漢代的煉鐵技術已經非常成熟，漢代的鐵兵器在性能上已經壓倒了銅兵器。當時青銅的性能已經到了極限，而鐵的潛力深不可測。秦朝統壹後，軍隊的武器裝備逐漸從最初的青銅武器轉變為性能更好的鐵制武器，但這個過程直到漢朝才完成。隨著漢代冶鐵技術和鋼鍛造技術的進步，到西漢末年，鐵兵器逐漸盛行，青銅兵器開始退出戰爭舞臺，冷兵器進入鼎盛時期。中國是世界上最早發現和利用鐵的國家之壹。相傳在商代中期，中國北方的壹個武器制造廠偶然發現了幾塊非常堅硬的隕石。他在鑄銅鈸的時候把隕石熔化了，做了壹把鐵銅鈸。偶爾獲得的隕石很難滿足大量制造武器的需要，自然界中的鐵都是以化合物的形式存在，必須進行冶煉。因此古人進行了大膽的探索和實踐，冶煉技術在漢代取得了突破。漢代新的冶鐵技術使鐵制兵器的質量、形制和種類不斷發展和完善，其形制逐漸趨於統壹和定型。比如漢代的戰鬥武器有鈹、戟、矛、刀、劍，遠程武器有弩、弓，防護裝備有鎧甲、盾牌。漢代鐵劍的制作最能代表當時鐵制兵器的制作水平。漢代制作鐵劍的基本工藝是鍛造，漢代的鍛造工藝壹般采用以下幾種方法:壹是用鐵塊直接鍛造。漢代人工冶煉得到的鐵礦石是塊狀煉鐵，是鐵礦石在較低的冶煉溫度下進行固體還原得到的，含有大量的脈石渣，需要進行鍛造和擠壓。鍛造前疏松多孔，故又稱海綿鐵。二是塊煉鐵滲碳鍛造。這種方法在春秋時期已被采用。西漢時期，這種方法主要用於制劍。劉勝墓出土的壹把長劍和壹把短劍，都是經過煉鐵和滲碳後折疊鍛造而成，所用原料和滲碳方法與燕下渡鋼劍相同。第三種是用炸鋼或熟鐵鍛造的。西漢後期，出現了用生鐵炸鋼的技術。它是將生鐵加熱到熔融或基本熔融的狀態，在熔池中攪拌，借助空氣中的氧氣將生鐵中所含的碳氧化，從而變成鋼或熟鐵。前者是把生鐵炒到需要的碳含量，也就是鋼；後者不加控制炸到最後，含碳量極低。使用生產效率高的生鐵作為煉鋼原料，是煉鋼史上的壹次革命。炒鋼產品成分均勻，夾雜物壹般較小且分布均勻，質量優於塊狀滲碳鋼。而且當時的生鐵冶煉已經達到了很高的水平，用豐富的生鐵作為原料來炸鋼，產量高，效率高，可以滿足社會的廣泛需求。因此，熟鐵或炒鋼會成為壹種新的制劍材料，或以熟鐵為原料經過滲碳處理，或以炒鋼為原料反復加熱、折疊、鍛造，最後制成劍。第四種是用鑄鐵脫碳鋼鍛造。鑄鐵脫碳是中國古代生鐵煉鋼的壹種獨特方法。它是將白口生鐵鑄件在固態下脫碳退火，得到高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。這種方法的特點是通過把握時間來控制脫碳，因為生鐵中多余的碳被氧化成氣體跑掉，成為全鋼結構。基本沒有石墨析出或只有少量石墨析出。
脫碳鑄鐵保留了生鐵夾雜物少、組織均勻、質地純凈的優點。目前已知最早的鑄鐵脫碳件是劉勝墓中埋藏的六件鐵鏟。劉勝死於公元前113年，這說明這種煉鋼方法最遲出現在公元前2世紀末。漢代鑄鐵脫碳物有兩種制作方法。壹種是把生鐵鑄成鋼坯，然後脫碳成鋼，再簡單加工，比如加熱彎曲，局部滲碳，鍛造葉片。這種方法被廣泛用於制造生產工具和家用電器，如河南澠池出土的漢魏時期鐵窖藏中的鋼斧。另壹種方法是將生鐵鑄造成薄板，然後脫碳得到型鋼，反復加熱鍛造制成產品。像劍這樣的武器就是這樣制造的。過去在漢代冶鐵遺址中發現了大量的鑄鐵板，如鄭州的古滎鎮、南陽的瓦房莊、魯山的王成剛，都是脫碳鋼。目前也發現了鑄鐵脫碳鍛鋼而成的劍，如北京大保臺西漢墓出土的壹把環頭鐵劍，河南鞏縣鐵生溝冶鐵場出土的壹把鐵劍。以上是漢代鐵劍的壹般制作工藝。在漢朝，壹些先進的技術被用來制造壹些高質量的劍。首先是局部淬火工藝。鋼劍淬火工藝出現在戰國時期。經檢測，燕下渡遺址出土的戰國末期鋼劍，經考證曾加熱至900多度淬火，是我國古代已知最早的淬硬鋼器。西漢還有壹個發展，產生了只淬劍刃的新技術。因為刀刃經過淬火，硬度很高，極其鋒利。但劍脊未經淬火，所以硬度較低，保持良好的韌性，不易折斷。二是表面滲碳工藝。滿城劉勝墓出土的錯金書刀是塊煉鐵、滲碳、疊加而成的低碳鋼片。經過鍛磨，表面滲碳，使刀的表面組織含碳量更高，更硬。同墓的壹把鋼劍也經過了滲碳處理，表層的含碳量在0.6%以上，高於心部高碳層的0.5%-0.6%。三是百煉鋼工藝。1974山東蒼山出土的東漢鋼刀和1978江蘇徐州銅山出土的東漢鋼劍，都是用炸鋼反復加熱折疊鍛造而成。劍上的銘文據說不是簡單的層的概念，而是代表壹定的工藝品質和水準。可見劍加熱疊鍛工藝在當時已經發展到了壹個新的水平。除了上述冶鐵工藝，到了漢代，以辨別劍的優劣為目的的相劍術開始流行。隨著鐵劍取代青銅劍，相術的內容也從早期的青銅劍變成了鐵劍。這也從另壹個角度證明了漢代的冶煉技術已經提升到了理論層面。正是由於漢代高超的冶鐵技術，這些鐵制兵器堪稱天下壹絕，幾乎將兵器制造技術上升到了藝術境界。壹知半解韓非子說，在森林裏還有壹個與項劍有關的故事:曾是壹個很好的劍客，他去旅行是為了保衛國家。魏軍怨恨吳王，曾從兒子口中說，吳王是把好劍。我是壹名劍客。請讓我去為吳王拔劍，刺死他。
魏軍說:妳這樣做不是出於義，而是為了利。吳國富強，國家貧弱。如果真的去了，恐怕會被吳王為我所用。
所以魏軍將壹直被兒子放逐。這個故事說明春秋晚期就有擊劍了。因為正是在這個時期，古代青銅劍走向成熟和繁榮，並在實踐中得到廣泛應用。
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