冶铁和铸造技术

考古学家曾在安徽繁昌，河北邯郸、邢台，河南安阳，广东曲江等地，先后发掘到宋代冶铁遗址，表明当时冶铁业的兴盛。关于著名的“百炼钢”技术，宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中有详细记载，说把“精铁”(可锻铁)锻打一百多火，一锻一称一轻，待到斤两不减，就成纯钢了。并说：凡铁中有钢，正如面中有筋，濯尽柔面，面筋便出来了。其炼制方法是将熟铁条屈绕成盘，把生铁陷于盘中，用泥密封后，入炉烧炼，炼成后取出锻锤成钢，称为灌钢或团钢。用宋代苏颂《本草图经》中的话说就是“以生柔相杂和，用以作刀剑锋刃者为钢”。百炼钢工艺的主要特点是反复加热锻打，以去除夹杂，细化晶粒，均匀成分，致密组织，提高强度。因此百炼钢十分锋利，常用来制造宝刀、宝剑等，在一定程度上反映了当时金属冶炼技术的先进水平。
宋代的铸造工艺仍为传统的泥型铸造、失蜡铸造和砂型铸造。关于失蜡铸造，南宋赵希鹄的《洞天清禄录》具体记述了这一工艺，这种方法适用于小型铸件。而泥型铸造适用于特大型铸件。如北宋当阳铁塔。宋代在金属铸造方面的突出成就表现为制作了许多大型铸件，如针灸铜人，铜制浑仪，铜鼎，(宋徽宗时所铸的九鼎共重二十二万斤),还有山西太原晋祠金人台的大铁人等。制造这样的大型铸件，熔炼和浇注技术是关键，宋崇宁四年(公元1105年)铸九鼎，“熔冶之夕，中夜起视，炎光属天，一铸而就。”可见浇注过程相当迅速。这在当时手工业生产的技术条件下，是需要熟练技巧和很好组织协同的工艺过程。反映了宋代劳动人民的勤劳和智慧。