春秋戰國時期，正是冶金業從青銅器過渡到鐵器時期。因為鐵器的熔點高，春秋時期鍊鐵爐達不到這麼高的溫度，煉出的鐵塊都是海綿體，含雜質多，易脆，還不如青銅。如果誰要煉出鋒利的鐵劍，那一定是有神鬼相助。
古人用天上飛來的隕石來製作劍的刃部。因為隕石中所含的鐵質遠比青銅堅硬，但這種隕鐵非常稀少。歐冶子一直在尋找一種與隕鐵效能相同的替代材料鐵砂。相傳歐冶子在鑄劍時，“赤堇之山破而出錫，若耶之溪涸而出銅，雨師掃灑，雷公鼓橐，蛟龍捧爐，天帝裝炭；太一下觀，天精下之。歐冶乃因天之精神，悉其伎巧，造為大刑（型）三，小刑（型）二；一曰湛廬，二曰純鈞，三曰勝邪，四曰魚腸，五曰巨闕。”
古代人喜歡裝神弄鬼，認為煉出寶劍是偶然的，是神技，一般人煉不出是必然的，文人在記載的時候也是用玄幻筆法。其實這個描述本身就不對，這是描寫鑄造青銅劍的，青銅的主要成分是錫和銅，根本不是說鑄造鐵劍的。
在綦毋懷文之前，中國古代的鋼刀大都用百煉鋼製成，這樣製作的刀劍雖然效能優異鋒利，但也存在不少缺陷，整把刀全部用百煉鋼製成，價格昂貴；如一把東漢時期的名鋼劍的價錢可以購買當時供七個人吃兩年九個月的糧食。而且百煉鋼製作刀劍費時費力，三國時，曹操命有司製作寶刀五把，用了三年時間。
綦毋懷文發明灌鋼法之後，能比較穩定地得到鋼材。一般來說，刃口主要起刺殺作用，因而要求有比較高的硬度，這樣才能保證刀的鋒利，所以應該選擇含碳量較高、硬度較大的鋼來製造。而刀背主要起支撐作用，要求有比較好的韌性，使刀在受到比較大的衝擊時不致折斷，這樣就要選擇含碳量較低、韌性較大的熟鐵。綦毋懷文正是有了上述類似的認識，在製作刀具時才能夠將熟鐵和鋼巧妙的結合起來，將二者恰到好處地用在合適的地方，既滿足了鋼刀的不同部分的不同要求，又節省大量昂貴鋼材，利於鋼刀的推廣和普及。
這就是包鋼法，唐刀就是這樣鍛造的。這種制刀工藝，今天還在沿用，許多好的刀（包括菜刀、劈材刀等等）大都使用包鋼的工藝打製而成，這麼做的目的：取鐵的韌性和鋼的硬性而排除了鐵的軟性和鋼的脆性。“好鋼要用在刀刃上”就是這個道理。這種刀，在使用時非常鋒利而且不容易斷，還有就是刀比較容易打磨——因為只有中間一線鋼，而兩邊是鐵，所以磨刀時要輕鬆得多。但這種制刀工藝要麻煩一些，所以後世的市面上這種刀越來越少價格也不低。
劉丹鑄劍，當然不會去搞什麼百煉鋼，包鋼，夾鋼。因為轉爐鍊鋼可以得到大量的鋼材，所以劉丹都用砂模鑄造法鑄造出刀劍的初坯，然後再經過砂輪的初磨，再用覆土燒刃法淬火，一把鋼刀就完成了。
所謂“覆土燒刃”，就是以調配的泥土覆蓋刀身不需要高硬度的位置，然後將刀劍加熱至特定溫度，當紅熱的刀身進入水中後，裸露的部分迅速冷卻，而有泥土覆蓋的部位的溫度變化不會非常明顯，導致硬度與赤裸部位不同，從而達到剛柔並濟的效果，在刀刃硬度高的情況下，依舊能保持刀身的良好韌性。
覆土燒刃的工藝需要的幾種原料：黏土+硼砂+鐵粉+碳粉（比例是1:1），再加上以碳粉含量相等的木炭。
鐵粉一般使用鏽鐵，可用砂輪機磨下來
的，然後用磁鐵一吸就可以了；土用生土；硼砂是一種鈉硼酸鹽砂泥岩粉末，它的作用是去除表面氧化物，使粘土與刀身粘連的更緊密，淬火時使之不易脫落，還可以防止淬火時鋼的表面脫碳。
覆土燒刃法淬火的原理，是鋼材隨著溫度的升高而改變結晶方式，在溫度達到727～911度（因含碳量而異）以上時，變為一種稱為麻田系（MARTENSITE）的結晶，此時將火紅的鋼投入水或油中，因瞬間降溫致使結晶來不及變回，而被固定下來，稱之為淬火。麻田系（MARTENSITE）結晶的特性是硬且脆，而且體積較原來大。所述的“麻田系”在材料學中稱為“馬氏體”。
不同的液體淬火，能得到不同的鋼材，水淬速度最快，得到的硬度較高；油淬速度相對慢點，得到的硬度相對低些；風淬速度相對更慢，得到的硬度相對再低些，但是韌性高。按鋼材的不同和對效能要求不同可以選擇最合適的熱處理方式。
同一塊鋼材火紅時，若未全部投入水中，只有區域性泡水，則未入水部份，因緩慢降溫而回覆原來的結晶狀態，導致硬度及體積不變，稱之為區域性淬火。覆土燒刃即屬區域性淬火的一種。覆土部份的刀身因覆土的隔離，就如同未投入水中一樣，一把直的刀身。經過區域性淬火後，刃口硬度。體積都增加了，自然就往刀背的方向彎曲。淬火後還需回火處理，將刀稍加熱後讓其自然冷卻，對刀劍硬度無影響，韌性由此提高。這樣就可以一次性地得到鋼材的堅硬和韌性。
現在別說刀劍，就是菜刀、鐮刀、劈菜刀等等都是用這種方法生產出來，這要讓那些鐵匠看見了都會罵劉丹是個敗家子。至於送給周撫的寶劍，那又是另外一回事了，從原料到成品，須經煉、鍛、鏟、銼、刻花、嵌銅、冷鍛、淬火和磨等二十幾道主要工序，也很費時間，但是價錢也高。古代君子都要佩劍的，特別是這種實用和賣相都很好的寶劍，都是千金難求的，劉丹不賺他們的錢，賺誰的錢？不說價值七個人吃兩年九個月的糧食，至少也得七人兩年的口糧啊。
鄧嶽再看劍鞘，劍鞘上除了花紋，還用極細的篆體刻了一首詩：
君不見昆吾鐵冶飛炎煙，
紅光紫氣俱赫然，
良工諮嗟嘆奇絕。
琉璃玉匣吐蓮光，
錯鏤金環映日月。
正逢天下無風塵，
幸得周防君子身。
精光黯黯青蛇色，
文章片片綠龜鱗。
非直結交遊俠子，
亦曾親近英雄人。
何言中路遭棄捐，
零落漂淪古獄邊。
雖復塵埋無所用，
猶能夜夜氣沖天。
“好詩！”鄧嶽脫口而出。這寶劍確實不錯，有機會到劉家村弄一把獻給郡公，鄧嶽如是打算。作為一個武將來說，最愛的當然是刀劍和盔甲，只是這私鑄刀劍，國法不容啊！
周撫道：“劉家村那裡的冶金規模不大，大都是鑄造農具，鐵鍋，菜刀，想要造刀劍也是不容易。他們鑄劍是用水車鍛機鍛打，一輛大型水車可以帶動十個鐵錘。我給他們頒發了鑄劍的公文，打製50把刀劍也用了三個多月的時間。”
這個兵器鍛造許可劉家也是花了大力氣，那把寶劍就是
其中之一，還有一把軟劍，可捲曲束於腰間，一鬆仍挺直如故，非常拉風。這是用中碳鋼鑄造，加之淬火工藝恰到好處，使中炭鋼具備了彈簧鋼的特性。
【新章節更新遲緩的問題，在能換源的app上終於有了解決之道，這裏下載 huanyuanapp.org 換源App, 同時查看本書在多個站點的最新章節。】
“需要這麼久？”鄧嶽有點遲疑了，“這次我來是想定製一萬把大刀，還有五千把寶劍，如果有可能的話還要一千鐵甲，按照他們這個鍛造速度，什麼時候可以完成？”王敦想打造一支重灌步兵，需要大刀和重甲，這個是非常耗錢和耗時的。
周撫見鄧嶽說起鐵甲，叫人把那套劉家送的板甲拿出來。這套鋥亮鎧甲，鋥明湛亮，光可鑑人。甲身是一整塊的鋥亮鋼板，順著腰身的線條，勾勒出胸肌肋條。兩肩是吞天虎口，腰間有雲紋戰裙。整套鎧甲輕便，防禦力強，打磨得鋥亮也是一個虛頭賣點。這是擺的好看，如果在戰場上閃耀得像太陽一般，那會成為眾矢之的。
在14世紀以前，西歐鐵甲與其他地區一樣，以鎖子甲為主，鱗甲、札甲為輔。傳統意義上的板甲雛形為14世紀初出現於西歐的鐵胸半身板。在1400年左右，在材料學上出現了重大突破，就是發明了高爐，燃燒溫度的上升使鑄造鐵的出現成為可能（在此之前使用的都是塊鍊鐵），鋼鐵生產量大增。另一方面，水力鍛機的出現、在文藝復興時期科學指引下的冶金技術發展等等，奠定了這個時代中鎧甲工藝飛躍的基礎，使15世紀成為板甲成型並獲得大發展之時代。
板甲的防護力和同等重量下帶給士兵的靈活性為其他鐵甲所不及，而且還提供了冷熱加工的更加便利的條件。無論是鎖子甲還是鱗甲、札甲，由於其構成要件（小鐵圈、甲片等）太小，加工極其繁瑣，不僅耗費人力，而且也難以加工強化。14世紀中葉英法百年戰爭形勢的逆轉，與板甲的發明不無關系。板甲與英國長弓的對抗，被認為是“盾”超越“矛”的典型範例。同時也是板甲成熟的標誌。16世紀至17世紀初，板甲進入全盛時期。
然而16世紀大型火繩槍的出現，使板甲抵抗力第一次出現不足。在子彈面前，做工良好的板甲確實可以有效抵滯正面的穿透，但巨大的衝擊力常會導致護板向內凹陷而出現損傷，子彈與板甲撞擊時發生的振動同樣會給人體帶來嚴重的傷害，這使沉重的板甲在實戰中愈發力不從心。17世紀初，號稱滑膛槍的新火繩槍及燧發槍普及到士兵手中，輕便而巨大的威力為當時絕大多數板甲所無力抗拒，所以拿破崙時期的士兵都是不穿鐵甲的。
劉丹這個時候可以給士兵們裝備板甲，是因為東晉的土著都沒有火槍，那些長弓用板甲完全可以抵擋。衝壓機、切割機、鑽孔機這些劉丹都生產出來了，現在高爐鍊鋼也搞出來了，生產板甲不要太簡單。只是這些對外都是保密的，那些水錘鍛機都是做給外人看的。
周撫道：“這件鎧甲是用百煉鋼造的，防御能力非常強，費用也高。我曾經向劉家定製鎧甲，他們說人手不夠，根本交不了貨。現在好的鐵匠太缺少了，主公想要定製這麼多的武器，除非給他們提供大量的有經驗鐵匠，還有生鐵。”
鄧嶽也苦笑起來，大家都知道百煉鋼費工費時，產量還不穩定，劉家村三個月50把長刀，那還算不錯的。只是主公站在這個高位，那是不進則亡啊！咱們這些跟著混得人，都沒有退路了。這一萬刀劍也是給嫡系部隊換裝，不管怎麼樣，劉家村的刀劍是一般的鎧甲防禦不住的，無論花任何代價都要搞到。