材料

炼钢：含碳量与工艺控制

钢是铁与碳的精确平衡：脱碳、渗碳或调和，各路线都要控制火候。

炼钢：含碳量与工艺控制 · 待补充

器物线稿示意。

前置条件

需要先取得生铁或熟铁原料，炼钢是铁料的二次加工。

配料比例与火候判断依赖可重复的度量与经验标准。

生铁太脆、熟铁太软。钢是含碳量介于两者之间的铁碳合金——硬而不脆，是刀剑、工具、弹簧的材料。

中国古代炼钢有三条主要路线：炒钢（生铁在氧化气氛中搅拌脱碳）、灌钢（生铁液浇灌熟铁渗碳，沈括有明确记载）、百炼钢（反复折叠锻打均化碳分与夹杂）。三条路线并存，各有适用场景。

生铁与熟铁（冶铁的产物）、木炭、锻打设备。灌钢法需要能熔化生铁的炉温；百炼钢需要大量人工锻打。

炒钢：生铁加热至半熔，鼓风搅拌，碳被氧化脱除，得到熟铁或钢。灌钢：生铁液淋在熟铁上，碳扩散渗入，再锻打成材。百炼：钢料反复加热折叠锻打，碳分均匀、夹渣排出。

含碳量无法直接测量，全凭火候与经验：脱碳过头变熟铁，不足仍是脆铁。淬火（热处理）是另一道坎——水温、时机、钢种匹配决定硬度与韧性的平衡。

好钢”刚柔相济”：弯而不折、刃口能磨出锋利。古人用锉刀试硬度、看断口纹理（花纹钢的折叠纹是工艺痕迹）。

优质钢产量受限于燃料、原料配比与熟练工匠。百炼钢”千锤百炼”的成本决定了它只能用于刀剑等小而贵的物件。

冶铁是原料前提；鼓风与窑炉决定炉温；淬火属于热处理范畴，与炼钢配套但工艺独立。

唐代灌钢法已见于记载，长安官府作坊与民间铁器铺能生产钢件；但优质钢材仍属贵重材料。

北宋冶铁炼钢规模空前，汴京有官营作坊；灌钢法成熟，铁产量为当时世界之最。

南宋兵器与农具制造延续北宋工艺，临安有军器作坊；灌钢法仍为主流。

南京有官营冶铸作坊，宝船铁锚、兵器制造规模大；炒钢、灌钢工艺成熟。