国期间蜀汉闻名的刀兵造造家蒲元在斜谷口（今陕西周至县西南），“镕金造器，特反常法”，为诸葛亮铸刀三千口。刀铸成以后，为了查验量量，蒲元让兵士用竹筒灌满铁珠，举刀猛砍，如截刍草，竹筒断而铁珠裂，人们交口颂扬蒲元铸造的钢刀是可以“斩金断玉，削铁如泥”的“神刀”。
“神刀”是如何炼成的呢？那要从中国古代先辈的炼钢工艺谈起。 中国是世界上最早消费钢的国度之一。考古工做者曾经在湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中挖掘出一把铜格“铁剑”，通过金相查验，成果证实是钢造的。那是迄今为行我们见到的中国最早的钢造实物。
它阐明从春秋晚期起中国就有炼钢消费了，炼钢消费在中国已有2500多年的汗青。 春秋战国期间，楚国造造的刀兵闻名全国。《史记·礼书》和《苟子·议兵篇》中都谈到楚国的宛（今河南省南阳）出产的刀兵刃锋象蜂刺三样凶猛，那必定是钢造的。因为铁造的刀剑过于柔嫩，不成能到达象蜂刺一样的尖利水平。
其时西方古罗马兵士利用的刀剑是熟铁的，在战场上比武时一刺便弯，再刺之前非要放在地上用脚踩曲不成。公元1世纪时欧洲人普利尼曾经说过：“固然铁的品种多而又多，但是没有一种能和中国的钢比美。”可是春秋战国期间，中国人事实是摘取什么 *** 停止炼钢消费的呢？人们在文献素材中还没有找到记载，而考古工做者在对河北易县燕下都出土的部门钢刀兵停止科学查验的时候却展示出中国最古老的炼钢法。
我们晓得，生铁、熟铁和钢的次要区别在于含碳量上，含碳量超越2％的铁，喊生铁；含碳量低于0。05％的铁，喊熟铁；含碳量在0．05％－2％傍边的铁，称为钢。中国古代最早的炼钢工艺流程是：先摘用柴炭做燃料，在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块，待炉子冷后取出，喊块炼铁。
块炼铁含碳量低，量地软，杂量多，是人类早期炼得的熟铁。再用块炼铁做原料，在碳火中加热吸碳，进取含碳量，然后颠末锻打，除掉杂量又渗进碳，从而得到钢。那种钢，喊块炼铁渗碳钢。河北易县燕下都出土的钢刀兵，都是用块炼铁渗碳钢造造的。 用块炼铁透碳钢造造的刀，固然比力尖利，但仍然达不到可以“斩金断玉，削铁如泥”的水平。
因为那种钢的量量还不敷好，炼那种钢碳渗进的几，散布的能否平均，杂量除掉的水平，都十分难把握，并且消费效率极低。为了进取钢的量量，中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。 所谓“百炼钢”，就是将块炼铁频频加热折叠锻打，使钢的组织致密、成份平均，杂量削减，从而进取钢的量量。
用百炼钢造成的刀剑量量很高。1974年，山东省临沂地域苍山汉墓中，出土了一把东汉永初六年（公元112年）造造的钢刀，全长111．5厘米，刀背有错金铭文：“永初六年蒲月丙午造卅湅大刀吉羊宜子孙”。“湅”，便是炼的意思。那是迄今为行挖掘出的最早的百炼钢类型的产物。
科学查验表白，那把钢刀含碳量比力平均，刃部颠末淬水，所含杂量与现代熟铁类似。百炼钢的品种繁多，见于记载的有：“五炼”、“九炼”、“卅炼”、“五十炼”、“七十二炼”及“百炼”。炼字前面那些详尽数字的特定含义，研究者一般认为是指加热的次数，即炼了几火。
北宋闻名科学家沈括在《梦溪笔谈》里论述磁州百炼钢的过程，就是继续烧锻百余次，至斤两不减为行。曹操曾命有司造“百辟刀”五把，在《内诫令》中称它们为“百炼利器”。孙权有三口宝刀，此中一口名“百炼”。蒲元为刘备造的宝刀，上刻“七十二炼”。由此可见，在三国期间，百炼钢已经相当普及了。
百炼钢的需要越来越大，因为它的原料块炼铁的消费效率很低，冶炼出来以后必需颠末“冷化”，才气得到，所以，百炼钢的开展遭到限造。为了打破那种限造，中国古代工匠又发明了一种新的生铁炼钢手艺——炒钢。 炒钢，就是把生铁加热到熔化或根本熔化之后，在熔炉中加以搅拌，借空气中的氧把生铁中所含的碳化掉，从而得到钢。
那种炼钢新工艺，能够在东汉末年的史籍中找到间接的描述。《承平经》卷七十二中记载：“使工师击冶石，求其铁烧冶之，使成水，乃后使良工万锻之，乃成莫邪（古代的白）耶。”那段话固然没有明白提出炒钢二字，却把炒钢工艺包罗进往了。因为把铁矿炼成液体，当然只能是生铁水，而在“乃后万锻”之前必然要炒成钢或熟铁才行（现实上熟铁就是含碳极低的炒钢），不然生铁是不克不及锻的，更甭说“万锻”了。
那是一个从铁矿石炼成生铁水，再炒出钢，最初锻形成优良刀兵的全过程。炒钢的发明，是炼钢史上的一次手艺革命。在欧洲，炒钢始于18世纪的英国，比中国要晚1600多年。 在三国期间，炒钢仍是一种新手艺，大大都的冶铁匠还没有把握它。从《诸葛亮外传》关于蒲元在斜谷口为诸葛亮铸刀，“镕金造器，特反常法，的记载中，我们能够揣度：蒲元此次铸刀利用的必然是炒钢手艺。
别的，要想锻造出可以“斩金断玉，削铁如泥”的“神刀”，最初一道工序淬火也至关重要。所谓“淬火”’，就是先把打好的钢刀放在炉火上烧红，然后立刻放进冷水中妥当蘸浸，让它突然冷却。如许频频几次，钢刀就会变得坚韧而富有弹性了。淬火工序看起来随便，但操做起来极难把握得恰如其分，烧热的火候、冷却的水平、水量的好坏，都有很大关系。
淬火淬得不敷，则刀锋不硬，随便卷刃；淬火淬过甚，刀锋会变脆，随便折断；淬火淬得适宜，非有极其丰盛的体会不成。据《诸葛亮外传》上讲，蒲元对淬火用的水量很有研究。他认为“蜀江爽烈”，适宜于淬刀，而“汉水钝弱”，不克不及用来淬力，涪水也不成用。他在斜谷口为诸葛亮造刀，专门派兵士到成都往取江水。
因为山路坎坷，坎坷难行，所取的江水打翻了一大半，兵士们就掺进了一些活水。水运到以后，当即就被蒲元识破了，“于是咸其惊服，称为神妙。”在1700年前，蒲元就发现了水量的好坏会影响淬火的效果，那其实是了不得的成就。而在欧洲，到近代才起头研究那个问题。