=6.95克,
其中16%为顺治1年至13年中的火耗率(这是清代最高的火耗率)。其火耗总量为
6.95-5.84=1.11克。
在1.11克的火耗总量中,锌的烧损量为
6.95×30%×25%=0.52克,
式中,25%为顺治14年之前锌的烧损率[13]。根据定义7 可知,浇注系统中的锌烧损量尚未包含在0.52克之中。
原料中的铜的烧损总量为
6.95×70%×1.5%=0.07克,
式中,
1.5%为铜的现代烧损率[14]。根据定义8可知,浇注系统中的铜烧损量也未包含于0.07克之内。
原料中的铜锌烧损总量为
0.52+0.07=0.59克。
铜锌烧损和坯钱磋磨加工耗损总量为
0.59+0.52=1.12克。
应该指出,铸口锉磨加工耗损(即火耗量的主要部分之一)尚未包含于1.12克之中。
尽管如此,1.12克也已超过法定火耗量之极限(1.11克)。据推算,若火耗量保持在法定的界限之内,则以1.6 钱重的铁质母钱所铸出的铜质子钱之重量约为6.2克(约1.7钱)。由此可见,1.6 钱重的母钱不可能是用灰铸铁铸制的。
(3)
灰铸铁的比重(约7.3)与锡的比重基本相同,所以1.6钱重的母钱不可能是锡铸的。此外,锡的硬度(HB5) 是常用金属中最低的(铅亦然,其布氏硬度为 HB4)[15],因此锡质母钱不可能适于巨量钱币的铸造生产(铅亦然)。这里应该顺便提及锡母问题。我们可以证明,宋元文献中的锡母不是锡质母钱,而是北宋末期用铁锡二元合金所铸制的夹锡钱的样钱(此结果的证明另文给出)。
清代母钱只用黄铜铸造的断语至此已被证明。我们现在继续靠近我们的目标─ 证明1.6钱重的母钱之工艺性质。
论点1及其证明
1.6
钱重的母钱不可能是清代所铸的 1.2钱重的子钱之模样(母钱)。
若 1.6钱重的母钱为顺治、雍正、乾隆中所铸
1.2钱重的子钱之母钱,则铸造
1.2钱的子钱过程中的火耗率就不会超过法定的火耗率(16%或9%),
且有充足的加工裕量。然而,我们的计算结果可以证明,用1.6钱的母钱铸造1.2
钱的子钱的火耗率远远超过上述三朝之火耗率,因此,假设不能成立,论点1从而获得证明。
据定义5, 用1.6钱的母钱所铸坯钱重量为
5.84×0.95=5.548克,
式中,0.95是由黄铜模样(黄铜母钱)重量求铸件(黄铜子钱坯钱)重量的计算系数[12]。
据定义6,磋磨坯钱的耗损量为
5.548-4.38=1.168克
式中,4.38为顺治、雍正、乾隆诸朝所铸1.2钱子钱的重量。
根据定义4,我们知道 1.168克的耗损量占原料总量的24%, 即
{1.168 /
[4.38÷(1-9%)]} ×100%=24%,
式中,4.38÷(1-9%)
是雍正12年及其以后所铸一枚1.2 钱重的子钱之原料重量。
这一磋磨坯钱的耗损率(24%)约为当时火耗率(9%)的3倍。由此可见,
1.6钱重的母钱绝非雍乾两朝1.2
钱重的子钱之模样(母钱)。
1.6钱之母钱也不可能是顺治朝所铸1.2钱重的子钱之母钱。
根据定义4,
我们可以求得当时的坯钱磋磨耗损率,即
{(5.548-4.38) / [4.38÷(1-16%)]}×100%=22%,
式中,
4.38÷(1-16%)
为顺治初期所铸的一枚子钱之原料重量。
仅这一坯钱磋磨耗损率(22%) ─火耗率中的较小的部分─
也远超过顺治初期的火耗率(16%),
所以,1.6
钱的母钱不可能是顺治时所铸的1.2钱重的子钱之模样(母钱)。
论点2及其证明
1.6钱的母钱不可能是清代所铸1钱重的子钱之母钱。
根据上述的证明和事实1,我们可以很容易地得到论点2之证明(该证明从略)。
论点3及其证明
1.6钱的母钱不可能是顺治8年至13年底所铸1.25钱重的子钱之母钱。
根据定义2,我们可以求得当时铸造1.25钱的子钱之法定火耗量
4.56÷(1-16%)-4.56=0.87克,
其中,4.56÷(1-16%)
为顺治朝铸造一枚1.25钱重的子钱之原料总量。
但是,根据定义6,
我们可以求出坯钱磋磨加工耗损量,即
5.548-4.56=0.99克。
三项耗损量之一(0.99克)也已超过法定火耗量总和(0.87克),因此,1.6钱的母钱绝非当时所铸1.25钱重的子钱之母钱。
论点4及其证明
1.6钱的母钱不可能是清代所铸1.6钱的宫钱之母钱。
根据论点1的证明可知,1.6钱的母钱不可能是1.6钱的宫钱之母钱, 因为用 1.6钱的母钱所铸出的坯钱仅有 5.548克重, 它轻于1.6钱的宫钱之重量(5.84克)。
论点5 及其证明
1.7
钱重的母钱也不可能是清代所铸1.6钱重的宫钱之母钱。
根据定义6可知,一枚宫钱的坯钱之加工裕量近似于零,即
3.65×1.7×0.95-5.84=0.055克
众所周知,就宫钱加工要求而言,精加工过程是不可缺少的,所以,0.055克的加工裕量明显不足。由此可见, 1.7钱的母钱也不可能是1.6钱的宫钱之母钱。
论点6及其证明
1.6
钱重的母钱不可能是康熙23年至雍正11年间所铸1.4
钱重的子钱之母钱。
根据定义2和6,我们可以求得康熙23年和41年以后的那一时期铸造1.4 钱重的子钱过程中金属烧损量和铸口加工耗损量的总和,即
5.11÷(1-9%)-5.548=0.067克。
其中,5.11÷(1-9%)
为当时铸造一枚1.4钱的子钱之原料总量。很明显,上述耗损量与实际相悖。这一点可由下面的锌烧损的计算结果来证明。
根据定义7,我们可以求出锌的烧损量,即
5.11÷(1-9%)×40%×5%=0.112克
式中, 40%为康熙23年的法定锌含量[16],5%为现代锌烧损率(当时锌烧损率不可能低于5%)。由于锌的烧损量(0.112克)
大于上述两项耗损之和(0.067克),
所以1.6钱的母钱不可能是康熙23年,41年及其以后所铸的1.4 钱重的子钱之母钱。
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