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铁分为生铁和熟铁。熟铁、钢和生铁都是铁碳合金,以碳的含量多少来差异。一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁,含量在0.2-1.7%的叫钢,含量在1.7%以上的叫生铁。熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用处不广;生铁含碳许多,硬而脆,几乎没有塑性;钢具有生铁和熟铁两种长处,为人类广泛使用。
因为这种钢的质量还不够好,炼这种钢碳渗进的多少,散布的是否均匀,杂质除去的程度,都十分难掌握,并且出产功率极低。为了前进钢的质量,中国古代工匠从西汉中期起发明晰"百炼钢"的新工艺。北宋闻名科学家沈括在《梦溪笔谈》里叙说磁州百炼钢的进程。
就是接连烧锻百余次,至分量不减停止。所谓"百炼钢",就是将块炼铁重复加热折叠锻打,使钢的安排细密、成份均匀,杂质削减,然后前进钢的质量。用百炼钢制成的刀剑质量很高,很高。