Le leghe metalliche ad uso numismatico a cura di Nadia Perillo CdL in Ingegneria e Scienza dei Materiali Anno Accademico 2007/2008

Presso i popoli primitivi il mercato funzionava attraverso il baratto Attorno al 8500 a.C. in Mesopotamia comparvero le “ bullae “ , delle buste o sfere di terracotta che contenevano gettoni di terracotta ; erano dei veri e propri documenti monetari che testimoniavano gli scambi commerciali . Bulla mesopotamica (Baghdad - Museo archeologico ) Intorno alla metà del III millennio a.C. comparvero proprio in Mesopotamia le prime monete metalliche Durante il regno di Hammurabi (1792-1750 a.C.) era già abituale in Babilonia l’ uso di lingotti d’oro, argento o bronzo Cartina della Mesopotamia L’ introduzione del sistema monetario metallista , che scalzò definitivamente il baratto ,non ebbe luogo soltanto nella civiltà mesopotamica , ma anche nella valle dell’ Indo , presso gli Ittiti, a Micene, in Cina ecc……

Inizialmente la scelta del metallo per la coniazione dipendeva dalla disponibilità in un determinato territorio del metallo stesso. L'oro era usato preferibilmente nel Mediterraneo orientale e nelle città greche della Ionia. Le monarchie ellenistiche riuscirono, invece, a disporre dell'oro dall'Oriente e dal Sudan. L’oro Metallo di transizione tenero, pesante e di colore giallo Si trova allo stato solido sottoforma di pepite e grani nelle rocce e nei depositi alluvionali La cella elementare è FCC Presenta una elevata duttilità e malleabilità Moneta in oro Moneta in oro Oro minerale

La coniazione di monete d'argento fu caratteristica del mondo greco. L’argento Metallo di transizione tenero, bianco e lucido Si trova in natura puro e come minerale. La cella elementare è FCC Presenta elevata duttilità e malleabilità. Moneta in argento Argento minerale Moneta in argento

Ma ancor prima dell'oro e dell’argento puri si usò : l'elettro Lega di oro e argento Si trova in natura nelle miniere dell'Asia Minore e nelle sabbie dei fiumi che le dilavano In un secondo momento l'elettro fu creato artificialmente. Moneta in elettro Il diagramma di fase per la lega oro-argento indica la completa miscibilità, per ogni percentuale sia in fase solida che in fase liquida ,dei due metalli.

L'uso del rame, in lega con altri metalli, era tipico delle emissioni italiche . Da Cesare in poi,venne usata, oltre al rame , una lega di bronzo (80% rame e 20% zinco) simile all’ ottone , detta oricalco, di colore rossastro , di valore superiore al rame ma inferiore all’oro. Monete in rame Monete in oricalco Il rame Metallo rosato o rossastro molto resistente alla corrosione e non magnetico. E’ batteriostatico, cioè combatte la proliferazione dei batteri sulla sua superficie. La cella elementare è FCC , al pari di oro e argento. È facilmente lavorabile, estremamente duttile e malleabile

Il rame , come detto, si combina molto bene con altri metalli;vediamo come si possono mettere in relazione le composizioni di BRONZO e OTTONE , principali leghe del rame usate anche nell’ antichità , con le rispettive caratteristiche meccaniche . Il bronzo Lega rame-stagno, (serie di leghe a base di rame in cui lo stagno non è l’elemento aggiuntivo principale o addirittura non è presente). Percentuali di stagno dal 3% fino al 8-9% una lega con buone caratteristiche meccaniche e grande resistenza alla corrosione Percentuali di stagno maggiori la durezza raggiunge livelli tali da consentire solo pezzi ottenuti per fusione, chiamati anche getti. E’ più duro del rame puro .

Percentuale in peso di Sn Carico di rottura (Kgp/mm2) e allungamento % Percentuale in peso di Sn

L’ottone Lega rame-zinco Ottoni binari: ottoni costituiti solo da rame e zinco Ottoni ternari : ottoni in cui è presente un terzo elemento caratterizzante la lega. Ottoni binari fase α contenuto di Zn < 36% circa La struttura cristallina della lega ricalca quella del rame, cubica a facce centrate. Questi ottoni hanno eccellente lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e buona a caldo. Gli ottoni α-β (dove la fase β è cubica a corpo centrato) titolo di zinco oscillante tra il 36 e il 45%; Gli ottoni α-β sono facilmente lavorabili a caldo. Le leghe con percentuali di Zn superiori al 45% non hanno interesse pratico.

Temperatura in °C Percentuale in peso di Cu Carico di rottura (Kgp/mm2) e allungamento % Percentuale in peso di Zn

L’ Acmonital ACciaio MONetario ITALiano , è la lega usata in Italia per la coniazione delle monete a partire dal 1938. In particolare è stato utilizzato per tutte le monete della serie “impero” dal valore di 20 centesimi fino alle 2 La Repubblica Italiana ha utilizzato l'acmonital per le monete da 50 e 100 lire e per la parte esterna delle monete bimetalliche da 500 lire dal 1953 fino al 2001. L'acmonital è essenzialmente composto da acciaio, nichel, cromo e vanadio in proporzioni variabili. L'acmonital è normalmente ferromagne-tico .

Nel 2002 furono messe in circolazione sia le banconote che le nuove monete europee : l ‘ Euro. Ecco le caratteristiche metallurgiche delle monete in circolazione Monete europee

Analizziamo nel dettaglio le caratteristiche delle leghe di rame usate per la odierna monetazione : Cupronichel , Nichel Brass , Nordic Gold. Infatti il rame ,da solo, ha caratteristiche meccaniche non eccellenti che vengono migliorate allignandolo con altri elementi . Tali leghe vengono spesso preferite agli acciai. Il Cupronichel Lega di rame in cui il nichel è il principale elemento aggiunto. Il colore della lega dipende dalla percentuale dei due metalli, ma anche percentuali minori di nichel (dal 20% in su) rendono la lega di colore grigio metallico nascondendo la presenza del rame È caratterizzato da : un’ottima resistenza alla corrosione una notevole resistenza mec-canica, in particolare all'erosione. Il diagramma mostra la completa miscibilità tra i due metalli

Vediamo anche le composizioni delle altre due leghe usate per la coniazione dell’Euro: Il Nichel-Brass è una lega composta da Cu – Ni e Zn (CuZn20Ni5), utilizzato per la monetazione dell’Euro ( tagli da 1 e 2 € , parte gialla ) . Metallo % Rame (Cu) 75% Zinco (Zn) 20% Nichel (Ni) 5% Il Nordica gold è la lega di cui sono fatte le tre monete intermedie dell'euro( 50, 20 e 10 centesimi ), ma è stato utilizzato preceden-temente anche per monete di altri paesi. A dispetto del nome non contiene assolutamente oro . Metallo % Rame (Cu) 89% Alluminio (Al) 5% Zinco (Zn) Stagno (Sn) 1%

e il Nichel Brass (carico di rottura e snervamento ). I grafici riportano un confronto tra il Nordic Gold , il Cupronichel 25 e il Nichel Brass (carico di rottura e snervamento ).

I grafici riportano un confronto tra il Nordic Gold , il Cupronichel 25 e il Nichel Brass (variazione della conducibilità elettrica in funzione della temperatura).

e il Nichel Brass ( allungamento % e durezza ) . I grafici riportano un confronto tra il Nordic Gold , il Cupronichel 25 e il Nichel Brass ( allungamento % e durezza ) .

Grazie per l’ attenzione !