儀德剛 李世棟

(內(nèi)蒙古師范大學(xué) 科學(xué)技術(shù)史研究院，呼和浩特 010020)

19世紀(jì)下半葉，中國(guó)處在列強(qiáng)蠶食紛爭(zhēng)之下，中國(guó)的有識(shí)之士們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到只有學(xué)習(xí)西方先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能救亡圖存；而要學(xué)習(xí)西方，首先必須翻譯西方的著作。江南制造局翻譯館主要目的即源于此。翻譯館先后翻譯了大量西學(xué)著作，其中《冶金錄》是金屬工藝學(xué)的第一本譯著，有其開(kāi)創(chuàng)意義，給當(dāng)時(shí)的中國(guó)帶來(lái)一些先進(jìn)的鑄造知識(shí)和技術(shù)。前人研究多以目錄學(xué)角度為主，如張曉[1]、潘吉星[2]、王紅霞[3]等人的著作。其余研究散于一些翻譯史、出版史、技術(shù)史研究著作中，僅僅提到《冶金錄》書名而已，或把它列入著作目錄表中，并沒(méi)有更多的描述，如方一兵[4]、馮志杰[5]等人的著作，還有王揚(yáng)宗[6]、黎難秋[7]、房正[8]、熊宗武[9]等人的文章。對(duì)《冶金錄》的內(nèi)容研究著力最多的是施春煜的碩士論文《江南制造局技術(shù)引進(jìn)及其工業(yè)技術(shù)體系的建構(gòu)》[10]，其“金屬冶煉業(yè)的知識(shí)技術(shù)引進(jìn)及其體系建構(gòu)”一節(jié)中列舉了《冶金錄》卷中與卷下里關(guān)于金屬學(xué)知識(shí)的內(nèi)容。鑒于學(xué)界對(duì)《冶金錄》的研究尚缺乏專門和深入，為此本文將主要探討《冶金錄》的翻譯底本和中文版本，翻譯背景與其中的鑄鐵知識(shí)，及其傳播和影響等。

1 《冶金錄》的原作者、底本和版本

《冶金錄》一書由傅蘭雅口譯，趙元益筆述，全書共約4萬(wàn)余字，末尾附表四個(gè)。其英文底本為《成型與建模指南》(TheMouder’sandFounder’sPocketGuide)，英文原書是一本袖珍書(pocket book)，全書正文有250余頁(yè)，最早出版于1851年，再版次數(shù)較多，筆者查證還有1853、1874、1878，1885、1893等版本，但除1885版與Statuary，Ornamental，Moulding，Ordnance，ETC合為一冊(cè)外，并且1885版的目錄為豎排。其它版本都與第一版沒(méi)有差別，均為翻刻本，僅扉頁(yè)上的出版公司名稱不同。此書原作者是美國(guó)的采礦工程師FredOverman(1803—1852)，中文譯名為阿發(fā)滿。經(jīng)筆者在網(wǎng)絡(luò)上查閱資料，發(fā)現(xiàn)阿發(fā)滿還有以下著作：

①《鐵的制造》：包括煉鐵工業(yè)的各個(gè)分支，如木材切割、煤炭挖掘、木炭和焦炭的燃燒、鐵礦石的開(kāi)采和焙燒、高爐的建造和管理、鍛造錘、軋機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)等，還添加了一篇關(guān)于煉鋼的文章*中文為筆者翻譯，原文如下：The manufacture of iron, in all its various branches : including a description of wood-cutting, coal digging, and the burning of charcoal and coke, the digging and roasting of iron ore, the building and management of blast furnaces… : also a description of forge hammers, rolling mills, blast machines, hot blast, etc. etc. : to which is added an essay on the manufacture of steel / by Frederick Overman；

②《鋼的制造》：包括煉鋼的實(shí)踐和方法，在新版的附錄里還增加了當(dāng)時(shí)最新的煉鋼進(jìn)展情況介紹*中文為筆者翻譯，原文如下：The manufacture of steel: containing the practice and principles of working and making steel. By Frederick Overman… A new edition, to which is added an appendix, containing an account of recent improvements in steel.；

③《工程力學(xué)》：包括建筑工程機(jī)械原理和實(shí)踐*中文為筆者翻譯，原文如下：Mechanics for the millwright, machinist, engineer, civil engineer, architect and student : containing a clear elementary exposition of the principles and practice of building machines.；

④《成型與建模指南》：有關(guān)利用綠砂、干砂、土壤和水泥制范和成型的論文*中文為筆者翻譯，原文如下：The moulder’s and founder’s pocket guide: a treatise on moulding and founding in green-sand, dry-sand, loam, and cement, the moulding of machine frames, mill-gear, hollow-ware, ornaments, trinkets, bells and statues；

⑤《實(shí)用礦物學(xué)、勘測(cè)與開(kāi)采》：以通俗易懂的方法介紹了礦物學(xué)、勘測(cè)技術(shù)及開(kāi)采工程等*中文為筆者翻譯，原文如下：Practical mineralogy, assaying and mining: with a description of the useful minerals, and instructions for assaying and mining according to simplest methods.；

⑥《冶金學(xué)論文集》：包括采礦和一般及特定的冶金操作，并對(duì)炭、焦炭和無(wú)煙煤爐、噴砂機(jī)等進(jìn)行了描述*中文為筆者翻譯，原文如下：A treatise on metallurgy: comprising mining, and general and particular metallurgical operations, with a description of charcoal, coke, and anthracite furnaces, blast machines。

《冶金錄》中文流傳版本有江南制造局刻本、礦務(wù)叢書刻本、富強(qiáng)齋叢書本、礦務(wù)五種本、江南制造局譯書匯刻本、續(xù)修四庫(kù)全書本、西學(xué)富強(qiáng)叢書本、叢書集成續(xù)編本等。江南制造局本沒(méi)有目錄，版心為冶金上加卷題，如冶金上范模造法；西學(xué)富強(qiáng)叢書以江南制造局本之兩頁(yè)縮印成一頁(yè)，有目錄，版心分別為《冶金錄》卷上、《冶金錄》卷中、《冶金錄》卷下。礦務(wù)五種本、富強(qiáng)齋叢書本均翻刻西學(xué)富強(qiáng)叢書本。江南制造局譯書匯刻本、叢書集成續(xù)編本、續(xù)修四庫(kù)全書本等均沒(méi)有目錄與江南制造局刻本同。以上這些不同版本在內(nèi)容上沒(méi)有差別，均與江南制造局刻本相同。筆者所查具體版本信息見(jiàn)表1。

表1 《冶金錄》的版本信息

2 《冶金錄》的翻譯

近代中國(guó)處于西方列強(qiáng)壓迫之下，唯有自強(qiáng)富國(guó)才是挽救危亡之途徑。從魏源提出“師夷長(zhǎng)技以制夷”的思想，到創(chuàng)辦了一批軍工企業(yè)，以及李鴻章、左宗棠、張之洞等人意識(shí)到救國(guó)的根本在于人才[11]。負(fù)責(zé)培養(yǎng)人才和傳播知識(shí)的江南制造局工藝學(xué)堂和翻譯館便應(yīng)運(yùn)而生了。1868年江南制造局翻譯館創(chuàng)建之初，傅蘭雅與徐壽等人就已經(jīng)認(rèn)為引進(jìn)科學(xué)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，不能急于求成，應(yīng)從基礎(chǔ)科學(xué)開(kāi)始引進(jìn)。首先要翻譯一批基礎(chǔ)科學(xué)教科書，一般工藝及制造技術(shù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)著作等。而洋務(wù)派則主張首先翻譯江南制造局急用之書，能夠盡快培養(yǎng)江南制造局所需的技術(shù)人才[12]。翻砂工藝是現(xiàn)代機(jī)械加工的必不可少之前提，江南制造局創(chuàng)辦后，隨即設(shè)立了翻砂車間，車間需要人才，人才培養(yǎng)需要教科書，因此翻譯與翻砂相關(guān)的西學(xué)著作遂成為當(dāng)務(wù)之急，而《冶金錄》作為一本鑄造技術(shù)使用手冊(cè)，可以說(shuō)是當(dāng)時(shí)的首選，于是傅蘭雅與趙元益合作翻譯了此書。

2.1 目錄中英文之差別

通過(guò)比較《冶金錄》的中英文底本發(fā)現(xiàn)，譯者依照忠實(shí)于原文的原則，在內(nèi)容上并沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行改編增刪，只是在目錄設(shè)置上中英文(圖1，圖2)有以下幾點(diǎn)不同。

卷上之目錄既與英文原目錄不同，又與其子目錄不同。為此筆者仔細(xì)對(duì)比書中內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，中文目錄“生砂?！币还?jié)原本對(duì)應(yīng)的是英文的第三節(jié)“Moulding in Green-Sand”，卻把其后的三節(jié)“Moulding in Open sand”“Mixied Moulding”“Dry-Sand Moulding”的內(nèi)容都包括了。中文第四節(jié)“作細(xì)巧花紋之?！笔菑挠⑽闹械诹?jié)“Dry-Sand Moulding”中的“small ornamental castings”這一小節(jié)開(kāi)始。最后一節(jié)“作泥模余論”則從英文中第八節(jié)“Moulding without Thickness”之最后一小節(jié)“General Remarks on Cylinder Moulding”開(kāi)始。對(duì)比中英文內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，譯者并未縮減或更改翻譯內(nèi)容，僅僅是改變了章節(jié)劃分。

對(duì)比卷中和卷下中英文目錄可知，這兩卷中文目錄與英文中的子目錄一樣，兩者之間只有兩處不同，第一英文“Characteristics of Foundery Pig”一節(jié)對(duì)應(yīng)中文則是“深灰色鐵”“黑色鐵”“鐵有熱風(fēng)冷風(fēng)之別”這三小節(jié)。并且英文中關(guān)于黑色鐵的內(nèi)容與深黑色鐵內(nèi)容是一個(gè)段落，而中文譯本中黑色鐵則單獨(dú)成為一節(jié)。第二英文中最后一節(jié)“Melting of Bronze Metal; Melting of Lead， Tin， Antimony， and Brass”翻譯成“雜論”，沒(méi)有按照英文原意翻譯。卷下對(duì)應(yīng)的是英文中的附錄一章，中文按照英文如實(shí)翻譯，在目錄上沒(méi)有差別[13]。

圖1 中文目錄

圖2 英文目錄

2.2 書中化學(xué)術(shù)語(yǔ)的翻譯

《冶金錄》中的涉及的化學(xué)物質(zhì)名稱不多，其中元素的翻譯沿用了傅蘭雅在《化學(xué)鑒原》中所譯名稱。一般化合物的翻譯也和《化學(xué)鑒原》一致，即按照化學(xué)式中元素的名稱順序而翻譯，如硫酸銅，譯成銅養(yǎng)硫養(yǎng)水。僅有個(gè)別的化合物與《化學(xué)鑒原》的翻譯有差別，其中如氯化銅譯成銅養(yǎng)綠養(yǎng)，而在《化學(xué)鑒原》中譯成銅綠等。這是當(dāng)時(shí)的譯者沒(méi)有考慮或區(qū)分開(kāi)酸和酸性氧化物，同時(shí)也說(shuō)明化學(xué)術(shù)語(yǔ)在翻譯過(guò)程中是不斷變化的。其中主要的術(shù)語(yǔ)翻譯對(duì)比情況見(jiàn)表2。不同的翻譯者開(kāi)始獨(dú)立翻譯時(shí)，所遵循的譯書原則不同，造成了術(shù)語(yǔ)的不統(tǒng)一。隨著西學(xué)的不斷輸入與國(guó)人科學(xué)素養(yǎng)的提高，以及各學(xué)科的發(fā)展，術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一是必然要求，最終術(shù)語(yǔ)翻譯也逐漸成熟一致?！兑苯痄洝分械蔫T造用工具術(shù)語(yǔ)與現(xiàn)代通用的術(shù)語(yǔ)也不同，其翻譯方式多為意譯，如沖天爐譯成柱形爐，反射爐譯成倒焰爐等。

表2 《冶金錄》中主要術(shù)語(yǔ)表

3 《冶金錄》中的鑄鐵知識(shí)

西方近代科學(xué)的發(fā)展起來(lái)以后，由于物理化學(xué)以及晶體學(xué)研究上的進(jìn)步，相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備的先后出現(xiàn)，金屬學(xué)隨之快速發(fā)展。在鑄鐵研究方面，顯微鏡的使用以及金相學(xué)的興起都促進(jìn)了鑄鐵學(xué)的發(fā)展，使冶金學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)中得出可靠的數(shù)據(jù)。《冶金錄》雖然是一本工藝手冊(cè)，相比教科書來(lái)說(shuō)內(nèi)容較少，并且以技術(shù)操作為主，但其中后兩卷系統(tǒng)地講述了西方近代鑄鐵知識(shí)，在晚清來(lái)說(shuō)是相對(duì)先進(jìn)的，如對(duì)鑄鐵種類的介紹，尤其是介紹了西方發(fā)明不久的可鍛鑄鐵，以及各鑄鐵的性能及冶煉和雜質(zhì)對(duì)鑄鐵的影響。但這其中有些鑄鐵知識(shí)(多為數(shù)據(jù))不準(zhǔn)確，更沒(méi)有詳述合理的科學(xué)原理來(lái)解釋相關(guān)問(wèn)題。下文筆者將詳解《冶金錄》中的鑄鐵知識(shí)。

3.1 鑄鐵種類的介紹

現(xiàn)代鑄鐵學(xué)將鑄鐵分為灰口鐵、白口鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵，灰口鐵又分為鐵素體灰口鐵、鐵素體-珠光體灰口鐵、珠光體灰口鐵?！兑苯痄洝肪碇小罢撊坭T各事”之第一節(jié)“鐵的性情不同”中介紹了第一號(hào)鐵亦即灰口鐵，第二號(hào)鐵、第三號(hào)鐵(白口鐵)，深灰色鐵、能打之生鐵(可鍛鑄鐵)等鑄鐵的性質(zhì)、生產(chǎn)方法和使用性能。這些鑄鐵知識(shí)是現(xiàn)代鑄鐵學(xué)上最基本的內(nèi)容，《冶金錄》中的介紹已經(jīng)接近現(xiàn)代科學(xué)，并且還有許多定量分析。

《冶金錄》中的第一號(hào)鐵即灰口鐵，灰口鐵是當(dāng)今最主要的鑄造用材料，其斷口顏色呈深灰色。書中對(duì)灰鑄鐵有以下敘述：

質(zhì)紋如薄片聚成不能見(jiàn)其顆粒也，鐵中所含之炭結(jié)成極細(xì)之顆粒，其形亦難猝見(jiàn)，大約質(zhì)點(diǎn)聚密未易分別耳。([14]，頁(yè)289)

這里雖未認(rèn)識(shí)到灰鑄鐵中的碳以石墨的形式存在，但已經(jīng)指出碳在灰鑄鐵中結(jié)成極細(xì)之顆粒并成片狀分布。文中還提到第二號(hào)鐵所含之碳較之第一號(hào)鐵(灰口鐵)略少，內(nèi)部顆粒更細(xì)。如果第二號(hào)鐵的顏色比第一號(hào)鐵更深，則不適合于鑄小器物，卻適合于在干模中鑄造大型器物，因?yàn)槠淞鲃?dòng)性能好，充型能力好，容易成型，并且浮于表面的雜質(zhì)也少于第一號(hào)鐵，不至于燒壞模具。第二號(hào)鐵的牽力極大，鑄后可以用來(lái)機(jī)加工，耐磨性能比第一號(hào)鐵更好。這里的第二號(hào)鐵也是灰口鐵，只是第二號(hào)鐵中的含碳量比第一號(hào)鐵少。《冶金錄》中的第三號(hào)鐵為白色鑄鐵(白口鐵)，并提到：

在第一號(hào)鐵與第二號(hào)鐵化熔之時(shí)，令其多遇空氣則變?yōu)榈谌?hào)鐵，若斷之則其斷面頗明，顆粒能辨，此種鐵不合于鑄物之用也。([14]，頁(yè)289)

這正是白口鐵的制造方法，而未能言明通入空氣的目的是使灰鑄鐵中的石墨分解，從而促使鑄鐵白口化。文中提到有一種顏色更深的深灰色鐵：

深灰色之鑄鐵如見(jiàn)其中有筆鉛者，用以鑄大器物則不能堅(jiān)固只可鑄各種小件與空心之器，但鑄極細(xì)之物斷不可用粗而有顆粒之豬鐵，因有粗顆粒則不能流入模之細(xì)微處，已成之后必不清楚也。鑄鐵若含磷少許則其色略為白色，其顆粒必不粗亦可以鑄物?；疑T鐵鑄成鍋類之器而鐵中所含之炭或筆鉛太多則經(jīng)火熱而黑質(zhì)化出烹煮之物必受其黑色而不可食矣，若用含磷之鐵斷無(wú)此弊。([14]，頁(yè)290)

從引文可以得知當(dāng)時(shí)西方鑄鐵學(xué)上已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磷具有細(xì)化晶粒的作用，因此含磷鑄鐵才有較好的流動(dòng)性與充型能力，同時(shí)還指出了鑄鐵中的石墨在高溫下容易析出，而含磷的鑄鐵不容易析出石墨，未能言明其中根本原因，即磷有促進(jìn)鑄鐵石墨化的作用。

在下卷末尾有一節(jié)名為“能打之生鐵”(可鍛鑄鐵)，其內(nèi)容為：

第二號(hào)木炭燒之鑄鐵或鑄廠中有零碎好鐵塊更可用，如將第二號(hào)鐵與第三號(hào)鐵調(diào)和亦可用之……置于鐵箱退火，加新而細(xì)致河砂或極細(xì)之鐵礦粉或黑錳養(yǎng)粉或用以上三物調(diào)和亦可。鐵通盛滿材料，以物件插入其中，將鐵桶加熱十二時(shí)至十八時(shí)，如鐵質(zhì)本身是極硬亦能少受錘打也。([14]，頁(yè)308)

可鍛鑄鐵通常分為黑心和白心可鍛鑄鐵，黑心可鍛鑄鐵是美國(guó)人塞斯博登(Seth Boyden)于1826年發(fā)明的，此處引文敘述了黑心可鍛鑄鐵的生產(chǎn)方法：首先將白口鐵置于箱中圍以中性介質(zhì)(高爐爐渣、細(xì)砂)，密封后放在爐內(nèi)加熱退火，退火可使鑄件中的滲碳體分解，形成團(tuán)絮狀石墨。這是晚清譯著首次介紹可鍛鑄鐵的生產(chǎn)方法。1902年有一本專門的鑄造學(xué)教科書《鑄金論略》，辟出一章詳細(xì)論述了可鍛鑄鐵的制備方法，并且還有一段簡(jiǎn)明扼要的科學(xué)解釋：

生鐵照上法改變其性，必因放出炭質(zhì)若干分。有瑪利得駁之云，將脆性生鐵或在鐵礦粉，或在白石粉或在砂內(nèi)退火，其變化非化學(xué)之變化，乃質(zhì)點(diǎn)排列之變化。[15]

這兩句話綜合起來(lái)才是真正的原因，正是由于石墨的析出，晶體內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)排列也隨之改變。黑心可鍛鑄鐵雖然發(fā)明于1826年，但《冶金錄》英文原書中卻沒(méi)有給出相應(yīng)的科學(xué)解釋，僅僅介紹了生產(chǎn)方法；而出版于1878年的《鑄金論略》英文原書中已經(jīng)詳細(xì)的介紹了生產(chǎn)可鍛鑄鐵的科學(xué)原理。

中國(guó)大概在公元前5世紀(jì)就已經(jīng)發(fā)明了韌性鑄鐵，可以用于制造韌性工具，這比西方的可鍛鑄鐵發(fā)明要早的多。與西方可鍛鑄鐵用高硅低碳鐵水澆鑄而成不同的是，中國(guó)古代使用的是高碳低硅的白口鐵。中國(guó)與歐洲冶鑄技術(shù)歷程的發(fā)展不同，歐洲先發(fā)明了白口鐵，后有灰口鐵，然后才發(fā)明可鍛鑄鐵，而中國(guó)古代發(fā)明白口鐵之后，就發(fā)明了鑄鐵柔化處理技術(shù)，這就使可鍛鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)明在灰口鐵之前[16]。中國(guó)的鑄鐵從塊煉鐵開(kāi)始，最早利用的是隕鐵，然后發(fā)明了坩堝煉鐵，之后發(fā)明了高爐煉鐵法，在此基礎(chǔ)上又先后發(fā)明鑄鐵脫碳、鑄鐵柔化、生鐵煉鋼等技術(shù)。中西方的鑄鐵知識(shí)有比較大的差別，西方注重實(shí)驗(yàn)研究，《冶金錄》中記載的鑄鐵知識(shí)有很多都是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而中國(guó)古代以技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)特別是鑄鐵熱處理，在古代文獻(xiàn)鮮有相關(guān)數(shù)據(jù)的記載。

3.2 調(diào)和各鐵試驗(yàn)法

《冶金錄》的作者指出可以根據(jù)所鑄器物的不同美觀，以及使用性能的要求，選用不同種類的鑄鐵，將前述幾種鑄鐵按照一定的比例混合熔鑄就可以得到所需的鑄鐵。例如：

鑄鐵之色為極深之灰色或其質(zhì)太松，可以少加第三號(hào)之鐵或舊生鐵之碎塊，若其色為黑灰色則每百分中加第三號(hào)鐵三十分或加碎塊鐵三十分亦可。若鐵中所含之炭太少，可以加第二號(hào)鐵之合用為度?！傊畬⒁活愯F之第一號(hào)與別類鐵之第二第三號(hào)或零碎塊調(diào)和必出好鐵。([14]，頁(yè)291)

以上所列根據(jù)顏色的變化，調(diào)整不同的鑄鐵比例使之混合可得到所需的新鑄鐵。

凡調(diào)和各種鐵以所鑄之器為主，如鑄鐵梁并鑄鐵軋軸所合用之鐵不能用以鑄空而有花紋之物，又如鑄細(xì)小之器能得其最清之花紋則不可以鑄重大之件，若用第二號(hào)之硬煤鐵或第一號(hào)之硬煤鐵與第三號(hào)之木炭鐵調(diào)和镕鑄大件最為合宜，但所用之硬煤鐵必?fù)衿浼颜?，因其質(zhì)頗有高下也。([14]，頁(yè)291)

這些內(nèi)容都是正確的，文章雖指出了因所鑄器物的不同，以及不同的使用性能，需要配比出符合要求的鑄鐵，但沒(méi)有說(shuō)明其中的根本原因。之所以鑄小器物要用含磷的鑄鐵，是因?yàn)榱滋岣吡髓T鐵的流動(dòng)性，而含磷太多使鑄鐵有冷脆性，所以不能鑄重大器物。

這些內(nèi)容也和中國(guó)古代的生鐵煉鋼、熟鐵方法有共同點(diǎn)，將不同含碳量的鑄鐵混合加熱保溫處理后，使其能夠交換其中的碳，最后達(dá)到碳平衡，這和中國(guó)古代的生鐵煉鋼、熟鐵的方法是一致的。

3.3 鑄鐵中非金屬元素及其影響

鑄鐵中的鐵是主量元素并占絕大多數(shù)，《冶金錄》中認(rèn)為：“生鐵所含之炭為百分之二或至百分之六?！?([14]，頁(yè)301)這個(gè)數(shù)據(jù)很接近現(xiàn)代鑄鐵含炭量2.11—6.69%。鑄鐵中雜質(zhì)主要有硫、磷、硅以及一些微量元素等，《冶金錄》記述了這幾種雜質(zhì)對(duì)鑄鐵性能的影響。

含磷量的不同使鑄鐵的性能也隨之改變，《冶金錄》卷中有一段的內(nèi)容詳述了磷對(duì)鑄鐵性能的影響：

有一種易镕而速凝之灰色鐵可以鑄小而有花紋之器，但其顏色值過(guò)深者鑄成之物不能清楚，鐵內(nèi)含磷少許者鑄此種物最為合宜，若鑄極小之物尚不可用，必取水鐵礦煉出之鐵用之，取其含磷多也。欄桿等有花紋之物不可用含磷之鐵，必?fù)衿渥罴?xì)質(zhì)紋之凈鐵而鑄之，欲其能任猝加至重力也，軋軸與車輪鑄成之時(shí)，欲其冷而凝結(jié)者，必用最堅(jiān)固之第二號(hào)鐵，若用第二號(hào)鐵再加第一號(hào)鐵或第三號(hào)之木炭鐵或零碎鐵塊，與之調(diào)和為最宜。鑄極硬之軋軸鐵內(nèi)含磷少許亦無(wú)大害，若鑄車輪切不可用水鐵礦煉出之鐵。([14]，頁(yè)292)

以上引文中，對(duì)鑄鐵中含磷之多少與使用性能的介紹都是正確的，但是卻沒(méi)有說(shuō)出其中的根本原因即磷在鑄鐵中的作用：第一，磷增強(qiáng)了鑄鐵的流動(dòng)性和充型能力，因此含磷鑄鐵可以鑄造帶有花紋的小型裝飾器物。第二，磷顯著提高了鑄鐵的耐磨性，所以鑄造硬度高的軋軸，含磷少許不會(huì)影響其性能。磷含量的不同使鑄鐵具有不同的力學(xué)性質(zhì)，在《冶金錄》下卷中給出了具體的數(shù)值：

鐵含磷冷時(shí)性脆，若鐵不和別質(zhì)而含磷其色光而白且甚硬也，但也易生鐵銹耳，凡鐵二百分之內(nèi)含磷一分，則鐵之性情之大改變矣。([14]，頁(yè)301)

這句話非常正確，并且當(dāng)今耐壓鑄鐵的含磷量一般控制在0.4—0.7%。

《冶金錄》下卷分別講述了以下6種雜質(zhì)對(duì)鑄鐵的影響：

硫，鐵中含硫則易镕，較之凈鐵更易生銹，鐵含硫少許亦無(wú)妨，但每鐵百分含硫多于一分則冷時(shí)，鐵性甚脆，即熱時(shí)亦能脆也。矽(硅)，矽為生鐵常含者，熱風(fēng)鐵含矽多于冷風(fēng)鐵，镕鐵所燒之煤火鐵礦內(nèi)有硫或磷則熱風(fēng)鐵內(nèi)含此二物，較之冷風(fēng)鐵稍多。凡鐵含矽則硬而脆，其性情與含磷者同。鐵含砷其色白而質(zhì)亦脆。鐵含鉻則其質(zhì)硬幾似金剛石，但令鐵與鉻相合非易事也。錫與鐵相合，其質(zhì)硬而最佳；如錫與鐵相合各半，其色最白堅(jiān)光如鋼。([14]，頁(yè)301)

這些以上內(nèi)容和現(xiàn)代鑄鐵學(xué)是一致的，硫與鐵可以形成低熔點(diǎn)(1190℃)硫化鐵，液態(tài)硫化鐵與鐵水能夠無(wú)限互溶，易于與鐵再更低溫度下形成共晶，其共晶溫度只有988℃，因此鐵中含硫易熔[17]。同時(shí)硫增加了鑄鐵的熱脆性，使之容易生銹。硅是鐵中常見(jiàn)的雜質(zhì)，能夠使鐵有冷脆性，并且和磷一樣都能提高鑄鐵的硬度；鉻可以提高鑄鐵的硬度，是鉻系耐磨鑄鐵中主要合金元素；錫能提高鑄鐵強(qiáng)度。

比之晚出的《煉鋼要言》中也有一段相似內(nèi)容：

含矽則性硬而脆，每百分中含硅〇.八分尚無(wú)妨，但必另含錳三分，否則于質(zhì)有影響。鋼鐵含硫性熱脆。鋼鐵每百分中含磷有五分至八分，性均冷脆；鋼如每百分含磷二分尚無(wú)妨，于打軋鋼條每百分如含磷多于〇.八分則堅(jiān)固必大減。鐵每百分含錳五分性冷脆性，鐵若變鋼則含錳有大益。鋼含砷性熱脆，如用速冷之法(淬火)時(shí)含砷有益，鋼內(nèi)含砷硬性加而韌性減且紅脆。鋼含鎢性硬而韌；鐵含釩易于抽絲；鐵每百分含炭〇.二五分為熟鐵，含炭〇.五分為鋼，含炭一.七五分為鋼尚能粘接之界，含炭二分為初入生鐵之界。[18]

這上邊說(shuō)含碳量大于2%為生鐵，與《冶金錄》介紹的一樣，并與現(xiàn)代金屬學(xué)基本一致，熟鐵、生鐵、鋼的含碳量幾個(gè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)代數(shù)據(jù)有一定的差距。錳、鎢與釩對(duì)鑄鐵的性能的影響是正確的，但這幾個(gè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，這些內(nèi)容在《冶金錄》中沒(méi)有介紹。

4 《冶金錄》的傳播及其影響

《冶金錄》作為江南制造局的教科書，在江南制造局附設(shè)的工藝學(xué)堂中，是基本的金工教科書。江南制造局翻譯出版的科技譯著，每本書刻本數(shù)量多在千本以上，除滿足工藝學(xué)堂的教學(xué)外，同時(shí)制造局也在社會(huì)上出售所譯西書，一時(shí)開(kāi)明人士與學(xué)子購(gòu)買者頗多。洋務(wù)運(yùn)動(dòng)期間創(chuàng)辦的許多企業(yè)的員工也都在學(xué)習(xí)西方科技，他們也購(gòu)買江南制造局或其它譯書機(jī)構(gòu)出版發(fā)行的西學(xué)譯著。在盤塘煤局初創(chuàng)時(shí)期，盛宣懷就曾為煤局工作人員代購(gòu)了許多江南制造局刊刻的西書譯著，如《地學(xué)淺釋》8本、《金石識(shí)別》6本、《冶金錄》2本等[19]。張之洞也曾經(jīng)向江南制造局訂購(gòu)西書十五種，其中就包括《冶金錄》。這些主張實(shí)業(yè)救國(guó)的洋務(wù)派愛(ài)國(guó)人士顯然把《冶金錄》看作是引進(jìn)西方先進(jìn)鑄鐵知識(shí)的起點(diǎn)。

在西學(xué)影響下，還有一些傳統(tǒng)的中國(guó)書院也要求學(xué)生讀西書，如豫南書院要求學(xué)生閱讀的西書書目就有幾十種，涉及政法、軍事、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、科技等許多方面，其中含有趙元益筆述的《冶金錄》《西藥大成》《井礦工程》等[20]。維新運(yùn)動(dòng)時(shí)期，作為岳麓書院最后一任山長(zhǎng)的王先謙，在主持書院時(shí)曾改革教學(xué)內(nèi)容，設(shè)立經(jīng)、史、掌故、算、譯五門。這一舉措在社會(huì)上廣受好評(píng)，為此蔣德鈞、劉麟祥、熊希齡等人為岳麓書院捐助了大量西學(xué)新書，其中就包括2本《冶金錄》，這些書籍給岳麓書院輸送了新鮮的血液，提供了寶貴的精神財(cái)富和科技知識(shí)。之后湖南很多書院紛紛效仿岳麓書院，或改名為學(xué)堂，或改變課程設(shè)置，學(xué)習(xí)西方科技知識(shí)成為一項(xiàng)很重要的內(nèi)容[21]。光緒二十五年(1899)七月總理各國(guó)事務(wù)衙門上奏《尊議出洋學(xué)生肄業(yè)實(shí)學(xué)章程》[22]一折，認(rèn)為全國(guó)各翻譯機(jī)構(gòu)翻譯西書中的有用者雖不下數(shù)百種，并羅列一些書目，其中也包括《冶金錄》，但是為繼續(xù)擴(kuò)充中國(guó)的西學(xué)人才，還必須選譯更多的農(nóng)工商礦各書，刪繁舉要，使人人易于通曉。

煉鐵及鐵制品加工是人類社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志，鐵制品生產(chǎn)工藝的提高和社會(huì)進(jìn)步密不可分，并與普通民眾生活息息相關(guān)?！兑苯痄洝冯m然作為冶金類專業(yè)書籍，但在當(dāng)時(shí)也被一般知識(shí)分子所了解。當(dāng)時(shí)的學(xué)人研究著作或小說(shuō)中就有相關(guān)記載，如梁?jiǎn)⒊摹段鲗W(xué)書目表》就有《冶金錄》[23]，葉瀚在《初學(xué)讀書要略》中記載：

講金石學(xué)者，有《金石識(shí)別》一書。此書以上，尚有礦脈分別之書，尚無(wú)譯本。以下即礦冶之書，如制造局所譯《寶藏興焉》是也。余又有《冶金錄》《練石編》，亦是礦冶家言也。[24]

劉師培也曾研讀過(guò)此書，并寫有簡(jiǎn)介導(dǎo)讀文字[25]。

清末小說(shuō)《海上花魅影》第三十回中講到：水如去他岳母家借錢到上海辦了一個(gè)出米的機(jī)器，又買了幾本介紹開(kāi)礦的書，如《寶藏興焉》《開(kāi)煤要法》《冶金錄》等。小說(shuō)很多情況下是現(xiàn)實(shí)的真實(shí)寫照，一個(gè)人為了開(kāi)作坊，買書主動(dòng)學(xué)習(xí)，說(shuō)明這些書在當(dāng)時(shí)是很流行的。在甲午戰(zhàn)爭(zhēng)之后很多讀書人開(kāi)始重視“經(jīng)世之學(xué)”，重視西學(xué)，他們開(kāi)始閱讀西學(xué)著作，清末民初廣東有一個(gè)叫羅師揚(yáng)的讀書人為了解西學(xué)，曾叫其弟子訪購(gòu)了一本《冶金錄》[26]?？梢?jiàn)此書在社會(huì)上的流傳相當(dāng)廣泛，閱讀《冶金錄》的人群不局限于洋務(wù)人士，也不局限于洋務(wù)學(xué)堂，在傳統(tǒng)學(xué)院以及普通讀書人中也有諸多人閱讀過(guò)此書，當(dāng)然最主要的閱讀者是各類學(xué)堂的學(xué)員，畢竟這是一本在工藝學(xué)堂中的教科書。

5 結(jié)語(yǔ)

西方近代鑄造技術(shù)在我國(guó)的傳播始于明末清初。當(dāng)時(shí)有兩本重要的著作，一本是孫元化撰寫的《火攻契要》，另一本為湯若望口授、焦勖筆述的《西法神機(jī)》，兩書的主要內(nèi)容以火器的鑄造技術(shù)為主。清中葉后期龔振麟的《鑄炮鐵模圖說(shuō)》一書，是世界上第一本關(guān)于鐵模鑄造的書籍，詳細(xì)地介紹了鐵模鑄炮的工藝，其目的是希望提高中國(guó)的軍事實(shí)力。從上可以看出，不管是最早引進(jìn)還是中國(guó)人自己撰寫的鑄造技術(shù)著作，其主旨皆是為軍事武器的生產(chǎn)服務(wù)。而《冶金錄》作為晚清一本重要的科技譯著，其主要內(nèi)容為鑄造技術(shù)(各種造模法)，其中沒(méi)有一個(gè)實(shí)例是關(guān)于軍事器械的鑄造，書中實(shí)例也多為生活生產(chǎn)中常用之物的鑄造技術(shù)，特別是砂型鑄造技術(shù)，以及反射爐沖天爐等設(shè)備的介紹。這些技術(shù)與設(shè)備的引進(jìn)，對(duì)于當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)翻砂廠來(lái)說(shuō)比較容易接受?！兑苯痄洝芬M(jìn)的很多實(shí)用鑄造技術(shù)，不僅可以鑄造當(dāng)時(shí)所需的許多工具零件，對(duì)于仿制西方大型機(jī)器來(lái)說(shuō)，也是必不可少的基礎(chǔ)。《冶金錄》帶來(lái)了工業(yè)生產(chǎn)中的最基礎(chǔ)的鑄造技術(shù)，對(duì)近代中國(guó)引進(jìn)西法有一定的意義。

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