㈠ 「百煉成鋼」的原理是什麼
人說，挫折和失敗是一座學校，只有經歷了風雨，才能見到彩虹。古往今來多少名人少年曾受非人折磨、遇艱難險阻，然而最終在困境中起飛，翱翔長空，有了自己的一片天空。
「百煉成鋼」語出三國魏·陳琳《武軍賦》：「鎧則東胡闕鞏，百煉精剛。」五代·王定保《唐摭言·知己》：「蕭若百煉之鋼，不可屈抑。」比喻經過多次的磨煉鍛煉，依舊不屈不撓的優秀人物。
其實，百煉成鋼這句成語是來自我國古代的一項獨特的煉鋼工藝。
我國在春秋時就有了煉鋼生產，而最初的鋼都是海綿鐵。煉鋼時，把海綿鐵放入爐內，讓它在受熱中滲碳。到一定溫度後拿出來鍛打，這就是最早煉成的鋼。後來人們在冶煉中發現，反復加熱鍛打的次數越多，鋼件越硬。於是工匠便把反復加熱鍛打的一定次數定為正式工序，這成為百煉鋼工藝中的重要步驟，並作為一種國家的工藝固定下來了。這就是百煉成鋼工藝的起源。現代冶金分析證明，經反復地加熱鍛打，會使鋼件的組織緻密，成分均勻，夾雜物減少並細化，從而顯著地提高鋼製品的質量。
秦與西漢時期，用生鐵炒鋼（包括炒熟鐵）的新技術出現，工匠們把百煉工藝改為用炒鋼或熟鐵作為原料，使百煉成鋼技術得到進一步發展。
炒鋼，就是把生鐵加熱到熔化或基本熔化階段，在熔池中加以攪拌，藉助於空氣中的氧把生鐵中所含的碳氧化掉。而炒鋼與炒熟鐵實質是一回事，熟鐵就是含碳極低的炒鋼。熟鐵、炒鋼的成分均勻，其內含的夾雜物均較細小。
根據有關學者的考證和對河北省滿城西漢中山靖王劉勝墓中出土的鋼劍和錯金書刀的分析，這些刀劍均是用碳鋼製成的，而質量大大超過了戰國時期的鋼製品，含碳不均的現象明顯減少。這都是反復加熱鍛打的結果。
東漢時，百煉鋼工藝已趨成熟。古代的「涑」字通「煉（A）」、「A」，在古兵器銘文中常見，在《說文解字》中釋其義為「冶金」。「百煉」、「百辟」過去曾被認為泛指反復鍛打。但有九煉、三十煉、五十煉、七十煉、百煉共存的事實，說明這些具體數字有其特定的含義。據冶金史專家研究，煉數應是代表了一定的工藝並表明產品的質量。從三十煉鋼刀和五十煉鋼劍的檢驗結果推測，煉數可能就是指疊打後的層數。在鍛制刀劍時，以炒鋼為原料，可以用同一種鋼料反復折疊鍛打，也可以用數層成分略異的原料疊打，然後加熱折疊再鍛，反復多次，最後製成百煉鋼刀劍。從新中國成立後出土的文物中已得到證實：
年山東臨沂地區蒼山漢墓出土了一把環首鋼刀，刀身刻有「永初六年五月丙午造州涑大刀，吉羊（祥）宜子孫」，可知是「三十煉」工藝製成，北京鋼院的專家對這把刀進行檢測，證實其含碳量為0.6%～0.7%，是用塊煉鐵做原料，加溫後反復折疊鍛打而成。
年，江蘇徐州銅山縣駝龍山漢墓出土一把鋼劍，長109厘米，劍身長88.5厘米，寬1.1～3.1厘米，脊厚0.3～0.8厘米。劍把正面有錯金銘文：「建初二年（公元77年）蜀郡西工官王惜造五十涑（煉）△△孫劍△。」銘文說明此劍是用「五十煉」工藝製成的。
年，日本奈良縣櫟本東大寺山古墓，出土了一把中國東漢中平年間製造的大鋼刀，上有銘文「中平△年5月丙午，製造支刀，百煉清剛（鋼），上應星宿，下辟不祥」。可知此刀為「百煉」工藝製成。
百煉技術在三國時廣為運用。曹操下令工匠為他鑄造五把寶刀。工匠經三年完成，其中兩把自己留下，余者三把分給三子。
五把刀用三年才完成，可見工藝之復雜。繼曹操鑄後，兒子曹丕於公元219年也曾命國家級的冶煉家，挑選最精良的金屬為其造兵器。結果煉成三把寶劍、三把寶刀、兩把匕首和一把露陌刀。這些兵器都是用百煉工藝製成。為此，曹丕為五種兵器分別起了名字。
同時期，蜀漢、孫吳的百煉技術也很高。劉備讓蒲元造了500把寶刀，上刻「七十二煉」，也就是說500把刀也是經過近百次的反復鍛打才鑄成的。
魏晉南北朝是百煉鋼的鼎盛時期，此後，由於其他煉鋼方法的出現，百煉鋼被逐漸取代。而在一些民族地區，從宋代以來，大多用百煉或數十煉的鋼制刀。南宋初年，著名學者曾敏行在《獨醒雜志》中談道：
「我住在湖南時，常常看見瑤族人到寺廟里去拜神。他們瑤族男人每人都有佩劍。這些劍是黃色的鋼鑄造的，也只有蠻族部落的人才會造這種劍。瑤人有個奇特的風俗，每當有人家生了兒子，所有來看孩子的親戚朋友，都必須帶上一塊鐵，扔到這家盛有水的木盆里去。孩子長大成人後，在他的婚禮宴會上，再把這些賞鐵的朋友們請來，並拿出木盆里的鐵反復煉上一百次，成了最優質的鋼。用這種鋼打的劍，一點雜質沒有。這樣，最初獲得鐵塊的孩子，長大後便有了一把鋒利無比的劍。這劍一揮，就能把樹攔腰斬斷。有人曾經訪問過那裡的老鐵匠，他們說造這種劍的鋼為『到鋼』，也就是要煉到一定程度的鋼。」
對於百煉鋼的記載，古文獻中最詳細的是沈括的《夢溪筆談》，其中有：「予出使至磁州鍛坊，歡煉鐵，方識其鋼。凡鐵之有鋼者，如面中有筋，濯盡柔面，則麵筋及見，煉鋼亦然。但取精鐵鍛之百餘火，每鍛稱之，一鍛一輕，至累鍛而斤兩不減，則純鋼也，雖百煉不輕矣。此乃鐵之精純者，其色清明，磨寶之，則黯然青且黑，與常鐵迥異。」
我國古代的鋼鐵冶煉技術在世界上是遙遙領先的，據有關出土文物證明我國的煉鐵煉鋼要比歐洲早1000多年。
早期的煉鐵是將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中，在650℃～1000℃焙燒，利用木炭的不完全燃燒產生的一氧化碳使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵。由於煉爐中溫度偏低，不能使熔點為1535℃的鐵熔化，所以到液態的鐵。人們等煉鐵成功後冷卻煉爐，取出鐵塊，這種煉鐵方法叫塊煉鐵。用這種方法煉得鐵質地疏鬆，還夾雜著許多來臬礦石的氧化物。在實踐中人們發現如果把這種鐵，加熱到一定溫度下再反復鍛打，就可把夾雜的氧化物擠出去，此時鐵的機械性能就得到了改善。
在反復鍛打鐵塊的基礎上，古人有了塊煉鐵滲碳成鋼的經驗，這種材料就是最早的鋼。它是為改變塊煉鐵的性能而要用木炭作燃料，加熱塊煉鐵並打，這樣少量的碳會從鐵的表面滲進去。西漢時，為提高塊煉鐵滲碳鋼的質量，人們逐漸增加了鍛打的次數，由10次、30次、50次增至近百次從而得到所謂的「百煉鋼」。由此也產生了「百煉成鋼」這一成語，它用來比喻久經鍛煉，變得非常堅強，成為優秀人物。
孫悟空一雙火眼金睛也需要在太上老君的煉丹爐中歷盡七七四十九天，也算得「百煉」了。可見，要成「鋼」，大概真的需要如一把鋼刀、一把鋼鏟一樣，經歷「百煉」的。