銀錠是怎樣煉成的？模擬實驗帶你一探究竟！

小易說

鑄造工藝是古代銀錠研究的重要內涵，它不僅關乎銀錠的器形，更與銀錠的外觀特徵直接相關。

以前，小易給大家介紹過銀錠的鑄造方法，今天，小易就帶大家模擬一下銀錠製造的工藝流程。

銀錠鑄造的工藝流程

銀錠鑄造工藝流程簡圖

一、錠范與銀料準備

根據歷代銀錠形制與考古出土的鐵范，以及古代銀錠表面絲紋的外觀特徵，我們設計製作了各種樣式的鑄鐵范。

鑄鐵范的製作，按照古代銀錠的樣式造形，先製作相應的范芯，可以用粘土、木材製作，粘土製好的型芯應在約900℃的火爐中進行焙燒，然後再用粘土或石膏等可塑性材料將型芯夾在中間，放置在帶有標記的木板上製作出范型，待范硬化後取出型芯，或進行焙燒以增加硬度。接下來可用此木質、石膏與陶土范模翻砂鑄造鐵范。我們根據實驗需要，採用傳統翻砂工藝鑄造了各種樣式的鐵范約六百餘件。

石膏與陶土范芯、范腔

木質、石膏、陶土范模

製作陶土外范

石膏范芯、外范與翻砂鑄成的鐵范

翻砂

澆鑄鐵范

各式鐵范

隨形「元寶」五十兩型鐵范（重3.9kg，總長22cm，寬14cm，腰寬10cm，壁厚1.8cm，腔深3cm）

隨形鐵范是指范腔的形狀與鐵范外表面的幾何形狀相同。

隨形「元寶」五十兩型鐵范（重2.5kg，總長19.8cm，寬13cm，高5cm，壁厚0.7cm，腔深3cm）

不隨形[五十兩型鐵范（重8kg，總長28cm，寬14.5cm，高6.5cm，壁厚2cm，最厚處3.5cm；內口沿長16.5cm，內腔寬11cm，腰寬8cm；內腔底長13cm，內腔寬6.5cm，腰寬4cm）

不隨形鐵范是指范腔的形狀與鐵范外表面的幾何形狀不同。

五十兩型異型範（重3.8kg，總長22.5cm，寬11.6cm，高5cm，壁厚1.2cm、中間最厚處2.8cm，腰寬5.6cm；內腔口沿長14.2cm、底長13.5cm，內腔寬0.9cm、深3.2cm）

不隨形五十兩型特厚壁淺槽范（重7.3kg，總長24cm，寬16.5cm，高5cm；前壁厚2cm，側壁厚5.5cm）

隨形范系列

不隨形范系列

銀料採用國標1#電解銀板，置於爐火中加熱至約600℃，取出用鐵砧子砸擊切割至合適重量。另準備少量純銅片，進行含少量銅的銀液澆鑄實驗。

加熱銀板

切割銀板

稱量銀塊

純銅片

二、銀料熔化

熔化銀料的耐火材料，實驗之初選用陝西省榆林市當地的「安泥」，主要由高嶺土與石英砂組成，搗碎後加水攪伴，製成傳統耐火坩堝，在熔化過程中，發現銀料損耗很大，後來購置石墨坩堝。熔銀設備，用磚和泥砌成火爐，備置焦碳和鼓風機。

鑄造場地與熔爐

石墨坩堝與傳統耐火坩堝

先對坩堝和銀塊進行預熱，再將銀料放入坩堝中入爐熔化，將坩堝埋入碳火中，用磚石蓋住坩堝口。銀塊從740℃開始軟化，約6分鐘後，達到980℃開始熔化，約5-6分鐘後，銀塊完全熔融達到1200℃。

熔銀

撥渣

三、銀液除渣與去氧問題

實驗中銀液的除渣操作完全按古法進行。得益於《鑄寶見聞錄》留下的清末光緒年間四川鑄銀錠的工藝細節：

在碎銀熔化時，工匠用小鏟將少許硝石投入鍋里，接著丟進一、兩條鉛片。他由銀液表面狀態注意到其內含有雜質，於是再丟入幾條鉛片。之後加添些硝石，硝石使雜質釋放並浮起到銀液表面。這時灑上砷粉，使雜質流至坩鍋邊緣。工匠把折彎的鐵條的尾端插入鍋內，雜質即附著其上，當鐵條尾端變紅熱時將其拔出，再以另根鐵條刮除。這個動作重複多次，由於雜質中仍含有微量之銀，這些都成了工匠的外快。最後是把相當數量的硼砂灑在銀液上，它會逐漸流向坩鍋邊緣，然後以彎曲的鐵條去除。

前人記載細節清晰，我們一一準備材料進行實驗，得出了和前人記載一致的結論：硝石（亦名硭硝、苦硝、焰硝、火硝等）的作用是釋放並聚集銀液中的雜質到液面，砷粉（五氧化二砷）的作用是聚集雜質到坩堝的邊緣，鉛條的使用和灰吹法提煉純銀的作用相同，硼砂（四硼酸鈉，Na2B4O7·10H2O）的作用與砷粉有相似處，能慢慢聚集雜質到坩堝邊緣。

「脫氧」是現代鑄造工藝中的名詞，因為銀液中的氧會使銀錠表面出現蜂窩、滴珠、麻面、縮凹、穿孔等缺陷，這是現代鑄錠工藝中需要避免的。現代鑄錠脫氧工藝，是澆鑄前在銀液面上覆蓋一層木炭等還原劑，或在爐料中加入一塊松木，隨著銀的熔融而燃燒以除去部分氧。澆鑄前將液面清除不盡的少量余渣從坩堝口撥向後面，在坩堝口可放置一塊石墨（可從廢石墨坩堝上鋸下），在往液面加以大碗草灰後澆鑄。這樣既能燃燒除去部分氧，又能保溫和吸附液面余渣，以提高鑄錠質量。

前人記載中不見明確的銀液脫氧工藝，古代銀錠鑄造中蜂窩、滴珠等缺陷普遍存在，這些鑄造缺陷形成的特徵反而成了古人鑒定銀錠真偽和成色高低的依據，當時人仿造假銀錠都要刻意錐鑿出凹坑來仿製蜂窩。因此，我們認為，中國歷史上銀錠鑄造一般不專門採用除氧工藝。

歷史上假銀錠底部仿製出的假蜂窩

四、澆鑄

銀液完全熔化後，即可澆鑄。澆鑄前，鐵范須經預熱處理以驅除濕氣。經試驗，鐵范實際適宜澆鑄溫度應在50℃～200℃範圍內，但范溫過高，則不利於起翅銀錠的澆鑄。澆鑄過程可由一個人獨立完成。備好鐵范，將盛滿銀液的坩堝從熔爐中取出（如果有浮渣，可以加硝石粉後用鐵條撥除），將銀液倒入鐵范，掌握合理的澆鑄速度。澆鑄圓弧束腰形銀錠，只需將鐵范固定好，控制一定的銀液高度和澆鑄節奏，待銀液自然冷卻即可。在澆鑄時用工具握住鐵范的把手部位，等注入銀液後，傾斜模具，一來一回各一次，掌握一定的力度和速度，可得到兩端起翅的銀錠。

銀錠凝固後，會有蜂窩和絲紋。根據現代銀錠鑄造知識，銀與銀合金在大氣中熔煉時，吸收大量的氣體，1單位體積的銀能吸收22單位體積的氧，在凝固過程中吸收的氧氣又析出，在銀錠表面產生「鼓泡」現象，這即是古代銀錠上常見的蜂窩狀孔洞。而絲紋是銀液在冷凝過程中，由於自身收縮而自然形成的。

澆鑄圓弧束腰形銀錠

澆鑄起翅銀錠

起翅銀錠澆鑄過程

鑄造的寶翅銀錠

我們在不同范型、壁厚、范溫、銀液溫度、打戳溫度及環境溫度的條件下，進行澆鑄實驗（詳見下表），所得結果見下圖。

銀錠澆鑄實驗參數:

各種澆鑄條件下銀錠鑄造效果圖

唐代五十兩船形銀鋌（模擬鑄造）

北宋五十兩銀鋌（模擬鑄造）

南宋二十五兩銀鋌（模擬鑄造）

南宋二十五兩銀鋌（模擬鑄造）

金代五十兩銀鋌（模擬鑄造）

元代五十兩元寶（模擬鑄造）

元代五十兩元寶（模擬鑄造）

明代五十兩銀錠（模擬鑄造）

清代五十兩方寶（模擬鑄造）

清代五十兩方寶（模擬鑄造）

清代五十兩銀錠（模擬鑄造）

清代十兩銀錠（模擬鑄造）

銀錠澆鑄的成敗，受到諸多因素的影響，如鐵范的物理性質、范溫、銀液溫度、澆鑄速度、銀料純度等等。

五、圓錠表面凸點的形成

目前所見的一些表面有凸點的圓錠，產生於清代，主要分布在四川、雲南、貴州以及陝西、湖北、江蘇等地。關於凸點的形成，存在不同的說法。據清末來華外國人A.Hosie在1904年的記錄，銀汁凝固前，用坩堝底輕壓銀液表面，在拔出坩堝時，向上帶出一小截，冷凝後形成凸點。《中國歷史銀錠》一書認為，在銀錠中央插入一木棍燃燒奪氧，然後掌握時機提出棍子，這樣錠面會出現凸點。這兩種方法是否都能形成圓錠表面的凸點，我們分別進行了試驗。

試驗表明，木棍不能直接伸入銀液中，必須事先經乾燥處理；經過約1秒攪動提出木炭棒，可以形成不規則狀凸起。如果提出的時機不佳，則形成錠面中心的孔洞。用坩堝底輕壓銀液表面，也可以形成凸點，但是需要極為熟練的技術。

木炭棒轉提法

坩堝底壓提法一

坩堝底壓提法二

六、人工干預

銀錠表面的絲紋，可以在銀液冷卻過程中自然形成，這需要合適的銀液澆鑄溫度和較高的純度。絲紋還可以通過人工干預的方法形成，如《營口爐銀史》記載：

另有二人持鐵鎚在銀槽三面敲之，使銀之中間平面上，震蕩成紋，事畢脫槽，以秤秤之。

凡金銀錠寶，於熔煉澆鑄時呈液態，傾入鐵范，在未冷凝前以鐵鉗輕敲鐵范之側，使產生振蕩，便有螺旋紋在鏡面出現

敲擊鐵范，可以形成絲紋，這種觀點在我們考察民間鑄錠情況時，並不鮮見，甚至還有向銀錠表面吹氣也可吹出絲紋的說法。為此，我們進行實驗驗證。

敲擊鐵范鑄造（銀液1200℃、范溫200℃）

澆鑄圓錠敲擊效果

經過實驗，在銀液凝固過程中敲擊鐵范外側，能形成絲紋，但敲擊震蕩形成了如上圖所示束腰銀鋌，敲擊形成的絲紋粗細不均勻，邊緣中間部位細絲紋消失。圓錠在凝固過程中也進行了敲擊，絲紋粗細不均，還有不連續分布的現象。

至於吹氣工藝，則不可行。在銀液凝固時用吹管朝銀錠表面吹氣，不僅在吹氣部位無法形成絲紋，而且會使表面凝結不平整，且在中心部位出現凹坑。

經木炭冶煉提純的白銀，在銀液表面會漂浮有木炭渣，木炭渣遊離分布在整個銀液表面，且不易依附於鐵條，很難去除，吹氣主要是將銀液表面漂浮的木炭渣直接吹掉或吹到邊緣撥除，對底部的結構沒有影響。

吹氣法

澆鑄技法也可影響銀錠表面絲紋的形成及分布狀態，在自然狀態冷卻下，可以形成隨形的絲紋。

自然冷卻狀態下的隨（范）形絲紋

七、關於澆鑄速度

銀錠的澆鑄要求在很快的時間內完成，否則無法形成古代銀錠的特殊外觀形貌。根據我們的實際經驗，澆鑄五十兩的銀錠，最長澆鑄時間（銀液開始傾倒至全部注入鐵范）不超過5秒。對於圓底銀錠來說，注入銀液要對準范心，速度由慢到快再逐漸變慢，即開始細流，然後迅速加大銀流，至銀液傾倒約五分之三左右，逐漸減速，以讓氣體自由逸出。這一過程，可採用中間提高（或相對降低）銀液澆鑄高度，稍微減慢速度和銀液流量等方式進行加以控制，這需要熟練的技法。

澆鑄的快慢和節奏，對絲紋和蜂窩的形成有影響。慢澆，將銀液抬高緩慢倒入鐵范，所得銀錠底部蜂窩不明顯，比較分散，而且會產生分層現象，這在現代銀錠鑄造工藝中也是如此。斷續澆鑄，澆鑄時有明顯時間間隔，所得很錠底部有孔洞，但由於先澆入的銀液凝固，會與後來倒入的銀液形成較為明顯的分界面，產生冷隔現象。過快的澆鑄（包括將銀液在高位時快速倒完），會導致銀錠邊緣部位有毛刺產生，而且形成的絲紋也不完整。合理的澆鑄速度和節奏，應是先慢後快。開始澆鑄慢一些，有利於銀液的氧氣逸出，後期適當加快速度，避免產生冷隔分層現象。

慢澆、分層現象（銀液1100℃）

八、銘文製作——鑄造與列印

銀錠銘文的製作有三種方式：鑄造、戳印與鏨刻，我們主要試驗前兩種方法。元代銀錠背面有鑄造的陰文，這種直接鑄造銘文的現象並不多見。元代「元寶」字樣的陰文，系鐵范底部原先留有陽文，鑄後自然形成銀錠背面的陰文，通過實驗已成功鑄出這種銀鑄銘銀錠。

帶陽文的鐵范腔 & 銀錠鑄成後背面的陰文

戳印銘文主要有熱打與冷打兩種方式。乘熱列印是指在銀液冷卻固化後或對銀錠再次加熱後，用工具敲擊金屬戳印，在銀錠表面列印文字信息，字跡的深淺和形狀，與打擊力度、銀錠溫度有關。冷打是對常溫下的銀錠直接砸印戳記。

我們對兩種情況都進行試驗，即在銀錠剛剛凝固時乘熱列印，以及待銀錠完全冷卻後列印戳記。當銀液在鐵范中剛剛凝固，便將鐵范（圓底類）移至與鐵范外形相吻合的凹坑中乘熱列印戳記。銀錠溫度越高，打擊出的印跡深而清楚，反之較淺。完全冷卻的銀錠需用更大的打擊力度才形成深的印跡。

實驗結果表明，列印戳記可在銀液固化後兩至三分鐘的時間內進行，適宜溫度為150℃～200℃。列印戳記最為關鍵的是力度，用力較大，即使完全冷卻的銀錠也能砸印出較深的印跡。當然，若在銀錠剛凝固時，趁其質軟之際列印戳記，效果更佳。

自製鐵戳 列印戳記

本文轉自中國錢幣博物館

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