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至漢代仍然使用這一工藝。如，南陽瓦房莊冶鐵遺址所出土的鐵斧，中心是白口組織，表層是鋼的成份。類似這樣的鐵器在其他遺址裡也有發現。它們都是用白口鐵坯件，在氧化氣氛下退火，使外層脫碳，由表及裡依次成為純鐵素體、亞共析、共析組織，由於脫碳不完全，內部仍然是鐵，實際上是一種由鋼和鐵組成的複合材料。另一種情況是脫碳比較完全，已全部清除白口組織，但內層析出部分石墨。如南陽瓦房莊出土的一件鐵鑿，從外形看是鑄件，表面金相分析是鋼的組織，很容易誤認為是鋼鑄件。在漢代當時的技術條件下，沒有高於1500℃的高溫和相應的耐火材料，是不可能出現液態鑄鋼的。南陽瓦房莊出土的另一件鐵鑿，經檢驗，基體為過共析鋼，內層殘留石墨，證明它是經脫碳而成的鋼質工具。另外，在南陽瓦房莊冶鐵遺址中還有成形的薄鐵板出土，這些鐵板實際是經過脫碳熱處理的已成為含碳較低的鋼板，可以鍛打成器，實際上是創造了一種新的制鋼工藝。這樣就擴大了生鐵的使用範圍，增加了優質鋼材的來源，對於鋼鐵生產有重大的作用。�
鑄鐵的熱處理技術在漢代有很大的發展，並臻於成熟。在南陽瓦房莊冶鐵遺址中所發掘的9件農具，經檢驗8件為黑心韌性鑄鐵，質量良好，有一些與現代黑心韌性鑄鐵已無大的差別。還有一部分白心韌性鑄鐵，白心韌性鑄鐵可製作耐衝擊、效能良好的手工工具，黑心韌性鑄鐵可製作耐磨的農具。在鑄制的鐵器中有一部分鐵鍤、鐵耬鏵、鐵钁即為白心韌性鑄鐵。�
從發現的漢代冶鐵遺址來看，當時的作坊有以鍊鐵為主而兼鑄鐵器的，也有專門鑄造鐵器的。而最初的鐵鑄件，是由鍊鐵爐的鐵水直接澆鑄。在漢代，出現了專門的化鐵爐，這對於提高熔鐵的質量，獲得優質鑄件，有很大的好處。從南陽瓦房莊遺址看，化鐵爐的結構和築爐材料與鍊鐵爐有明顯的區別，說明當時的鍊鐵與化鐵的分工已很明確。�
南陽瓦房莊冶鐵遺址出土化鐵爐7座，它的構築方法是：在平整的地面上，鋪築直徑約2。6m、厚50mm的草拌泥，燒成橙黃色，作為爐基。爐底是空心的，由整體基底、束腰式支柱、周壁與爐缸底部組成。基底約厚45mm，用羼有大量大顆粒砂的耐火粘土鋪成，砂的粒度在10mm左右。周壁和支柱的築爐材料與基底稍有不同。羼有大量小顆粒砂。周壁厚40～50mm，支柱直徑70～120mm，高70cm，根據遺址所出土的長方形耐火磚的尺寸來估算，支柱可能有15個左右，基上砌築爐缸底部。�
爐體全用弧形耐火磚建造，從磚的內表面不同的熔融程度看，爐體可分為3個區域：爐口及其下三、四層磚（磚長36cm，寬17cm，厚6～9cm不等），爐襯略現熔融，有許多龜裂紋道，溫度最低，為預熱區。爐體中部的三、四層磚，爐襯均有燒琉，說明溫度較高，應是還原區。再往下三、四層磚，爐襯普遍燒琉，甚至全部流下，露出磚體，這裡溫度最高，當是靠近風口的氧化區。依照耐火磚的高度及上述爐壁燒琉情況來推算，化鐵爐的爐體高度約為3～4m。
化鐵爐的爐壁分3層，弧形耐火磚是特製的成形磚塊，外敷草拌泥，厚約15～50mm，內搪爐襯，厚約40mm。根據出土時較完整的14塊耐火磚的弧度來看，化鐵爐最小外徑為1。16m，內徑為0。92m，最大外徑為2。3m，內徑為2。14m，其平均內徑有1。5m左右。經鑑定，耐火磚均有砂粒和粘土配製，從石英砂的顆粒組成看，有渾圓狀的和稜角狀的白石英和少量長石，說明除天然砂外，已使用了人工破碎的砂粒。石英顆粒有裂紋出現，玻璃相中析出針狀莫來石晶體，有流動結構，均說明當時化鐵爐能夠達到相當高的溫度。�從遺址中出土的大量鼓風管的情況推測，化鐵時有可能已試用換熱式熱風裝置，有一種陶質鼓風管，外敷厚約45mm的草拌泥，下層泥料表層燒熔下滴，靠近拐角處的泥料熔融順角流下，據測定溫度，燒琉溫度當在1250℃～1280℃之間。風管的這種燒琉狀態，有一種解釋認為，它可能是架設在爐頂上，作為預熱管道使用的。�
此外，在出土的大量碎鐵塊和熔渣中，有不少梯形鐵板和鏵、鍤、錛、钁、鋤、斧等鐵器殘片（厚度約40～70mm）。這些遺物可能是化鐵爐所用原料，方形的鐵砧和鐵錘，既是鍛造工具，又是用來破碎原料的工具。大量的木炭渣表明所用燃料為木炭，爐中殘留木炭凝塊，有的與表面微熔的鐵塊凝結在一起，某些器形尚能辨認。由這種現象推測可能是分層裝料的結果。從出土的爐襯看，
