在敘述中國的冶金術前，為了方便，我們先用現代的術語來定義一些名詞。

首先，自然界中沒有天然的鐵塊，人類最初使用的是隕鐵。隕鐵的性能並不理想，而且來源沒有保障，顯然不能取代青銅。中國在公元前１３世紀已經有了隕鐵製的大斧，但是後來的五百年都沒有發現其他的鐵器，這就証明了隕鐵不被重視。

自然界中的鐵礦有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、鉻鐵礦．．．等等。鐵是以氧化鐵的形式存在，並且不同的鐵礦石含有不同的雜質或其他金屬，譬如硅、磷、硫、錳．．．等等。工業用的鐵是將鐵礦石、焦炭、助燃劑（如石灰石）置於爐中冶煉而得。如果不計較雜質和其他金屬，出爐的產品有下面幾種：

1.生鐵：含碳量（重量）在2.1%以上的鐵，稱為「生鐵」。生鐵的特點是硬而脆，延展性很差，也很難鍛造。

2.熟鐵：含碳量在0.1%以下的鐵，稱為「熟鐵」，又稱為「鍛鐵」。熟鐵的性質與生鐵正好相反，特點是軟，但是延展性佳，容易鍛造。

3.鋼：含碳量在0.1%與2.1%之間的鐵，稱為「鋼」或是「碳鋼」；如果含有其他的金屬，則稱「合金鋼」。
如果再細分，則有：
3.1.低碳鋼：含碳量在0.10% 與 0.25%之間的鐵，稱為「低碳鋼」；
3.2.中碳鋼：含碳量在0.25% 與 0.45%之間的鐵，稱為「中碳鋼」；
3.3.高碳鋼：含碳量在0.45% 與 0.95%之間的鐵，稱為「高碳鋼」；
3.4.超高碳鋼：含碳量在0.95% 與 2.1%之間的鐵，稱為「超高碳鋼」；

所以鋼和鐵的不同，就在含碳量的多少。古人很早就發現這一點。

當含碳量很低的時候，鐵很軟，容易打造成型，因為延展性好。但是如果太軟了（熟鐵），強度不夠，既沒有足夠的穿透力製成矛或箭頭，也不能製成足夠鋒利可以削切的刃，所以不能用作兵器；
當含碳量越來越高時，鐵就開始變得越來越硬，強度越來越高，但是延展性越來越差，最後變得很脆（生鐵），和其他兵器一碰撞就容易折斷，所以也不能用作兵器。

鋼的特性是兼具硬度和延展性，是最理想的冷兵器材料，用途也最廣，最受到人們的喜愛和重視。

中國人常說：「恨鐵不成鋼」，其實二者的差別不過就是含碳量的多寡。但是自然界的東西，差之毫釐，失之千里，一點點內容成分的改變就可以造成巨大物理性質和化學性質的改變。這個改變在戰場上就形成「生」與「死」、「勝」與「敗」的分野。在我們瞭解鋼和鐵的個中道理之後，就更能體會這句話的含意了。

雖說鋼和鐵的差異不過就是含碳量的多少，但是要把含碳量控制得恰到好處，這個冶煉過程是很不簡單的。從「鐵」到「鋼」，人類歷經了一千四百年漫長的時間。

根據考古學家發現的古物，全世界最早的鋼器是印度在公元前六世紀冶煉的。如果從公元前十四世紀，冶鐵術迅速從兩河流域向外擴散算起，印度人從「鐵」煉成「鋼」費了足足八百年功夫 。
如果從公元前兩千年，亞美里亞人掌握了煉鐵的技術，製造出第一件鐵兵器算起， 從「鐵」到「鋼」，人類就走了一千四百年了。

誰能說從「鐵」到 「鋼」是一件簡單的事？

中國最早的鋼器，是在長沙古墓中發現的一把春秋晚期的鋼劍，長３８點４公分，由含碳量0.59%的中碳鋼制成（老中的定義和西方稍微不同）。春秋晚期應該是在公元前六世紀末，比印度的鋼器稍微晚一點。如果從公元前八世紀，第一個煉鐵製品算起，那麼 中國人從「鐵」煉成「鋼」也費了將近三百年的功夫。

「恨鐵不成鋼」這句話是很有哲理的。要把「鐵」煉成「鋼」，這是個複雜又辛苦的過程，無論東方、西方都是千辛萬苦、得之不易，所以才會有這麼多的「恨」。

下一篇文章，我們就來談談中國人是怎麼把「鐵」煉成「鋼」的。長沙古墓中的鋼劍遠非故事的結束。