情况下，战国时期及以前的铁兵器不可能普及，它们只是战争舞台上的配角。
本节参考书：
《中国自然资源丛书》 中国自然资源丛书编撰委员会 编著中国环境科学出版社1994年开始出版综合、矿产、湖北、湖南、河北、河南、浙江、陕西诸卷
青年文库之《中国地理知识》分册 第316－320页、第330－333页 《矿产知识》分册
《失落的文明》丛书 巴比伦 古希腊古罗马犹太王国各卷
《中国地图册》 地图出版社1966年第一版 1979年12月第四版1981年12月山西第11次印刷
《世界地图册》（压膜本）地图出版社编制出版 1972年7月第2版 1982年8月西安第4次印刷
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中国人为改变命运而进行的努力
恩格斯说：“最初的铁往往比青铜软，所以石器只是慢慢消失的。”这是欧洲的情况，而在中国，铁工具和农具普及较快，兵器却普及较慢。
中国绝大多数的铁矿石品质都很恶劣，但偶然遇到富矿而打造出来的铁兵器的锋利坚固，仍给中国人以很深的印象（这成为那些铁剑传奇的最初来源），他们开始尝试着使用铁兵器。为了使铁兵器变得像传说中的神剑那样优秀，工匠们进行了不懈的努力。
铁（繁体字为“鐵”）音tie3，化学元素［周期系第8族（类）元素］符号fe，原子序数26，银白色。相对密度7.86。延展性良好。纯铁的磁化和去磁都很快。含杂质的铁在潮湿空气中易生锈。溶于稀酸，浓硝酸或冷的浓硫酸能使铁纯化。加热时能同卤素、硫、磷、硅、碳等非金属反应，但同氮不能直接化合。氮化铁需在氮气中加热生成。铁的化合价一般为＋3价和＋2价。重要矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、铬铁矿等。中国铁矿储藏量丰富，但贫矿占绝大多数。纯铁可以用氢气使纯氧化铁还原而得。工业用铁是将铁矿石、焦炭和助燃剂（如石灰石等）置于高炉中冶炼而得，其中常含有碳、硫、磷、硅等元素。根据含碳量不同，可分为生铁（亦称“铸铁”含碳2％以上）、工业纯铁（含碳量一般在0.025％以下）和钢（含碳量在0.025％－2％之间）纯铁用于制造发电机和电动机的铁芯，铁粉用于粉末冶金，钢铁用于制造机器和工具。铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料、染料等。铁是铁器时代之后经济建设和军事建设最重要的金属，并且是生命必须的微量营养元素。
生铁：含碳2％以上的铁碳合金，由铁矿石在高炉内冶炼而成。除碳外，还含有硅、锰及少量磷、硫和其他元素。特点是性硬而脆、不能展延、锻造。
熟铁：又称锻铁，含碳0.2％以下。由铁矿石用碳直接还原，或由生铁经过溶化并将杂质氧化得到的产物。前者冶炼温度很低，采用较早，后者温度较高，但生铁去碳后由于熔点增高而变稠。两者都不易使杂质同铁完全分离，所以固体中常含有少量的渣，在加工之后显示纤维组织。特点与生铁正好相反：较软，但延展性佳。
钢：含碳含碳量在0.025％－2％之间的铁基合金的总称。常含有锰（一般含量0.1％～2％）、硅（一般含0.4％以下）、磷、硫（两者一般各不超过0.05％）等杂质。不含合金元素的钢称为碳素钢。含有一种或以上合金元素的钢称为合金钢。钢兼具硬度和延展性，是最理想的冷兵器材料。
自然界中没有天然铁块，人类最初使用的是陨铁，陨铁就其性能来说，并不理想。而且来源没有保证，显然不能取代青铜。中国在前13世纪已经有了铜柄陨铁刃的大斧，但之后4个世纪都没有其他铁器发现，证明了陨铁不被人重视。
后来，两河流域的人们使用了块炼铁技术。此法以地炉、竖炉为之。地炉的直径一般为40厘米，深20厘米。冶炼时铺一层木炭，铺一层铁矿石，再铺一层木炭，这样一层一层地堆积起来，然后将木炭点燃，冶炼后取出全部炉料，经过锻打分离炼渣，或者先行破碎，分选之后烧结锻造成锭。铁矿石中的铁一般呈氧化物状态。在一定温度下，铁矿石中的氧化铁与还原剂（木炭及其它燃烧物所产生的一氧化碳）接触，便可逐渐还原为铁。大约500－600度以上开始还原，到1000度左右，就可以得到含碳量很低的固体铁块。这种铁块是软的、海绵似的熟铁块，结构疏松，表面有很多孔隙。孔隙中夹有矿石本身存在的许多氧化物，需要在锻铁炉中烧红后，经过不断锻打，才能挤出一部分或大部分杂质，取得较纯的熟铁块，锻造成各种铁器。
块炼铁无论是在外国还是在中国都首先被运用在兵器上。目前出土的中国最早的铁剑的时代是西周晚期，因此可以审慎的把中国块炼铁技术出现的时间定在西周早期，只是由于前面说过的原因，这项技术长期没有推广，铁兵器开始受到中国人重视是在几百年后的春秋晚期。
在块炼铁多次加热中由于同炉火接触而触碳变硬，人们由此逐渐总结出了块炼铁渗碳增成钢的经验，即“块炼钢”冶炼技术。渗碳、反复叠打、快冷或淬火都可以使钢铁变硬。在14世纪之前，块炼铁／钢法一直是中国文化圈以外用铁民族普遍采用的炼铁方法。
中国最初使用的也是块炼铁法，但在前六世纪左右已经发明了生铁铸造法。目前发现最早的生铁制造物是江苏六合县东周墓出土的铁丸。最早的铸铁器是在长沙窑岭一座春秋战国期间墓中出土的由麻口铁铸成的铁鼎。
生铁由铁矿石和木炭在高大的炉内通过高温熔炼而成。在冶炼过程中铁矿石（各种氧化铁）在一定温度下与高温还原剂（木炭及其燃烧产物一氧化碳）接触，就可以逐步的还原出金属铁。还原生成的固态铁吸收碳后，熔点也随之降低。当含碳量达到2％时，熔点降至1380摄氏度。当含碳量达2％时，熔点达到至低点1146摄氏度。利用鼓风技术使炉温升高到1100－1200摄氏度以上，可得到液态铁水流集于炉底，其上覆盖的一层铁渣保护铁水不再被氧化。铁水从炉底流出冷却成块，就是生铁。
生铁含碳量较高，质硬而脆，最初只能用来铸造一些粗笨的东西，如铁鼎之类。锤锻则易坏。显然，用它来制造兵器是不可能的。
在得到块炼铁技术后不久就发展出了生铁铸造技术是中国的特有现象。罗马人也曾偶然炼出过生铁，但却把它当作废品抛弃了。大概其他国家看不上这种不能做兵器的脆铁，而中国人意识到了它在生产方面的巨大作用。并且中国的青铜铸造技术也是比较先进的，其中对生铁铸造十分有用的是鼓风技术。最早的鼓风工具是一种用牛皮制成的大皮囊，叫做“橐”。人们手拿橐的把手，使它一张一合，把风鼓入炉中，把炭火吹旺，使金属熔化。开始是一人一橐，通过一个进风管鼓风。大约在春秋末期，又发明了多管鼓风方法，就是把许多橐排起来，通过几个进风管，一起向炉里鼓风。这种多管鼓风工具就叫做“排橐”。中国人很聪明的把青铜铸造术“嫁接”到冶铁上面，使生产力得到了极大提高。后来又出现了用畜力代替人力的鼓风机具，叫做“马排”。但是所花费的畜力也相当可观，据古书记载，熔化一次矿石，需要上百匹马来拉鼓风机。耶元31年，南阳太守杜诗召集工匠，组织设计、制造了水排，即水力鼓风机。水排能够节省人力、畜力，降低建立大型冶炼场的成本。鼓风技术的出现和改进对于提高炉温是不可缺少的。
不过正如前面所说，生铁铸造兵器是不可能的，解决的办法有三种。
第一种是两河流域的老办法：块炼钢技术。这是最可kao、最成熟的一种办法。中国人利用了它。1976年在长沙杨家山春秋晚期墓中出土的钢剑，是这种技术的证明。它长38.4l厘米，宽2－2.6厘米。从剑身断面上可以看出反复锻打的层次，中部由7－9层迭打而成。这是用块炼铁打成片后进行固体表面渗碳，使两面形成高碳层，中间夹着低碳层，经过对折锻合，并用若干片迭搭锻打成长剑，钢的含碳量为0.5％－0.6％，金相组织均匀，可能进行过热处理。这把剑的制作工艺可以使我们联想到同期中国的复合剑。
第二种是钢铁热处理技术。早期生铁为白口铁，其中的碳都以硬度很高的化合态的渗碳体形态存在的，使生铁性硬而脆，铸造性能好，但强度不够，为克服其脆性，战国早期创造了白口铁柔化处理技术。所谓“柔化”就是将生铁铸件进行退火处理，即将生铁铸件加热到高温，保持较长的时间缓缓冷却，就会适当降低其硬度和脆性，增加其可塑性和冲击韧性，从而得到可锻铸件。依处理条件不同可以分为白心韧性铸铁和黑心韧性铸铁。前者是在大约750摄氏度左右的较低温度下进行退火拖碳处理而得到的白心韧性铸件，也叫做拖碳可锻铸铁；后者是在900摄氏度左右较高退火温度和3－5天较长退火时间处理下，使渗碳体石墨化而生成的黑心韧性铸件，也叫石墨化可锻铸件，石墨以团絮状存在。
这种经退火而使铸件柔化的技术，既保持了生铁易于铸造的优点，又增强了铸件的强度及韧性，刚柔结合，大大增加了铁器使用的寿命，使生铁的广泛运用成为可能，加快了铁器代替青铜器的历史过程，战国中晚期，这种工艺较普遍的应用到农具和兵器的生产上，大冶铜绿山、河北易县燕下都出土的铁锤、斧、锄、镢、锛、（钅尃）、（钅尊）等礼器、用具、工具、农具，是钢铁热处理技术这时已经存在的证据。
中国人在生铁技术上的天才是令人惊讶的，我们可以比较一下，在世界上第二个发明白心韧性铸铁的是法国，在1722年；而黑心韧性铸铁是由美国第二个发明的，在1826年。
然而，经过热处理的生铁，终究也只是生铁，还是不很合适制造兵器，对于兵器来说，最理想的是材料是钢。中国人很快又发现：含碳量高的白口生铁铸件，在氧化性气氛中拖碳退火，将含碳量降低到钢的范围，而不析出或很少析出石墨，也可以得到钢。铸铁拖碳钢技术在战国初出现，洛阳水泥制品厂出土的战国早期铁锛，就属于铸铁拖碳钢技术早期的产品。
问题依然存在：块炼渗碳钢件或退火过分的铸铁拖碳钢件，坚硬程度可能不足，这就迫使人们在实践中摸索出钢的淬火处理工艺，钢的应用和淬火是分不开的。战国晚期，淬火技术得到运用。所谓淬火，指钢件加热到高温之后使之急速冷却（常见的是浸入冷水或冷油中）经淬火处理的钢件，质地就变得坚硬，如是兵器，刃部将更锋利。淬火的冷却剂，起初都用水，后来拓展到动物脂肪和尿。尿中含盐分，冷却能力比水强；用脂肪淬火，高温时冷却快，低温时冷却慢，，用这两样东西淬火，可能得到性能良好的钢件制品。燕下都的铁兵器都经过淬火处理。
如上所述，到了战国后期，制造兵器的钢铁的冶炼技术难关已经逐步被攻克，中国铁矿石品质低劣的困难初步被克服。铁兵器普及已经不存在大的问题了。这时，铁兵器终于可以与铜兵器一较短长。但自然资源条件这个问题再一次显示了它的威力。还是因为铁矿石的品质问题，经过多次改进的中国铁兵器在生产性能上已经超过铜兵器，但在锋利程度上还不能完全压倒成熟的铜兵器。很显然，不在质量上进一步提高，铁兵器的优势就不能完全发挥。
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