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§四蒸汽机时代技术的发展（第1页）

§四、蒸汽机时代技术的发展

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机器制造业的兴起

现代机器的产生和制造是从18世纪开始的。

以手工劳动为主的工场训练造就了相当数量的技工，这些人虽然不是专门制造机器的“行家”

，但他们制造过各种各样的手工器具，有着丰富的经验和娴熟的技艺。

另外，在工场手工业中，已有了相当完善的社会分工，不仅出现了专门制造手工业器具的部门，而且工人之间也有了详细的分工。

因而，工场手工业为大工业的机器制造，奠定了直接的技术基础。

在手工生产向机械制造过渡的过程中，充满了矛盾和辩证的发展。

最初，用手工制造的一部分机器，取代了部分手工劳动。

随着机器生产不断向前发展，手工制造已远远不能满足需要，因此机器制造就不得不从手工生产转为机器生产。

随着蒸汽机的改进和发展，人们对机器的使用越来越广泛，新的机器品种不断涌现，工作机、发动机、传动机构的体积日益增大，机器的结构和零件的形状日益复杂、多样，加工难度越来越大，这些问题，都是在机器的发展过程中自然而然地产生的。

因而，以蒸汽机为动力的机械制造业逐渐兴起，并取代了延续已久的手工制造业，成为一个独立的工业部门。

随着机器的不断发展，机器制造业中的发明也越来越多。

1818年，美国人惠特尼（E.Whitney，1765—1825）设计和制造了卧式铣床；1830年，英国的罗伯特（R.Robert，1808—1890）制成了第一台插床；1855年，出现了具备现代结构形式的万能铣床；1867年，出现了六角车床。

此外，其他一些机械如牛头刨床、龙门刨床、钻床、锯床等相继出现。

特别是英国工程师惠特沃斯（J.Whitworth，1803—1887）倡导机器零件螺纹标准化，改进了螺纹的切削方法。

此外，在机器制造的发展过程中，还出现了工具机的大型化趋势。

这些机械制造技术的不断发展，不仅使新诞生的蒸汽机得到迅速、广泛地使用，而且使机械制造在整个工程技术结构中，起着越来越重要的作用，使生产规模和速度发生着日新月异的变化。

钢铁工业的诞生与发展

人类有着悠久的金属冶炼历史，但工业革命前由于历史条件的限制，冶炼技术还很落后，炼出来的铁数量少、质量差。

蒸汽机的出现，极大地推进了冶金工业的发展，使之逐渐从旧的生产方式中解脱出来，走上了新的发展道路。

冶金业的发展大致可分为三个阶段。

第一阶段是英国人亚伯拉罕·达比（A.Darby，1677—1717）发明的炭铁炉阶段。

第二阶段是亨利·科特（H.Cort，1740—1800）发明的锻炼炉阶段。

第三阶段是炼钢技术的发明。

1855—1856年间，英国工程师贝塞默（H.Bessemer，1813—1898）发明了转炉炼钢法，把生铁熔化，吹入空气，再加入高锰铁水，以除去铁中的杂质，控制含碳量。

此法大大提高了钢生产的数量和质量，开辟了炼钢的新纪元。

19世纪70年代初，贝塞默炼钢法已在欧洲推广，在英、法、德等国已有100多座使用此法炼钢的转炉。

随着转炉炼钢法的发展和钢制产品的广泛应用，工业废钢数量日益增多，而转炉只能用铁水做原料，不能解决废钢处理问题。

1861年，德国工程师西门子（W.Siemens，1823—1883）等发明了煤气发生炉和蓄热式煤气燃烧炉，得到了可以熔化钢的高温。

1865年，法国工程师马丁（P.E.Martin，1824—1915）利用西门子的发明，开创了平炉炼钢法，不仅解决了废钢的再利用问题，钢的质量也比转炉炼的好，从而确立了高炉、转炉、平炉的钢铁冶金的生产体系，使钢铁工业大规模兴起，钢铁产量不断增加。

贝塞默炼钢法只适用于合低磷、低硫的铁矿石，这种原料在英国仅占全部铁矿石的110，德、法、比利时、卢森堡等国的铁矿资源均为高磷矿石，不少钢铁厂在用贝塞默法炼钢时遭到失败。

经过多年的研究，英国的托马斯（S.G.THomas，1850—1885）在1879年发明了碱性转炉炼钢法，解决了高磷铁的炼钢难题。

1868年以后，又有了高碳钨锰钢、钨铬钢、高速钢的炼制。