銀錠的鑄范，民間習(xí)稱(chēng)模子。1998年陜西省岐山縣曾出土兩件北宋時(shí)期的鐵范[1]；在清末和民初來(lái)華外國(guó)人的記述中，明確銀錠采用鐵范鑄造[2]；涉及古代銀錠鑄造的一些文獻(xiàn)，也都直接或間接地提到或暗示，銀錠是用鐵范澆鑄的[3]。現(xiàn)存的一些傳世銀錠鑄范，也皆為鐵質(zhì)范，如柳州市錢(qián)幣學(xué)會(huì)收藏有一件鑄造砝碼錠的鐵范[4]；我們?cè)诳疾爝^(guò)程中看到的一些私人收藏的銀錠范，也均為鐵質(zhì)。陜北一些地區(qū)沿襲下來(lái)的民間鑄錠作坊，用的一直是鐵范。四川涼山彝族自治州自清末以來(lái)就一直鑄造銀錠，這種鑄錠工藝為民間傳承下來(lái)直至今日，澆鑄銀錠用的都是鐵范。
陜西岐山出土的北宋鐵質(zhì)銀鋌范
銀-鐵相圖顯示，銀與鐵不互溶，不能形成合金，銀與鐵在液態(tài)和固態(tài)下都是分離的，因此，從理論上來(lái)說(shuō)，鐵范適合澆鑄銀錠。另外，鐵的熔點(diǎn)1535℃，銀的熔點(diǎn)961℃，鐵的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銀的熔點(diǎn)，也使得鐵質(zhì)模具成為銀錠鑄造的理想選擇。
在課題研究過(guò)程中，我們用鐵范就歷朝歷代的銀錠做了大量模擬實(shí)驗(yàn)，均取得了成功。下圖是用鐵范澆鑄的銀錠，銀錠能順利地脫范且無(wú)粘連，底部有蜂窩，如圓錠的底部蜂窩孔較大，可清晰地看到內(nèi)部銀白色光澤。船形銀錠兩端翹起均勻，形態(tài)規(guī)整，底部蜂窩平整、圓滑。束腰銀鋌的表面特別是四個(gè)角有細(xì)密而規(guī)則分布的絲紋，中心部位平整光滑，底部蜂窩明顯。
鐵范鑄錠（模擬實(shí)驗(yàn)）
在對(duì)館藏古代銀錠進(jìn)行成分分析的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)表面（包括底部、側(cè)面和錠面雜質(zhì)層）皆有含鐵現(xiàn)象[5]。我們對(duì)實(shí)驗(yàn)中鐵范澆鑄的銀錠，利用X射線熒光能譜儀（XRF）進(jìn)行無(wú)損成分分析，在正面、側(cè)面、底部及中心褐色部位都檢測(cè)到鐵的存在（為鐵的氧化物）。正面、底部蜂窩的鐵元素含量蕞高可達(dá)約5%，側(cè)面也可檢測(cè)到含鐵2%左右。在銀錠正面，會(huì)有暗褐色區(qū)域，含鐵量在3%—12%，是鐵范中的鐵在銀液中形成的氧化物，漂浮在銀液表面。銀料本身不含鐵，銀錠表面鐵元素的存在，系鑄造過(guò)程中鐵范中的鐵元素遷移到銀錠，機(jī)械地附著在銀錠表面的結(jié)果。這些現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明，古代銀錠是采用鐵范澆鑄的。
然而，陶范、石范、銅范、砂型能否用于鑄錠，目前仍有爭(zhēng)議，至今無(wú)明確論斷，為此，我們分別進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。
Ag-Fe相圖
1
陶 范
陶范是華夏古代傳統(tǒng)鑄造中常用的鑄范，不僅曾大量運(yùn)用于鑄造青銅器、鐵器，也大量應(yīng)用于鑄造錢(qián)幣。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的刀幣、布幣等曾大量用陶范鑄造，漢代至六朝的疊鑄都用陶范[6]，直至五代十國(guó)時(shí)期的閩還大量用陶范鑄造鐵錢(qián)[7]。因此，陶范是否適合鑄造銀錠，需要加以驗(yàn)證。根據(jù)《華夏古代范鑄法鑄錢(qián)工藝模擬實(shí)驗(yàn)研究》的課題報(bào)告[8]，在自然陰干條件下，陶范中仍保留一部分游離水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水，在澆鑄前須進(jìn)行高溫焙燒。結(jié)晶水從晶格中逸出的溫度不超過(guò)600℃，大多為100-200℃，結(jié)構(gòu)水的逸出溫度約在600-1000℃[9]。因此，我們分兩種情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：①對(duì)制好的濕陶范直接烘烤至600℃以上進(jìn)行澆鑄（烘烤溫度控制在1150℃以?xún)?nèi)，否則由于晶格結(jié)構(gòu)的變化，陶范會(huì)出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象）；②對(duì)烘干后的陶范，置于室溫下充分冷卻，待澆鑄時(shí)將陶范預(yù)熱至100℃（去除吸附水）進(jìn)行澆鑄。不論哪種情況，銀液倒入陶范后，都出現(xiàn)了較長(zhǎng)時(shí)間的沸騰現(xiàn)象（并伴有飛濺），受銀液多少、范腔體積、范壁厚薄的影響，這一沸騰過(guò)程約持續(xù)45秒至3分鐘不等。這是因?yàn)樘辗侗匦院茫焕谏岬木壒省Ｎ覀冞€發(fā)現(xiàn)，即便是采用鐵范內(nèi)腔襯耐高溫粘土制作的范體，也會(huì)出現(xiàn)這種情況。待澆鑄銀錠完全固化、冷卻后，所得銀錠表面有穿孔氣泡，并分布大量不平整的顆粒狀凸起物，無(wú)銀錠特征性的絲紋；底部有一些大小不等的氣孔，但不似蜂窩，也不顯滴珠現(xiàn)象。
▎陶范鑄錠（模擬實(shí)驗(yàn)）
可見(jiàn)，用陶范澆鑄銀液，得到的銀錠表面極為粗糙，且沒(méi)有銀錠特有的絲紋，與歷代銀錠外觀狀態(tài)完全不符。因此，陶范不能用于澆鑄銀錠。
2
石 范
石范也是我國(guó)古代常用的澆鑄用范，我們?cè)凇度A夏古代范鑄法鑄錢(qián)工藝模擬實(shí)驗(yàn)研究》課題中曾對(duì)西漢石范鑄錢(qián)的問(wèn)題進(jìn)行了仔細(xì)研究，實(shí)驗(yàn)證明，石范鑄造銅錢(qián)是可行的，尤其是滑石，廉價(jià)、便利，在古代是較理想的鑄錢(qián)范材[10]。那石范是否適合于鑄造銀錠？我們針對(duì)這一問(wèn)題也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在滑石表面直接鑿出范腔，不烘范直接倒入銀液會(huì)有炸范現(xiàn)象。這是因?yàn)榛泻休^多的吸附水和結(jié)晶水。根據(jù)石范鑄錢(qián)課題的研究結(jié)果，滑石烘范脫水的溫度約在800℃為宜。我們將滑石范預(yù)熱至約800℃，倒入銀液（1230℃）澆鑄，雖未產(chǎn)生強(qiáng)烈的沸騰現(xiàn)象，但冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，并有少量銀液噴濺，而且滑石范有開(kāi)裂現(xiàn)象。取出銀錠后，范腔底部會(huì)粘連凝固后的銀液，所得銀錠表面粗糙不平，呈坑洼狀，無(wú)絲紋，正面有孔，底部雖然平整，但有穿孔，孔洞由外至內(nèi)半徑逐漸縮小，與正面貫通。
因此，石范也不適于鑄造銀錠。
開(kāi)鑿滑石范
石范預(yù)熱及澆鑄
銀錠取出前后
滑石范鑄錠效果
3
銅 范
銅與銀能形成合金，從理論上講，銅范不能直接澆鑄高溫銀液。根據(jù)我們?cè)凇躲~范鑄錢(qián)工藝研究》和《楚國(guó)蟻鼻錢(qián)鑄造工藝研究》課題中取得的成果[11]，在銅范表面制作炭化保護(hù)層后，即能成功鑄造銅錢(qián)，這種方法是否適用于鑄造銀錠？我們嘗試了直接用銅范和在銅范表面加炭化保護(hù)層兩種情況澆鑄銀錠。直接澆鑄，銀與銅合金化造成凝固后的銀與銅范體無(wú)法分離。用羊油、柴油和植物油（菜油）分別制作炭化隔離層后，然后倒入銀液澆鑄，銀液很快凝固，銀錠表面絲紋不明顯，底部孔洞平而淺。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，銀液溫度約在1000℃可以鑄造銀錠。然而，銀液的“吃范”現(xiàn)象，即使采用隔離物質(zhì)也無(wú)法完全避免，也即銀液容易沖蝕范腔，在范底形成凹坑，且與凹坑內(nèi)的銅范體完全合金化，不僅損壞鑄范，造成銀錠與銅范很難（或無(wú)法）分離，銀料也損失嚴(yán)重。因此，雖然不能說(shuō)銅范不能澆鑄銀液，但至少說(shuō)明銅質(zhì)模范不是鑄造銀錠的理想選擇。
澆鑄完銀錠的銅范
4
砂 型
研究表明，我國(guó)古代在隋唐時(shí)期已普遍采用母錢(qián)翻砂法鑄錢(qián)[12]。考古界也有人認(rèn)為明代寶翅大銀錠是采用砂型澆鑄而成[13]。因此，我們有必要就銀錠（銀鋌）的砂型鑄造進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用砂型直接澆鑄銀液，表面產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，且在表面噴出大量的圓球狀小銀珠顆粒；凝固時(shí)間較長(zhǎng)（約40秒至1分鐘不等），表面沒(méi)有絲紋，粗糙不平，偶現(xiàn)穿孔，底部有不規(guī)則的孔洞。待取出銀錠后，砂型底部有不平整的凹坑。可見(jiàn)，砂型澆鑄的銀錠與采用陶范鑄造的銀錠，外觀狀態(tài)極為相似。因此，我們認(rèn)為，砂型同樣不適合鑄造銀錠。
▎砂型鑄造及效果
鐵范適合鑄造銀錠，不會(huì)出現(xiàn)用陶范、石范、銅范和砂型鑄造產(chǎn)生表面粗糙、沒(méi)有絲紋、炸范或沸騰、與范體合金化等現(xiàn)象，但用鐵范鑄造銀錠也需要滿足一定的條件，例如，范體的外形結(jié)構(gòu)，范體腔壁的合理厚度，范腔底部與口沿的垂直高度（即深度），范體與銀液的合理溫差，科學(xué)合理的澆鑄方式等，都是關(guān)乎銀錠澆鑄成敗的重要因素。
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