趙雄偉 趙 卓 （重慶中國(guó)三峽博物館） 楊大用 （重慶合川區(qū)文物管理所）

一 前言

2003年4月，重慶市合川區(qū)文物管理所在嘉陵江金子河段水下打撈古錢幣約5000多公斤。經(jīng)初步分類，這批古錢幣包含了從漢至南宋不同時(shí)期的計(jì)50余種年號(hào)和非年號(hào)貨幣，時(shí)間跨度達(dá)1400余年。這是重慶地區(qū)乃至全國(guó)建國(guó)以來發(fā)現(xiàn)數(shù)量最大、品種最多的古錢幣，為研究古代不同時(shí)期的商品經(jīng)濟(jì)和書法藝術(shù)，特別是嘉陵江、長(zhǎng)江流域以及中國(guó)貨幣的發(fā)展史提供了可靠的實(shí)物資料。本文從該批錢幣中挑選五銖錢十枚，進(jìn)行X射線熒光和金相顯微分析，以期對(duì)其合金技術(shù)和加工工藝有所了解。五銖錢自西漢武帝元狩五年至唐武德四年，鑄造歷史長(zhǎng)達(dá)七百余年，是我國(guó)錢幣史上使用時(shí)間最長(zhǎng)的貨幣，通過對(duì)該批五銖錢的合金技術(shù)與加工工藝研究，可探討該批錢幣的埋藏原因等問題。

二 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 樣品介紹

本文選取殘缺的五銖錢樣品共十枚，這些錢幣正面有“五銖”，制式為圓形方孔。部分樣品照片如圖1所示。

2.2 儀器及實(shí)驗(yàn)條件

采用日本島津公司生產(chǎn)的XRF－1800型X射線熒光光譜儀，分析了樣品的元素組成。實(shí)驗(yàn)條件為：側(cè)窗銠〔Rh〕靶、4kW大功率、鈹窗厚度為75μm的X光管；管壓-管流為40kV-95mA；真空光路；Estimated FP軟件系統(tǒng)進(jìn)行定性、定量分析，在完成定性掃描分析后自動(dòng)地用基本參數(shù)法程序〔Standard FP〕進(jìn)行定量分析。

圖1 合川出水五銖錢（左上：hc1，右上：hc3，左下：hc4，右下hc9）

將五銖錢幣樣品進(jìn)行取樣、鑲樣、磨光、拋光處理，以FeCl3酒精溶液腐蝕樣品表面，采用蔡司Vert.A1金相顯微鏡，利用反射光將不透明樣品放大后觀察其金相組成，借以獲取樣品的合金成分、冶煉、澆鑄以及加工工藝等信息。

2.3 分析結(jié)果

2.3.1 XRF分析

表一 樣品XRF分析結(jié)果

這些樣品的X射線熒光分析結(jié)果見表1，可知：這些五銖錢皆為銅、錫、鉛三元青銅合金，錫含量2-12%，鉛含量2-17%，鐵含量1-3%。這些錢幣中，僅一枚錢幣(hc6)的錫含量超過10%，其余樣品含錫量為2～8%。僅一枚錢幣(hc7)的含鉛量超過10%。

鐵是銅鑄幣中主要的雜質(zhì)元素，它一般隨原料銅而來，所以它的含量高低，可以反映原料銅的質(zhì)量，也可以反映原料銅的原礦種類及其冶煉技術(shù)。在先秦和秦的鑄幣中，鐵的含量比較低，一般在0.5%以下，高的也不超過0.7-0.8%，這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)中國(guó)煉銅原料的氧化銅礦為多。而在漢唐時(shí)期的鑄幣中，鐵含量明顯增高，高者可達(dá)1-3%，這或許和當(dāng)時(shí)較多采用硫化銅礦煉銅有關(guān)[1]。本文分析的十枚錢幣中，鐵含量最高3%，與此相符合。

2.3.2 金相分析

圖2 樣品hc1的金相組織圖

圖3 樣品hc2的金相組織圖

圖4 樣品hc3的金相組織圖

圖5 樣品 hc4的金相組織圖

圖6 樣品hc6的金相組織圖

圖7 樣品 hc7的金相組織圖

圖8 樣品hc9的金相組織圖

圖9 樣品 hc10的金相組織圖

對(duì)八枚五銖錢進(jìn)行了金相分析，其金相組織圖如圖2-圖9所示。金相組織觀察結(jié)果如下：（1）hc1（圖2）：典型的a樹枝狀結(jié)晶，鑄造組織。黑色為鑄造疏松或孔洞，灰色的圓形顆粒為鉛顆粒。（2）hc2（圖3）：典型的a樹枝狀結(jié)晶，鑄造組織,黑色為鑄造疏松或孔洞。（3）hc3（圖4）：a固溶體等軸晶和孿晶，晶粒大小不等，另有少量殘留的a+d共析體。淺灰色的球狀或不規(guī)則形狀為含pb夾雜物，分布于晶粒及晶間內(nèi)，為退火組織。（4）hc4（圖5）：a固溶體等軸晶和孿晶，晶粒大小不等，晶粒與晶間有a+d共析體?；疑臑殂U，以球狀或不規(guī)則形狀分布于晶粒及晶間內(nèi)，為退火組織。（5）hc6（圖6）：外側(cè)為a固溶體等軸晶和孿晶，晶粒大小不等，晶粒內(nèi)晶間有a+d共析體和淺灰色鉛顆粒，為鑄造后經(jīng)加熱組織。（6）hc7（圖7）：典型的a樹枝狀結(jié)晶，鑄造組織。（7）hc9（圖8）:典型的a樹枝狀結(jié)晶，鑄造組織。（8）hc10（圖9）: a固溶體等軸晶和孿晶，晶粒大小不等，有殘留的a+d共析體，為鑄造后加熱組織。

從以上金相分析可知：分析的八枚五銖錢中，四枚為鑄造組織，四枚為加熱退火組織，且hc6和hc10兩枚五銖錢退火不完全。鑄造的青銅合金經(jīng)熱加工可明顯減緩成分偏析，使金相組織中的d相分解或減少，而a固溶體中錫的分布也趨于均勻化，從而使其組織致密化，明顯消除鑄造缺陷，改善機(jī)械性能。通過退火可以降低加工過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，消除內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的不均勻性，降低硬度而便于機(jī)械加工。而青銅錢幣與青銅工具、兵器不同，鑄造成型后并不需要進(jìn)行冷熱形變等機(jī)械加工處理。我們推斷這些漢五銖錢幣的特殊金相組織，可能不是古代工匠有意識(shí)的退火處理，很可能是其他意外因素導(dǎo)致。

三 討論

關(guān)于該批錢幣的埋藏原因，有專家認(rèn)為是與沉船有關(guān)。此次金相分析的八枚五銖錢幣中，有四枚發(fā)現(xiàn)有退火現(xiàn)象，且其中兩枚退火不完全。如果該批錢幣的埋藏原因確與沉船有關(guān)，那么很可能就是船只突遭焚毀導(dǎo)致部分錢幣因火燒出現(xiàn)退火現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)，為揭示該批錢幣的埋藏原因，提供了有益的幫助。

注釋：

[1] 周衛(wèi)榮：《中國(guó)古代錢幣合金成分研究》，北京，中華書局，2004。

[2] 周衛(wèi)榮，戴志強(qiáng)：《錢幣學(xué)與冶鑄史論叢》，北京，中華書局，2002，P57-74。

[3] 穆藝，羅武干，張崇檀等：《申明鋪遺址出土兩漢錢幣的成分與金相分析》，《中國(guó)錢幣》，2011年3期P22。