Imperfezioni nella lega metallica
Le monete che presentano imperfezioni nella composizione della lega metallica sono generalmente comuni, salvo in alcuni casi estremi.
Queste differenze nella composizione della lega possono generarsi in fonderia durante il processo di fusione.
I diversi metalli che compongono la lega devono essere dosati nelle giuste proporzioni per ottenere dei tondelli in conformità con il decreto di emissione. Nel caso in cui i metalli venissero amalgamati in dosi errate durante la fase di fusione, si potrebbero riscontrare le seguenti variazioni:
• Variazione del colore della lega
• Variazione del peso specifico della lega
• Variazione di attrazione magnetica della lega
• Variazione della porosità della lega
Le variazioni sopra elencate nelle monete coniate su tondelli con imperfezioni nella lega generano le seguenti differenze:
• Differente riflessione della luce sul campo della moneta; il campo della moneta potrebbe risultare opaco in alcuni punti compreso il contorno.
• Differenza del colore della moneta; il campo della moneta può presentare diverse colorazioni, a volte omogenee e altre volte striate o maculate. I colori potrebbero variare in base all’inclinazione della moneta rispetto alla posizione della luce.
• Differenza del peso specifico della moneta: una maggiore ovvero minore quantità del metallo più pesante impiegato per la preparazione di una determinata lega potrebbe portare a una differenza del peso specifico della stessa.
• Differente attrazione magnetica della moneta:
Le monete ferromagnetiche hanno momenti magnetici elementari molto intensi (fortemente attratte dal magnete).
Le monete paramagnetiche hanno momenti magnetici elementari piuttosto deboli (debolmente attratte dal magnete).
Le monete diamagnetiche hanno momenti magnetici uguali a zero perché al loro interno gli effetti magnetici dei singoli elettroni si compensano.
Il campo B0-> disturba questo equilibrio e crea un momento magnetico debole con verso opposto a quello di B0-> (debolmente respinte dal magnete). Un esempio di tali differenze si può riscontrare nelle monete in Acmonital del Regno d’Italia (serie Impero e Regno d’Albania 1936-1943 Acciaio con microstruttura austenica).
• Differente porosità della lega: superficie della moneta porosa.
In alternativa, i metalli costituenti possono essere dosati nelle giuste proporzioni ma scarsamente miscelati. Queste imperfezioni si manifestano con striature chiare e scure ben visibili su ambedue i lati della moneta, compreso il contorno. Naturalmente i due errori possono verificarsi insieme.
Un esempio di questo fenomeno, possiamo riscontrarlo nei centesimi del Regno d’Italia in quanto si conoscono esemplari che mettono in risalto queste particolarità. Durante l’appiattimento della lamina destinata alla tranciatura dei tondelli (Laminazione) queste striature tendono a dilatarsi ulteriormente, mettendo in risalto tale fenomeno (E.T.1 e E.T.2).
Le imperfezioni di miscelazione della lega più estreme e improprie sono quelle in cui l’elemento metallico minore non viene affatto miscelato. Questo fenomeno viene chiamato inclusione metallica intrinseca.
In Italia, questo fenomeno è sconosciuto a causa dell’impossibilità di reperimento di monete che presentano tale difetto di fusione.
In rare occasioni si forma una tasca di gas che si espande quando il tondello viene colpito dal conio. Il calore generato dalla battitura è ritenuto responsabile dell’espansione del gas. Il gas in espansione spinge verso l’alto il metallo sovrastante producendo un rigonfiamento arrotondato con bordi morbidi. Se il tetto rimane intatto, l’imperfezione viene designata come “bolla di gas occlusa”. Se il tetto esplode dalla pressione interna viene designata come “bolla di gas rotta”. Se il tetto è sottile, si fletterà o rimarrà visibile una fossetta quando viene premuto con la punta di uno stecchino. Se il tetto è spesso, potrebbe non cedere alla pressione. (E.T.3 e E.T.4).
Leghe metalliche di Alluminio
I leganti principali utilizzati per l’alluminio a costituire le leghe madri sono: Rame (Cu), Silicio (Si), Magnesio (Mg), Zinco (Zn), Manganese (Mn) e litio (Li).
Accanto ad essi si possono impiegare altri elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi. Si trovano aggiunte per scopi particolari ossia per aumentare o diminuire determinate caratteristiche, piccole percentuali di Nichel (Ni), Titanio (Ti), Zirconio (Zr), Cromo (Cr), Bismuto (Bi), Piombo (Pb), Cadmio (Cd), Scandio (Sc), Stagno (Sn) e Ferro (Fe). Il Ferro sempre presente come impurezza. Ogni elemento produce un determinato effetto ossia conferisce alla lega una determinata proprietà.
L’Italma (ITaliano ALluminio MAgnesio) è una delle leghe di alluminio utilizzate dalla Zecca italiana a partire dal 1946 per la coniazione di monete da 1,2, 5 e 10 lire. Questa lega è composta da alluminio 96,2%, ma- gnesio 3,5% e manganese 0,3% . Accanto ad essi si possono impiegare altri elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe, conosciuti come correttivi.
Leghe metalliche di rame
Vi sono numerose leghe di rame, pertanto si è reso necessario suddividerle in famiglie con un loro nome specifico.
•Ottoni ( Rame+Zinco)
•Bronzi ( Rame+Stagno)
•Cupronichel (Rame+Nichel)
•Alpacche (Rame+Zinco+Nichel)
•Bronzi vari: l’elemento aggiuntivo principale non è lo Stagno ma altri metalli come Bronzi all’Alluminio (detti anche Cuprallumini), al Fosforo, al Silicio, al Berilio ecc.
I leganti principali utilizzati per il Rame a costituire le leghe madri sono: Zinco (Zn), Stagno (Sn), Alluminio (Al), Nichel (Ni), Piombo (Pb) , Manganese (Mn) ecc.
Bronzital (Ba) Formula chimica = CuAl6Ni2 : conosciuto come Bronzo italiano è una lega composta da Rame, dove fino al 1959 il principale alligante era l’Alluminio con correttivo di Titanio. Dal 1960 in poi il correttivo di Titanio è stato sostituito dal Nichel. Il Bronzital appare rosso dorato in forte presenza di Rame, colore che sbiadisce verso pallidi gialli argentati all’aumentare delle percentuali del metallo di alligazione. Non ferromagnetico. Questa lega è particolarmente apprezzata soprattutto per la resistenza alla corrosione. Tale importante proprietà è dovuta alla capacità di questi materiali di ricoprirsi superficialmente di un tenace e stabile ossido protettivo costituito principalmente di Allumina. Qualora per abrasione meccanica o per altre cause l’ossido superficiale venga asportato, si riforma quasi istantaneamente garantendo così una continuità di protezione delle strutture.
•Cu = Rame di colore rosato o rossastro, metallo non ferroso, diamagnetico.
•Al = Alluminio di colore argenteo vivo, metallo non ferroso, paramagnetico ossia debolmente attratte da un magnete.
•Ni = Nichel di colore argenteo, metallo ferroso, ferromagnetico.
Cupronichel (CuNi) Formula chimica = CuNi20 : è una lega composta da Rame, dove il principale alligante è il Nichel. È caratterizzato da un’ottima resistenza meccanica oltre alla sua resistenza alla corrosione. Basta un tenore del 20% di Nichel per sbiancare completamente il Rame ed ottenere un colore grigio metallico simile all’alluminio.
•Cu = Rame di colore rosato o rossastro, metallo non ferroso, diamagnetico.
•Ni = Nichel di colore argenteo, metallo ferroso, ferromagnetico.
ACMONITAL (AC) (1938-1940)
Formula chimica = X5CrNi18-10o AISI 304
L’ACciaio MONetale ITALiano è una lega in acciaio inossidabile austenitico al Nickelcromo amagnetico, noto in Italia come acciaio inox 18-10. Le caratteristiche principali di questa lega sono la resistenza alla corrosione e la sua durezza, che limitava notevolmente la durata dei conî. Si tratta di uno degli acciai inossidabili più pregiati e costosi, utilizzato durante il Regno d’Italia per coniare le monete della serie Impero negli anni che vanno dal 1938 al 1940, per l’Albania le monete da 0,20 Lek, 0,50 Lek, 1 e 2 Lek del 1939.
Con il decreto legge n. 907 del 7 febbraio 1938-XVI, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale dell’8 luglio 1938-XVI n. 153 e convertito poi nella legge 5 gennaio 1939-XVII n. 11, “ritenuta l’urgente necessità di attuare anche nel campo monetario le direttive per l’autarchia economica nazionale”, fu disposta la fabbricazione e l’emissione di nuove monete da 1 e 2 lire e da 20 e 50 centesimi usando un altro materiale denominato “Acmonital” per diminuire la percentuale di Nickel, in quanto era divenuto un materiale costoso. Questo materiale fu utilizzato già nel 1938-XVII con l’indicazione “Prova” della moneta da 1 Lira e del 20 Cent. serie impero. Inoltre sempre nel 1938- XVII si hanno notizie di due monete appartenenti alla rarissima serie per numismatici millesimo 1938-XVII da 20 e 50 Centesimi.
Fe = Ferro di colore argenteo, metallo ferroso, ferromagnetico. Cr = Cromo di colore argenteo, paramagnetico.
Ni = Nichel di colore argenteo, metallo ferroso, ferromagnetico.
Sempre dal punto di vista delle caratteristiche fisiche si deve segnalare come gli acciai inossidabili austenitici abbiano comportamento amagnetico, caratteristica che li rende interessanti in talune applicazioni militari. Tuttavia l’influenza del Nickel sulla stabilità e sul comportamento dell’austenite è determinante. Ne consegue che essa è suscettibile a trasformarsi allorquando viene sottoposta a deformazioni plastiche a freddo (stampaggio e laminazione) o raffreddata a temperature sotto zero. Il risultato più evidente di tale trasformazione è un sostanziale incremento delle caratteristiche meccaniche e un evidente comportamento ferromagnetico a causa della formazione di una struttura martensitica che, in gergo metallurgico, viene chiamata Nickel Martensite. Pur essendo una lega nata amagnetica, tutte le lavorazioni che causano incrudimento del materiale, come lo stampaggio o l’estrusione, aumentano la durezza e inducono un magnetismo (più o meno accentuato). Questo è il motivo per il quale negli anni 1939 e 1940 si trovano monete con differente magnetismo.
ACMONITAL (AC) (1940-2001)
Formula chimica = X6Cr17o AISI 4XX
Nel corso dell’anno 1940, per la mancanza di Nichelio divenuto sempre più prezioso, fu necessario eliminarlo del tutto nella composizione della lega, così anche l’AISI 304 fu silenziosamente sostituito con l’AISI 4XX, lega economica di Ferrocromo magnetica ancora più dura. Questa lega è un acciaio inossidabile al solo cromo (variabile dall’11% al 30%), vi è una maggiore percentuale di Carbonio rispetto agli acciai austenitici e la presenza di altri elementi come Molibdeno, l’alluminio e lo zolfo. La sua struttura è completamente ferritica. Questa lega è stata utilizzata durante il Regno d’Italia per i millesimi 1940 XVIII, 1941 XIX, 1942 XX e 1943 XXI per la serie Impero. Per l’Albania sono stati coniati i Lek da 0,20, 0,50, 1 e 2 del 1940 e 1941.
E’ possibile che per l’anno 1941 XIX, 1942 XX e 1943 XXI ci sia il ritrovamento di monete amagnetiche, ciò è legato a rimanenze di magazzino degli anni precedenti ovvero perché qualche tondello degli anni precedenti sia rimasto impigliato in qualche cesto e battuto qualche anno dopo. Ciò è dimostrato dal fatto che nessun esemplare amagnetico sia presente al Museo della Zecca con questi millesimi, ne trattasi di prove di lega andate in circolazione. Basti pensare che per recuperare la parte centrale del disco esterno delle 500 lire bimetalliche, eliminati come scarto di lavorazione e in giacenza nei magazzini, si fece una legge ad hoc riducendo le dimensioni delle 50 Lire e 100 lire pur di utilizzare questi scarti. Dal 1946 al 2001, durante la Repubblica Italiana, questa lega venne utilizzata per coniare le monete da 50 Lire e 100 lire dal 1954 al 1995 e l’anello esterno delle 500 lire bimetalliche dal 1982 fino al 2001.
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