铁是92种自然元素之一。
钢是含有少量碳的铁(按重量计0.3%至1.7%的碳)。
当铁匠用锤子敲打或弯曲它们时,所有金属都会变得更硬。这被称为 "加工硬化"。如果铁匠用锤子敲打或弯曲一块已经加工硬化的金属,它就会开裂和断裂。为了使加工硬化的金属再次变软,以便铁匠能更多地锤击和弯曲它,铁匠要对金属进行退火。
为了使铁或钢退火,铁匠将金属加热到不再拉动磁铁,然后使金属非常缓慢地变冷。铁匠可以用沙子覆盖热金属,使其需要几个小时才能变冷。这使得铁或钢变得非常柔软。
钢的作用就像铁一样,直到铁匠对钢进行 "热处理"。这是一种特殊的方法,使钢先热后冷,这样钢就会变得足够硬,以保持刀刃(刀片)。由一块铁(而不是钢)制成的刀片很快就会变钝,无法切割。好的刀片(用于刀子、凿子、斧子和其他有切削刃的工具)总是由钢制成,然后经过热处理,再进行磨砺。
为了对钢进行热处理,铁匠将钢加热至不再拉动磁铁,然后使钢迅速变冷。铁匠的做法是将热钢放入水桶中,四处移动,直到它变冷。这被称为 "淬火"。当这一过程完成后,钢将变得尽可能的硬。这种硬度可以使它变脆,所以如果有人打它或掉它,它就会像玻璃一样破碎。
下一步是 "拉回火 "或 "回火",这样它就不会像玻璃一样破碎。为了对钢进行回火,铁匠要对一部分钢进行抛光,使其变得光滑和有光泽。然后,铁匠在火中慢慢加热钢。当钢的温度在300至650°F(149至343°C)之间时,抛光后的钢会变成不同的颜色。这些颜色不会在黑暗中发亮;它们看起来就像抛光钢上的染料。随着钢的温度从300到650华氏度越来越高,它将变成各种颜色:黄色,然后是棕色,然后是紫色,然后是蓝色。黄色意味着钢仍然较硬,蓝色意味着钢会变软(但仍然较硬)。当钢变成铁匠想要的颜色时,他就把钢放到一个水桶里,以阻止其变化。不同的工具被回火成不同的颜色,但这也取决于钢中有多少碳。通常情况下,石凿回火为黄色,树用斧头回火为蓝色,但铁匠必须自己决定。
铁匠不会把刀刃敲薄。铁匠用锤子敲打钢,使刀刃保持厚度。在 "热处理 "和 "回火 "之后,用石头来研磨刀刃,使其变得锋利。
如果铁匠有一块铁或钢,但不知道它是哪一种,铁匠可以把它当作钢来热处理。如果它没有变硬,那么它就不是钢。铁将显示与钢相同的回火颜色,但它不会变硬。
如果一个铁匠有一个旧的钢制工具,想把它锤成一个新的不同的工具,铁匠会把钢退火。这样钢就会像铁一样非常柔软。然后,铁匠可以把它敲打成一个新的工具,并对其进行热处理和回火,以制作一个新的、坚硬的钢制工具。
铁匠在敲打硬化的钢或加工过的铁时必须小心,因为小块会断裂和飞出,这些会伤害他或她的眼睛。许多铁匠戴着塑料安全眼镜来保护他们的眼睛。