[讨论] 怎样理解雕母币的“精铜”材质？雕母币中鲜为人知的铜材配方的秘密

制作一件金属器物，选用材质很重要，不同性能的材质做出的器物质量不同。
制作方法也很重要，用不同方法制作出来的器物，质量也不一样。比如古代制作兵器时要选用适合比例的青铜作材料，用“千锤百炼”的方法提高青铜的硬度和强度，从而打造出高质量的兵器。这里的“千锤百炼”就是提高兵器质量的方法之一。
铜雕母币钱坯要有精准尺度和光滑的表面。制作这样的钱坯除了要有适合的铜材外还要有适合的制作方法。从金属制造方法看，用冷锻加工方法最适合制作精准尺度和表面光滑的雕母币钱坯。但是使用冷锻加工方法的前提是铜材要有较高的强度和良好的塑性，这样才能保证在制作过程中雕母币钱坯不易损坏断裂。在黄铜中最能满足进行冷锻加工的铜材是H68黄铜，即从制作铜雕母币钱坯的角度来说，H68黄铜是制作铜雕母币铜材的首选。

铅黄铜（俗称易切削黄铜，也称雕刻黄铜）：是以铅为主要添加元素的复杂黄铜，铅实际不溶于黄铜内，呈游离质点状态分布在晶界上。既有润滑作用，又能使切屑成崩碎状，可提高黄铜的切削性和耐磨性。铅黄铜的切削性和铅含量成正比，但当含量超过3%时，不再显著改善铜的切削性，且降低黄铜的硬度、强度和伸长率。铅黄铜按其组织有α和（α+β）两种。α铅黄铜由于铅的有害作用较大，高温塑性很低，故只能进行冷变形或热挤压。（α+β）铅黄铜在高温下具有较好的塑性，可进行锻造。

铅黄铜是极为重要的，应用最为广泛的一种复杂黄铜，它具有优良切削性能、耐磨性能和高强度，主要用于机械工程中各种连接件、阀门、阀杆轴承，其中热锻阀门坯料、制锁业、钟表业是三大重要市场，铅黄铜成本低廉是其广泛应用的重要前提，其合金成分中可以包容多种合金元素，且含量要求比较宽松，又为铜合金原料综合利用奠定了基础。其机械加工零件表面精度很高。

从对已知雕母币的铜材分析得知，雕母币的铜材选用的是单相黄铜，因其有良好的塑性，适宜手工打凿雕母币的钱体坯子。其中，最适合的是H68黄铜，因为H68黄铜有优良的塑性、较高的硬度、强度、耐蚀性和可切削加工性能。而且在铜合金中加入3%左右的铅，会进一步提高黄铜的易切削性。也就是易切削的多元素铅黄铜。这说明在清明时期人们就已经根据铜合金元素的性能，提炼并使用多元的复杂黄铜，并对黄铜的多种合金元素的性能已经有了较深入的了解，这一点可以根据雕母币中所含的其它合金元素进一步分析。

锡元素抑制黄铜脱锌，提高黄铜的耐蚀性。
锡黄铜在淡水及海水中均耐蚀，故称“海军黄铜”。
锡还能提高黄铜合金的强度和硬度。
锡黄铜的含锡量一般在0.5%~1.5%，超过1.5%时，黄铜合金中会出现脆性化合物，不利于黄铜合金的塑性变形。
锡黄铜按黄铜合金的含锌量，可分为单相锡黄铜和双相锡黄铜。单相锡黄铜具有良好的力学性能，冷加工性能优异。双相锡黄铜中出现脆性化合物，室温塑性不高，只能在热态下变形。
锡黄铜主要用于海轮、热电厂作高强、耐蚀冷凝管、热交换器、船舶零件等。

雕母币铜材除了要有好的塑性和易切削性外还要防止黄铜合金脱锌腐蚀，以保持其光滑黄亮地钱体表面。
自古以来，人们对锡元素已应用了数千年，对锡元素的性能可以说已经非常了解。
钱币工匠根据锡元素抑制黄铜脱锌的性能，在雕母币的铜材中加入锡元素是不二选择。
但是，随着锡黄铜中含锡量的增加，黄铜合金中会出现脆性化合物，不利于手工打凿钱体坯子时的塑性变形。所以，为了保证雕母币铜材的良好塑性，在雕母币铜材中加入的锡元素含量一般在0.5%~1.5%的范围内。

对铜雕母币中一些我们较熟悉的合金元素分析到这里，不免有些泉友会有疑问，难道明清时期对黄铜中的这些合金元素的性能都这么了解吗？其实当时除了这些我们较熟悉合金元素以外，雕母币的铜材中还加入我们不太熟悉的合金元素。那么，明清时期的黄铜冶炼业的发展状况和规模达到什么程度了呢？通过赖惠敏、苏德征编写的《清朝宫廷制作黄铜技术与流传》，可以了解当时黄铜冶炼业的发展背景。

[摘 要] 本文依据清宫内务府造办处档案，研究清朝宫廷技术与流传。认为黄铜是清廷制作器物的主要材料。乾隆时宫廷造像规模盛大，北京成为供应蒙古地区铜佛像、供器的中心。过去有学者指出清朝将北京建立为藏传佛教信仰中心，而黄铜器物的制造与传播也反映了这样的趋势。由于宫廷聘用工匠众多，使铸黄铜技术流传于民间，甚至传播到西藏、喀尔喀蒙古等边疆地区，影响是很深远的。

针对古代中国的冶金技术，前人研究多聚焦于货币，对于清朝的冶金技术讨论也不多见。康熙五十二年（1713）创立蒙养斋算学馆，被耶稣会士称为“中国科学院”。康熙朝编纂了中国科技史上极具价值的天文数学乐理丛书《律历渊源》，又组织传教士绘制《皇舆全览图》。[5]康熙之后，再也没有人称赞清朝皇帝研究西学或研发新的科技。然而，我们阅读乾隆年间档案，发现乾隆皇帝对铜的配方颇有兴趣，常要内务府造办处的工匠制作黄铜器物。二十世纪初，Ferdinand Diederich Less-ing研究雍和宫的铜器，却仍以青铜（bronze）称呼。[6]有鉴于此，本文拟宫廷的工艺技术以及黄铜用途等方面来讨论，乾隆朝内务府造办处在制造黄铜合金技术的能力，说明黄铜是清廷制作器物的主要金属原料。另外，锌在中国有各种称呼：倭铅、倭元、委元、沃缘、白铅等；西方则称为Tutenague，日本则称之为亚铅、白。本文除引用档案按照原来名称，其余皆用锌一词。

西方学者Norbert Elias提到十八世纪法国宫廷对社会影响，他认为：“法国社会整个结构和发展，逐步使越来越多的阶层渴望效仿上流社会的模式。”不仅仅是指就餐形式，也包括思维和谈吐的方式。[7]巫仁恕研究晚明士大夫的消费文化，特别重视鉴赏的品味，具有社会区分的作用。以“雅”、“俗”作为士人与庶民之间的区分。[8]陈宏谋提及：“厂铜、洋铜官收居大半，每年打造铜器，需铜无算”[9]。因而乾隆年间北京铜铺有400余座，设有熔炉的铜铺有364座。苏州铜作在乾隆年间“西城业铜者不下数千家，精粗巨细，日用之物无不具”[10]。本文使用的《清宫内务府造办处档案总汇》记载，各类成作各种器物的配方和技术，可以看出中国工艺技术传承的状况。其次，以铜做为材料的器物相当多。清初以铸铜钱为由，只许一品官员家之器皿使用黄铜，其余阶层皆被禁止使用黄铜。从官员抄家单和妇女妆奁都可以看到黄铜器皿的普及，民间使用黄铜打破阶级的藩篱，成为日常所需的物品。

清初以黄铜作为铸币的材料，但中国产铜数量少，仰赖日本进口。康熙二十三年（1684）清朝开放海禁后，日本红铜输出至中国的数量急遽增加。康熙二十三年至三十四年（1684-1695）间，每年均有300-400万斤；康熙三十五年至四十九年（1696-1710）间，每年均有400-700万斤。康熙五十四年（1715）以后因日本铜产减少，至乾隆七年（1742）日本将输出铜数限制在150万斤；乾隆三十年（1765）为130万斤；乾隆五十六年（1791）降为100万斤。[11]

当日本洋铜进口减少时，乾隆年间在云南开采大量铜矿，据严中平、韦庆远、鲁素讨论十八世纪滇铜产量增加，清政府铸币铜材改由滇铜取代洋铜，由乾隆五年（1740）至嘉庆十五年（1810），滇铜每年产量皆在一千万斤以上，多时则达一千四百万斤。[12]乾隆四年（1739）起每年运往北京的滇铜达六百三十三余万斤称为“京局铜觔”。乾隆年间因应黄铜所需的锌亦在同时大量开采，以下就锌产量和黄铜的制成两部分进行讨论：

（一）清代锌的产量与输出

明代天启年间制作的铜钱，加入了锌，但对它的称呼很不一致，有称为倭铅、倭元、白铅等。《天工开物》记载：“凡倭铅古书本无之，乃近世所立名色。其质用炉甘石熬练而成。繁产山西太行山一带，而荆（湖北）衡（湖南）为次之。”[13]“锌”的原料是甘石，提炼过程中耗损两成，因容易挥发。锌产自湖南、广西、贵州、云南和四川等地。

清朝宝泉局铸造的铜钱中，锌的比例占30-40%，顺治朝“每文重一钱，以红铜七成，白铅三成”，乾隆朝“以红铜六成，白铅四成”。[14]乾隆二十六年（1761），贵州巡抚周人骥奏称：“黔省白铅，原议每年酌拨二百万觔，运赴汉口，售供各省鼓铸之用，自后递加至三百四十万觔。现今汉局铅觔充裕，请将加运之一百四十万觔停止，仍照原议，每年拨运二百万觔。或有不敷，即于新开河道所办乐助、福集二厂运汉铅内分销。”乾隆五十三年（1788），贵州巡抚李庆棻奏：“黔省福集莲花、二厂，岁供京楚两运白铅六百余万觔。每年所产，有一百余万觔缺额。自乾隆四十五年始，俱以旧存余铅凑拨，日形支绌。”[15]白铅自乾隆初年二百多万觔，至乾隆末年运北京与汉口数量达六百万觔，产量增加三倍。北京当铺称倭元、委元、沃缘为“点红铜用”。[16]

The Chronicles of the East India Company Trading to China,1635-1834一书记载，十八世纪中国大量出口的Tutenague，许多字典都将它翻译为“白铜”，但也有学者认为Tutenague意指为纯锌。[17]根据Watson Richard的研究，印度很早以前就知道从矿石中提炼锌，1647年印度出口的锌就叫Tutenague。[18]更确切地说，十八世纪从中国出口的Tutenague，其实不是纯锌，而是铜锌镍的合金。S.Wells Williams的The Chinese Commercial Guide一书称Tutenague为“山铜”，英文解释“Chinese spelter”是中国铜锌合金，然记载其成分则称“80%的铜和20%的锡”，可以做成乐器等。[19]Keith Pinn认为Tutenague原意是远东进口的锌，这个名词常被误解为“白铜”。应用Paktong一词，才是指铜锌镍合金。该书分析中国进口白铜成分，铜占40-55%，镍约占5-15%，锌的成分为35-45%，另有其他少量的铁、铅、砷、钴、银等。欧洲制造“德国银”（German silver）的成分，铜约占55-65%，镍约占15-20%，锌约占20-25%。[20]Walter Renton Ingalls提到1721年英国有三万工人生产黄铜（铜锌合金），但炼锌的方法来自中国。Doctor Isaac Lawson亦曾到中国学习提炼锌的技术。[21]

中国的“白铜”通过英国、荷兰东印度公司输出欧洲，数量不断增加，1792年高达三万余担，总价二十余万两。1817年白铜出口数量仍达907,500元。[22]又根据《粤海关志》记载，嘉庆年间白铅（锌）的出口数量，至少年份为七十万斤，至多年份为三百三十万斤；每百斤白铅收正税银三钱，加以耗担归公等款，共收银五钱六分七厘，每年收税银约四、五千两至一万数千两不等。[23]嘉庆十二年皇帝传谕：“白铅一项因不能制造弹丸，无关军火支用，向未立出洋明禁。但系鼓铸必须之物，近年各直省钱局铅斤日形短少，自系贩运出洋日多一日之故，不可不定以限制，以防流弊。”[23]卷17，1254于是规定每年白铅限以七十万斤出洋为率。嘉庆皇帝显然将出口的“白铜”视为“白铅”，限制七十万斤，其实中国出口的是铜锌镍合金“白铜”。

数据源：中国第一历史档案馆、香港中文大学文物馆合编，《清宫内务府造办处档案总汇》，册48，139-142页，乾隆50年2月铸炉处。
清初政府禁止民间收藏黄铜器，各省收买黄铜器皿缴交中央。从造办处档案中可发现旧的铜器来源有四种，第一个来源为民间。清朝以铸铜钱为由，禁止民间广泛使用黄铜。①康熙十二年（1673）、十八年（1679）曾禁止铸造黄铜器皿，雍正四年（1726），因铜钱贵，又禁止铸造器皿，将民间所用铜器交官给价。雍正六年（1728），宝泉局收现存黄铜器皿一百余万斤，经雍正皇帝上谕“收买黄铜器皿”后，各省通报收购黄铜数量大增。[14]卷220，587如雍正七年（1729）山西巡抚石麟奏收买黄铜器皿共49,777斤，解有司熟铜22,476斤，每斤用银一钱二分共银2,695.58两；生铜24,247斤，每斤用银九分六厘给银2,326.39两。未解铜3,054斤。雍正十年（1732），江西巡抚谢旻奏称，自雍正五年（1727）奉文收买黄铜器皿起至十年秋季止，收过生熟铜132,859斤。该年，河南布政使徐聚伦奏雍正九年收买生铜1,922斤用银184.42两；熟铜604斤用银72.4两。乾隆元年（1736），浙江巡抚嵇曾筠奏雍正十三年共收过生铜14,269斤，给银1,369.01两；共收过熟铜11,345斤，给银1,365.54两①。所谓生铜，是指含杂质多的铜，熟铜则指含杂质较少者。各种黄铜器送到内务府后，须重新提炼，再由工匠“认看”，即鉴定之意。

乾隆皇帝命蒙古王公工布查布将藏文的《造像量度经》翻译成汉文，乾隆七年（1742）刊印，汉文标题为《佛说造像量度经解》。[30]佛像形式标准化，意味着制作佛像趋于固定的工艺流程，形成稳定的艺术风格。十五世纪以前，尼泊尔的铜像多为实心铸造，尺寸不大。随着西藏铜像需求增加，尼泊尔工匠用失蜡法制作佛像，变成空心铸造，制作尺寸较大的铜像采拼凑组合方式。十六世纪以后采用锻打工艺制作佛像，将佛像分解成几个部分再拼接组装，节省材料。[31]

乾隆年间清宫造办佛像的特点为精确计算材料银和工食银。譬如，乾隆二十六年（1761），制作铜无量寿佛九百尊，每尊除铜铅实用工料银11.73两、共应用工料银10,554.48两向广储司领取应用外，其所需红铜3,000斤、倭元2,000斤亦向广储司领取。[32]这个例子说明制作铜佛像，所用红铜约占五分之三，锌占五分之二。

民间对黄铜的配方也都有清楚的概念，《中国古代当铺鉴定秘籍》记载，北京当铺鉴定古镜认为黄铜的古镜最不值钱，一斤1.5钱，因前代无“委元（倭元）”，黄铜必本朝所制造的假古董。北京的当铺手册亦有“四斤红铜对六斤沃缘，化成为料铜，铸镜子用。每斤二钱五分”“五斤红铜对五斤沃缘，化成为黄铜，打铜盆等物。每斤三钱五分沃缘”；“七斤红铜对三斤沃缘，化成为响铜，打船锣并响器。每斤五钱六分”；“白铜对红铜，名为水红铜。铸古镜、古炉用”；“白铜对沃缘为青铜，又为镪料”。[32]可见民间工匠很清楚黄铜器物之铜锌的比例，制作镜子用红铜40%与锌60%。做铜盆需要红铜50%和锌50%。做锣响器则用红铜70%和锌30%。这个比例与清宫制作器物的记载相当一致，可见宫廷技术对民间之影响。