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宋代是我国古代社会经济高度发达、科学技术空前繁荣的时期，矿冶业也取得了巨大的进步。宋代的矿冶技术取得了很大发展，达到了一个很高的技术水平。
采矿技术多采用“烧爆法”
，而煤燃料
、蒸矿炉
、木风箱
等也广泛应用于冶铁生产，铁的产量也有了很大提高。此外灌钢法
等炼钢技术的应用，改进了铁制品的种类和质量。宋代矿冶业的管理较前代更为完备和严格，铁制品需求量的增加及铁器贸易的发展，共同促进了冶铁业的迅速发展。
从目前的考古资料来看，在公元前8世纪相当于春秋早期，中国比其他国家早近1800年使用了含碳2.11%以上的生铁并铸成工具。白口铁虽耐磨，但脆而硬，强度不够。从理论上来说，生铁是含碳2.11%以上的铁碳合金，由液态冷却到1146℃全部凝固，部分（当含碳大于或小于4.3%）或全部（当含碳为4.3 %）形成奥氏体和渗碳体的共同结晶，这种共晶产物习称莱氏体，这种性脆而硬的生铁称为“白口铁”。
因此，为了改善生铁的劣势性能，技术逐步改进并发明了将白口铁长期加热的铸铁退火技术
，这种进步至迟在战国早期已发生。另外，柯俊
、黄维
等对部分宋代铁器进行了分析，发现铁器的含硫量都超过0.1%，并把含硫量都超过0.1%作为使用煤燃料的重要判据，证实了宋代铁器生产已经使用煤作为燃料。
结合前述铁器的金相组织和化学成分的实验结果，铁锅化学成分的硫量几乎都超过0.1%，可以判定铁锅生产的熔炼过程中使用了煤作为燃料，且为通过铸造所获得产品，铁锅材质为白口铁。至于铁条，其材质则为亚共析钢，金相组织晶粒出现了变形和拉长，说明其在铸后进行了锻打，碳含量从尾部到尖部呈增加趋势，钢的硬度也随之增加，而硅和锰含量在中部较高；通过锻打，钢中的硫等逐渐被去除减少，改善了钢的性能。尖部晶粒较细小，尾部晶粒较粗大，有退火处理迹象。总之，铁条使用了铸后热锻工艺，熔炼过程中使用了煤作为燃料，材质为亚共析钢。由此可见，当时的工匠已经掌握了先进的铁器生产技术，并有意识地根据铁器的使用需求控制各组分的多少，通过热处理工艺控制钢的内部组织结构，从而实现铁制品优质使用性能的要求。
“南海I号”发现大量的铁条，对其定名及用途有多种看法，一些研究者称其为铁钉，也有专家进一步认为这是造船或修船用的铁钉。这些铁条的类型多样，且长短、宽厚的形制规格也不尽相同。根据铁条的形制进行分类，可以分为A、B、C三种（见图7）
。
2016年3月出水了一批疑似为刀柄的木器（见图8），高0.12米左右，整体呈上下两段，下段为握把，上段呈椭圆形，在刀柄顶部开有刀身插孔，插孔长约0.03米、宽约0.01米、深约0.03米。其开孔大小恰与片状坯件顶部的尺寸近似。这类木器有散落出水，也有扎为圆盘状成捆出水的，其出水地点均在铁条凝结物内，与铁条坯件的关系密切。
2017年7月在C2a舱室获得了两件保存相对完整的刀具（2017NHIC02a①：0081、0082），存有刀身及刀把。其出水地点均在装载铁条坯件之间。编号2017NHIC02a①：0081的刀具的刃部腐蚀严重，但器物的基本形状保存完好，刀身与刀把连接坚固，并且在木把细小处加固有铁箍，总长0.396米，把长0.125米，最宽为0.052米，刀身最厚处为0.007米，其形状和出水的木柄、铁条等的长度与厚度几乎相同（见图9）。
发掘报告中认为片状铁条为兵器的可能性更大，根据这些铁条的形制并结合相关线索，由此判断这些铁条为半成品，故称其为坯件，进而推测其为兵器的坯件。
图7 出水铁条形制
资料来源：作者林唐欧绘制。
图8 “南海I号”沉船出水刀柄及其形制
资料来源：作者调查拍摄、绘制。
图9 “南海I号”出水完整刀
资料来源：作者调查拍摄、绘制。
1996年，一艘沉船在位于邦加岛和雅加达之间的爪哇海中被打捞出来，后命名为爪哇海沉船，根据香料的碳十四测年并配合陶瓷的黏度特征，研究者判断其沉没于13世纪中后期，即南宋时期，据悉船上也装载了大量的铁制品，如铁条（iron bars）。经研究显示，铁条为梯形截面，并沿其长度逐渐变细，典型铁器的长度为0.04米（见图10）。多根铁条用两根藤条捆绑成一捆，每根铁条被认为用一种石灰化合物的白色材料隔开，这种化合物由石灰和桐油组成，这将是防止铁制品在仓库和从中国到爪哇的长途航程中发生腐蚀的绝佳方法。这种铁条可能会在到达目的地后被锻造成单面刀，类似于现在的帕兰砍刀（马来人用的带鞘砍刀）。 [1]
图10 爪哇海沉船出水铁条
资料来源：William M.Mathers and Michael Flecker， Archaeological Report：Archaeological Recovery of the Java Sea Wreck ，p.67。
宋元时期中国向海外诸国出口的货物，种类繁多。向南海（东、西洋）地区出口的货物除陶瓷器、纺织品外，金属和金属制品也是重要的出口货物。铁（铁条、铁块）和铁器（铁鼎、铁锅、铁碗）是重要的出口物资，铁和铁器的出口，对于南海（东西洋）地区生产的发展，起了有益的作用。
20世纪70年代以来，南海及周边海域陆续发现了9～14世纪的古代沉船30余艘。作为直接反映海上贸易过程的证据，沉船船体、沉没地点以及其上运载的船货，为研究跨区域航海贸易，特别是商品构成、贸易规模以及航运路线等提供了新材料和方法。多艘沉船的船货中有大量的铁条，为研究铁器贸易提供了证据（见表4）。
表4 古代沉船出水铁器信息
从沉船和铁器船货信息表可以发现，共有8艘沉船上装载有铁条船货，铁条应该是一种非常重要的船货商品。
通过比较研究后可以推断，“南海I号”沉船的铁条与爪哇海沉船的铁条属于一类铁器，并非早前一些研究者所认为的铁钉等产品，而是用于制作刀器的半成品坯件。根据刀的尺寸和形制，这种刀不应该是专门用于军事的武器类刀具，更可能是日常生活中所使用的刀具，同时兼具一些特殊时期的防身功能，如帕兰砍刀。武器是禁运船货，但刀器具有类似武器的属性，刀器只能制成铁条半成品原料输出，半成品可以逃避官方的监管，同时制作几把刀的成品作为标准器，而木材在出口地不是短缺原料，因此也只制作了少量木质刀柄作为标准器，铁条运输到出口地，工匠根据标准器进行刀的生产。铁器制造是一种非常复杂的金属技术，因此同样可能存在制刀技术的输出，进而推断在海上丝绸之路贸易过程中既有铁器贸易，同时也存在金属技术的传播与交流。