材料科学基础教学

话说 金属世界1993.450年代后期 国了1分、2分与5分的银光熠熠的硬币;1980年国家了4种金属币：1角、2角、5角和1元的;从年起到现人民银行已经了14种有面值的记住币1套3枚，面值为1角外，其余13种的面值均为1元;国家造币厂还生产发售了12生肖纪念币，用料各不相同，没有面值，但加工制作十分精致;1985年开始，银行又国家造币厂生产了熊猫纪念币、牛年金银纪念币、大清镀金纪念币、光绪元宝镀银纪念币、人物金银纪念币、世界女子金纪念币等，这些纪念币有的虽标有面值，但仅是象征性的;1992年 签署第97，从6月1日起，由民银行新1元、5角、1角三种金属。这些硬币都是用什么材料制成的呢？在此向大家作一简单的介绍。硬币对材料的要求硬币是一种流通的货币，在各种气候条件通的，要与人们的手及其他物件接触，会互相摩擦与碰撞，而纪念币是在特定条件下为某种特殊需要的。因此，在选择硬币材料时，既要考虑到有利于流通、金属色泽美观稳定、耐磨性强、抗蚀性高、手感性好、冲压性能好、易于大批量工业化生产，又要考虑到在经济上硬币本身的价值在预见的长时间内低于其所标的面值;第三，要考虑 国金属资源的可供情况;对于纪念币，其材料质要符合特殊需要;此外，还要具有相当强的防伪性能。国硬币材料的选择铝合金世界上选用铝材制造硬币的国家很少。纯铝的硬度低，质地较软，不适于作为造币材料，但是向铝中添加镁、锰、铜、锌等合金元素，则可显著提高其硬度，增加耐磨性，加上铝合金有很高的抗蚀性，在空气中能永葆熠熠银白色;此外，还具有资源丰富、成本低廉、冲压性能好等优点，所以一些国家选用铝合金制造量大的低面值硬币。 国早期的1分、2分、5分和新的1角币就是用含3.5%左右镁的铝—镁合金制造的。50年代后期的分币若妥善保存，至今仍会银光闪烁，不失当年风采。因为铝是一种化学活性很性很强的金属，一与空气接触便会与氧形成一层只有几微米厚的氧化铝膜。这层氧化铝膜呈银白色，非常致密，能氧进入，且本身具有很高的抗蚀性。因此，硬币在大气中是不会失去光泽的。国最早使用的铝合金硬币材料是东北轻合 工厂提供的。不久，沈阳造币厂增建了铝材生产线，所以，后来造币用铝合金都是沈阳造币厂生产的。黄铜铜自古以来就用于造币， 国新版5角就是用黄铜制的，但不是普通的含40%左右锌或约30%锌的所谓“46”或“37”黄铜，而是一种多元铜合金，即除含主要合金元素锌外，还添加了若干种起特殊作用的微量元素，以增加其耐磨性、抗变色性和耐腐蚀能力。此外，该合金还具有加工造币性能优良、防假性强、原材料丰富、成本较低的特点。在造币过 ，采用了先进的光饰技术，使硬币表面呈光洁度高的明亮闪烁的淡雅的金。这种特制的造币黄铜是沈阳有色金属加工厂和沈阳造币厂共同研制的，而造币用的板材则是沈阳有色金属加工厂生产的。国的纪念币有些是用铜镍合金制造的。铜—镍合金一般称白铜，由于镍的价格较高，故铜—镍合金的成本也较高。采用镍包铜的复合材料制造硬币，这种材料是用轧制工艺加工的。意大利了一种颇为讲究的硬币，其是黄铜质的，外面围着一圈宽的铬。这种镶嵌币的制作工艺相当复杂，但很有科学道理，因为黄铜较为低廉，而铬的硬度高，耐磨性强。这样合二为一”，既不易在流通中磨损，又节省了铬的用量。低碳钢普通钢的抗蚀性不高，易锈蚀，且不耐磨，耐用不锈钢造币，则成本又较高。于是不少国家为了节省贵重金属，常以价廉的低碳钢等为主材，两面借助电镀或轧制技术覆以镍，制造镍包钢的硬币，国去年的1元币和以往的一些纪念硬币均属这一类新版1元硬币采用国际上的钢芯镀镍形式。首先用低碳钢板冲出坯币，电镀后再进行特殊的高温烧结热处理。在热处理过，铁原子向镍镀层中扩散，而镍原子则向钢芯中扩散，这样便在镍镀层与钢芯之间形成了一层以铁为基体的铁—镍固溶体带，大大提高了镍镀层与钢芯的结合力，在任何情况下镀镍层都不公脱落。用这种造出的硬币，不但保留了纯镍的外观特征，而且具有相当高的抗磨性与抗色能力，还大大降低了镍的用量，生产成本大幅度下降，防伪性能也得到很大提高。实际上，有些国家早已采用钢制造硬币，如1分尼、2分尼、5分尼和10分尼的德国货币从1948年起就开始用钢制造，前两种的上面镀有一层银白色的货币合金，后两种的表面则镀的是黄铜。造币钢带的生产难度相当大，不仅对化学成分要求严格，而且对其力学性能、尺寸偏差和表面粗糙度的要求比一般带材高得多。过去，国用的造币钢带是进口的，主要来自，如今，则能自给。1991年初，宝山钢铁总厂接受银行试制钢带的任务，通过多方努力，终于试制成了各项技术性能指标均达到同类产品水平的优质造币钢带。截止1992年底，宝山钢铁总厂已为造币厂提供了3000多吨造币钢。金与银它们历来就是造币的材料，可是，由于其本身价值高，已不用金、银制造流通的辅币了，大都用它们制造纪念币或高面值硬币。 国的熊猫纪念币、世界女球纪念币是用纯金铸造的，而牛年纪念币与人物纪念币则是用金银合金铸造的。这些纪念币用的足金和足纯金银，有的没有标面值，有的虽标有面值，但象征性的，不能与等值流通。如需花用，必须到银行金银兑换处按金银成色、重量、国家收购价格兑换成。不过，银行已的有面值的14种纪念币是可以在市场上按面值流通的，不应拒用。可是，这些纪念币由于量很小，人们大都把它们珍，几乎不在市面上流通。至于12生肖纪念币，用料各民，有的是在铜—镍合金外镀黄铜，有的则是镀金的，没有标面值，因此价格也不一样。如去年造币厂生产猴年纪念币，做工精致，有各种各样盒装，因地区不同，价格也不一样，地区每块猴币的售价约为5元，但不能作为5元价值在市场上流通，仅可作为收藏品用。未来硬币材料对于流通量大的硬币，钢很可能是首选的材质，因为钢的价格低，冲压性能好，镀上别的金属或包覆别的金属，就会具有既美观又耐磨、耐蚀的外观。大家知道，根据欧洲经济各国首脑会议决定，2000年将实现统一的欧洲货币。用什么材料制造数目庞大的欧洲硬币，专家们研究来研究去，还是认为用钢制作较为恰当。根据，欧洲所有国家大约需要640倾向，如果用传统的倾向金属来制造，仅铜和镍就需要32万吨。由于铜和镍是国民经济的重要资源，它们的价格在节节上升，要想使倾向的实际价格低于用材的价格就变得越来越。硬币！你在哪里？国自50年代后期硬币以来，年年，应该说流通量少了，可是很少见到流通。那么，硬币，你究竟到哪里去了呢？作者游过一些名寺古刹，所到之处，见到不少硬币，不仅在神像、佛像前的“香火钱”柜中塞满了与硬币，甚至在周身、水池是、陵墓中，以及乌龟、铁牛怪兽的身上与周围到处都有人们投掷的硬币。寺庙的主持、长老或管理人员为显示香火”鼎盛，对这些硬币不及时集中清点，让其参与流通，而是任其在庙堂寺院庵殿中沉淀。有些人对小面值硬币的态度是放在口袋里怕丢失在市场上使用嫌麻烦，还怕人家说小气甚至掉到地上也不想弯腰拾起来。不少人每逢开工资、领，或找零时得到的硬币，不是回家交给孩子，就是随手放入抽屉或盒中。时间一长，也会有不少硬币积攒在那里。在这里顺便讲一个奇人趣闻，据《星洲日报》1992年12月17日，该国一名青年小贩最近将家中积存的6000马元的硬币一次存入一家银行，这可忙煞子银行点算员，他们花了5小时多才把那一篮又篮、一包又一包总重达几十斤的硬币点清，而且还请分拣机与计算器帮了忙，否则，花的时间还会长一些。国有近2亿儿童，在他们的“钱罐”中积存着为数不少的硬币。让孩子们自幼养成储蓄和不花钱的习惯当然很好，应大力倡导，问题是大量硬币因此沉淀在亿万儿童的“攒钱罐”中无法流通。最好是每隔几个月让孩子清点一下，存入很行，一可生息，二则可使国家减少硬币量，节约资源。另外，还