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在現代工業生產中，鋼鐵的重要性盡人皆知。曾有人把鋼鐵形象地比喻成工業生產中的元帥。而讓這位元帥升帳的人，是19世紀英國的發明家亨利·貝色麥爵士。

貝色麥是英國哈福德郡人，於1813年1月19日出生於該郡的查爾頓。這裡離倫敦不遠，經濟比較發達。在工業革命時期，以倫敦為中心的英國東南部地區，機器工業發展得特別迅速，貝色麥就生活在這個地區，從小就受到了工業化生產的薰陶。

貝色麥的父親原籍法國。法國大革命爆發後，遷到英國定居。關於他父親的情況，諸書說法不一。有的說他是個發明家，有的說他是一位工程師，還有的說他是工廠主。不管怎麼說，他的父親熟悉工程技術，這是沒有疑問的。

正是因為生活在這樣一個家庭裡，所以貝色麥從小就具有接受技術教育的有利條件。貝色麥一生中沒有受過多少教育，只上過小學。他後來的知識，都是在實踐中自學的。貝色麥的父親開辦了一家工廠，父親的工廠就是他學技術的學校。他一生中有許多發明，為完成這些發明所需要的技術和知識，大部分都是在他父親的工廠裡學到的。

貝色麥生性聰穎，愛動腦子。還在很年輕的時候，他就表現出了從事發明創造的才能。18歲時，他離開故鄉，隻身一人到倫敦去謀求職業，獨立生活。這時，英國的工業革命已經進入完成階段，科學技術方面的各種發明，不斷湧現出來。這種時代環境，為貝色麥提供了一個大顯身手的機會。據說，他在倫敦工作期間，就已經有了多種發明。

不到20歲時，他就發明了一種機械衝壓法，可以用衝壓的方法在郵票上自動加蓋郵戳。他的這一發明引起了英國政府的注意，很快就被採用了。由於使用這種機械，不僅郵局工作人員減少了很多麻煩，而且政府每年可以挽回50萬英鎊的經濟損失。不過，英國政府沒有因此給他以獎賞，不少人覺得他只不過是個毛頭小夥子，而那項發明看上去也算不上覆雜，用不著給他獎勵。這件事對貝色麥刺激很大，他終生都念念不忘。從那以後，他再從事各項發明時，總要設法獲得專利證書，以此來保護自己的權益。

貝色麥還發明過一種製造銅粉的機械。銅粉俗稱“金粉”，由銅鋅合金的黃銅加工製造而成，是一種金色顏料。銅粉因為用途很廣，而加工製造又頗費功時，所以在市場上售價很高。貝色麥瞭解到這一情況後，決心對當時製造銅粉的方法加以改進。

他一方面鑽研有關的技術書籍，一方面進行研究和實驗，發明出了一種結構簡單的製造銅粉的機械。可是，起初用這臺機械製造出來的銅粉，既不平滑，又無光澤，同市場上出售的銅粉比較起來，相差很遠。於是，他又對這臺機械做了多次改進，終於製成了效能完善的機械。貝色麥用這臺機械製造的銅粉，完全達到了市場上出售的同類產品的質量。

貝色麥發明了銅粉製造機械後，為了不讓外界知道，並沒有立即申請專利權，而是把它藏在家裡，自己製造銅粉。貝色麥這時的想法是，利用這臺機械製造銅粉出售，將獲得鉅額收入；然後利用這些錢財作為經費，從事研究和製造，以便取得更多的發明。他的這種做法和想法，是可以理解的。

除了以上兩種發明外，貝色麥還對排字機做了一些改造。他還研究過玻璃製造工藝，並加以改進，提出了新的製造方法。對於青銅合金，他也進行過較多的研究。青銅既可以透過鑄造的方式來生產一般機械零件和藝術品，也可以透過壓延的方式來製造板材、棒材、管材等各種半成品。貝色麥經過研究，對青銅片的壓延工藝進行過許多改進，獲得了人們的認可。

19世紀50年代初，俄羅斯與土耳其之間爆發了戰爭，戰火很快蔓延到整個克里米亞，史稱克里米亞戰爭。接著英法聯盟也捲了進來，1854年，英法兩國向俄羅斯宣戰，並派兵進入克里米亞。英國整個國家的注意力都轉向了這場戰爭，貝色麥也不例外，他很想為戰爭做點什麼事情。

首先，他對戰士們手裡的武器做了改進，發明了一種新式步槍，叫來復槍。這種步槍的槍膛裡刻有來復線，它發射出去的子彈以旋轉方式向前運動，彈道比較穩定。用這種步槍進行射擊，不僅射程遠，而且命中率高。實驗結果表明，來復槍是一種效能優良的步兵作戰武器。

發明了來復槍以後，他又把注意力轉向了大炮。當時士兵所用的大炮效能不太好，炮彈出膛以後，因為空氣的阻力等因素，常常在空中翻滾，不能保持穩定的彈道，從而影響射擊的準確性。貝色麥擅長機械技術，他決定用自己的智慧幫助國家解決這一問題。

從物理學上我們知道，旋轉中的物體在運動時，會保持沿轉軸方向的穩定。如果槍彈在飛行過程中，能夠以飛行方向為軸線旋轉，那麼它就會避免翻滾現象，保持穩定的彈道。貝色麥就是根據這一原理，發明了來復槍，效果很好。現在，他還要沿著這一思路，製造出來復炮來。

那麼，如何才能讓炮彈在飛行時旋轉起來呢？當然應該像來復槍一樣，在炮膛裡邊刻上來復線，並使炮彈與炮膛密切吻合，這樣火藥在燃燒時，推動炮彈沿來復線運動，炮彈自然就旋轉了起來。大炮裝上這種炮彈，就可以打得更遠、更準確。

根據這一設想，貝色麥設計出了新型的大炮。他興致勃勃地把這一設計遞交給了英國陸軍部。

讓貝色麥頗感失望的是，英國陸軍部相當保守，對他的發明不感興趣。於是，他想到了法國。一方面，法國是當時英國的盟友；另一方面，他本人是法國人的後裔，他父親是法國革命爆發時移民到英國去的。所以，他對法國從內心裡有較強的親近感。就這樣，貝色麥帶著他的設計，來到了法國。

統治法國的拿破崙三世對他的設計很感興趣，鼓勵他做實驗。實驗的結果，新式大炮確實打得又準、射程又遠。於是，這種炮很快被用來裝備部隊。可是不久，問題接二連三地反饋了回來：有時炮彈發射出去後力量不足，有時發生卡膛現象，後來還發生了幾起炮膛爆炸、炮手傷亡的重大事故。新式大炮不但沒有殺傷敵人，反倒毀滅了使用武器的人。軍方不得不將這種炮從戰場上撤了下來。一時間，人們對新式大炮議論紛紛，而且對貝色麥也產生了懷疑。

貝色麥面臨巨大的壓力，但他相信自己的設計無誤。在他及有關方面的要求下，軍方對這些事故進行了仔細的調查。

調查報告不久就出來了。在法國一位大炮專家的介入下，調查報告對事故原因做了正確分析：當時法國和其他國家一樣，大炮都是用鑄鐵製造的。用這種方法鑄造的炮膛相應來講不夠規整，很難滿足來復線對炮膛的要求。而新式大炮的關鍵之處就在於對炮膛與炮彈之間的間隙有嚴格要求：當炮彈與炮膛之間間隙偏大時，火藥爆炸後的氣體會向外洩露，導致彈丸旋轉力量不足，效力不大；當炮彈與炮膛之間間隙偏小時，火藥爆炸使得炮膛內壓力猛增，炮膛內外溫度分佈不均勻，而鑄鐵本身堅韌性不夠，不耐高壓，這就容易導致炸膛。因此，問題出在鑄炮所用的材料上。如果能煉出耐高壓的堅硬而又有韌性的鐵來，新式大炮就不會出問題。

調查報告雖然公佈了，但人們對貝色麥大炮造成的事故仍心有餘悸，沒人敢再按他的設計去製造大炮。他費盡心血研製的新式大炮，轉眼就成了一堆毫無用處的廢鐵。

耐人尋味的是，英法沒有采納貝色麥設計的新式大炮，可他的設計思想卻被德國人接受了。1855年，在巴黎舉行的萬國博覽會上，德國工程師克虜伯展出了貝色麥夢寐以求的鋼質來複大炮。大炮試射的結果，發射3000發炮彈，炮身安然無恙。事實證實了貝色麥的設計是完全正確的。

面對在法國的挫折，貝色麥沒有氣餒，他想，只要突破材料這一關，新式大炮就能起死回生。於是，他開始把注意力轉移到冶煉工作上來，下決心煉出高強度的鐵來，徹底解決新式大炮炸膛問題。

貝色麥所要煉的那種堅硬而又有韌性的鐵，實際上是鋼。可當時，他對冶鐵一無所知，於是，他便從頭學起。首先，從冶鐵的基本常識出發學起。在短短兩三年時間內，貝色麥幾乎讀遍了有關冶金問題的所有書籍。與此同時，他還到英國各地的鍊鐵工廠去進行參觀，詳細考察了當時的鍊鐵方法。為了把書本上的理論知識與鋼鐵生產實踐更多地結合起來，他還建立了工廠，以之為基地進行實驗。經過刻苦的鑽研，他終於掌握了有關冶鐵的基本知識。

在貝色麥做實驗的年代，製造業用的鐵，基本上只有兩種。一種是鑄鐵，也就是生鐵。它的含碳量高，很堅硬，但也很脆，抗張強度小，主要用於熔化後鑄造發動機的汽缸、機座以及其他產品等。生鐵因為質地堅脆，所以容易斷裂，這是它的一大缺陷。貝色麥設計的新式大炮，就是用生鐵鑄造的。

另一種是抗張強度大得多也柔韌得多的熟鐵。熟鐵因為比較軟，所以可用鍛、壓和其他成型方法，來製造鐵軌、船殼、橋樑和各種機器部件。這種鐵因為質地柔軟，在高壓情況下容易變形，因此其用途也受到較大限制。

直接從鍊鐵爐裡煉出來的鐵是生鐵，生鐵的含碳量很高，在2％以上。設法把生鐵中所含的碳去掉，就得到了熟鐵。熟鐵的含碳量一般在004％以下。含碳量介於二者之間的，是鋼。相對於生鐵和熟鐵而言，鋼的效能非常優越，既堅硬又有韌性。但在當時情況下，鋼的製造非常困難，因此它很昂貴，被人們視為珍貴金屬。要用它來鑄造大炮，顯然是不現實的。當然，如果能找到廉價快速製造鋼的方法，則又另當別論。現在，貝色麥所做的，就是要找到這種方法。

傳統鍊鋼方法是先把生鐵煉成熟鐵，然後再往其中加入適量的碳使其變成鋼。要把生鐵變成熟鐵，當時採用的是氧化法，即向生鐵中加入氧化劑（一般是鐵礦石），加熱使其處於熔融狀態，這時生鐵熔液中的碳就會與氧化劑起反應，從而被脫去。

貝色麥認真研究了把生鐵變成熟鐵的方法。他把經過仔細稱量的鐵礦石加進生鐵中，然後將混合物加熱，使其處於熔融狀態。鐵礦石的主要成分是氧化鐵，在高溫條件下，氧化鐵中的氧原子與生鐵中的碳原子結合而生成一氧化碳，一氧化碳進一步燃燒變成二氧化碳逸出。這時，爐子中留下的就是熟鐵。

根據實驗結果，貝色麥想到：既然把生鐵中的碳原子氧化就可以得到熟鐵，為什麼不能用別的加氧方法把碳燒掉呢？例如用鼓風機直接向生鐵熔液吹風，這樣空氣中的氧氣就會與生鐵熔液中的碳原子反應，使其脫碳，從而得到熟鐵。

貝色麥的建議遭到了一些專家的反對。這些專家認為，用鼓風機向生鐵熔液吹風時，吹進去的冷空氣會使鐵水冷卻、凝固，從而導致整個冶煉過程停止。

貝色麥沒有盲目聽從專家的意見。他覺得，自己的建議是否可行，應該透過實驗來做出鑑定。實驗的結果與專家們的意見正好相反，鼓進去的風不但沒有使鐵水降溫，反而因為其中的氧原子與生鐵中的碳起反應燃燒放熱，而提高了鐵水的溫度。

第一次實驗時，當鼓風機向生鐵熔液中吹風時，本來已經平靜的鍊鐵爐中突然燃燒起來，反應進行得異常激烈，幾乎失去控制。這使他非常緊張。他沒想到鐵水中的碳和其他雜質氧化時居然會放出如此大量的熱。好在這一過程只進行了十幾分鍾。氧化完畢，他才如釋重負。實驗證明，鼓風法不再需要附加外界燃料，它降低了成本，而且簡便易行，確實是一種熟化生鐵的好方法。

隨著實驗的深入，貝色麥進一步想到，在熟化生鐵的過程中，如果讓反應在適當的時候就停下來，不讓生鐵中的碳完全脫去，而是讓它保留在2％～004％這樣的範圍之內，那就直接得到了鋼。用不著像傳統的方法那樣，先由生鐵煉出熟鐵，再經過熟鐵階段得到鋼。當然也就不用再花錢去買進行這些中間過程所需的大量燃料。

為了驗證這一設想是否可行，他在倫敦的聖潘克利斯自己開的工廠裡，建起了一座固定式的大熔爐，熔爐高約12米，可以裝進350公斤生鐵，爐底有6個風口。貝色麥用它認真做了實驗，實驗結果證明他的想法完全可行。於是，1856年8月，在切爾滕哈姆南不列顛科學振興年會上，他作了題為《不用燃料製造熟鐵和鋼的方法》的報告，介紹了自己的鍊鋼法，同時還把精心寫成的論文送到雜誌上發表。從此，他的鼓風鍊鋼法正式公佈於世。1860年，經過改進的第一個可移動的轉爐建成投產。人們一般把這種熔爐稱為“貝色麥轉爐”。由於它以酸性材料做爐襯，因此這種鍊鋼法又被稱為“酸性底吹轉爐鍊鋼法”。