古人造宝刀宝剑是如何渗碳的？这问题看着好象很平，其实是个非常有意思的问题。

首先说下问题里提到的渗碳和提高硬度这两事。渗碳就是增加钢铁制品的碳含量，我们现在通常把含碳量0.3—0.6%左右的叫中碳钢，之上到2%左右都是高碳钢，再高就是生铁，之下到 0.1%是低碳钢，再下去就熟铁了。钢的含碳量越高就越硬。古代通常都采取表面渗碳，以提高钢铁制品的坚硬度。

除渗碳外，淬火也是提高硬度的重要技术，一般在渗碳之后进行——插播扯个闲话。在实际操作中，尤其是做热处理的老师傅，淬字一概读zhan四声。你要读 cui，他会来纠正你。我问过不少老师傅，都一样的答案，就是据说是自来就是这么读的，不是错别字。而且这种读法只存在于钢铁和热处理行业中。

回正题，我国古代怎么渗碳呢？我们从古代传承下来以及从日本等地传承的古法冶炼和锻造的操作中，可以知道至少分两大类。

一类是在冶炼时渗碳。如日本刀匠一直使用至今的古法冶炼，其实就是较原始的使用木炭燃料进行闷烧获得海绵铁的技术。由于木炭温度最多只能达到1200度左右，因此这种冶炼通常要把木炭覆盖在矿石上连续烧好几天。而燃烧是会让钢铁失碳的，但覆盖木炭进行闷烧这种手段，使得一些未燃烧的一氧化碳经过反应，最终成了渗碳过程，部分地局部地补充了含碳量。但也由于这种冶炼方式的原因，得到的海绵铁成品成分非常复杂，还有不少有害杂质，各部位含碳量当然更不一样。所以铁匠们会把成品海绵铁砸开，然后凭经验挑出含碳量接近的部分归类，在分别用于不同的用途。这是最原始也最常见的冶炼渗碳技术之一。

还有一类是在冶炼得到成品钢铁后，在锻造过程中进行渗碳。这个过程中的手段就多了，非常有意思的事情也出现在这个阶段。

手段之一，是对制品进行固体渗碳。如日本刀制造时，在折叠锻打钢铁时，会在工件外包裹纸张和草木灰及泥浆等进行锻打，这是一种渗碳手法。纸张草木灰都是渗入剂，泥浆则是分散剂，可防止碳渗入物黏结不匀、以及帮助析出炭黑。

我国明代《天工开物》里记载的制针方法，也是固体渗碳，但和日本刀制造过程中的渗碳技术比，这是属于非常高大上的外热式箱体渗碳技术，可技术的高度不可同日而语。

这种技术，是把工件整好形，放入坩埚等容器中，然后盖上木炭、豆豉、土末，在容器外加热。木炭、豆豉自然都是渗碳用，土末依然是分散剂。这种渗碳技术的好处，是工件得到的渗碳非常均匀且稳定，且碳势很高，效率和效果都相当好。其实这种技术到现代也还在用的，就是所谓的“焖钢法”。

另外还有些和日本刀锻造过程中的渗碳技术一样的做法，但用的材料不一样。如明代的《物理小识》里说，要用大酱和硝涂抹工件，然后进行热处理——不要小看这点不同，就这一点点不一样，事情的性质就变了。

大酱和豆豉的材料是一样的，但硝是含氮的，所以这种渗碳技术就是碳氮共渗技术，大酱和硝是共渗介质——神（忽）奇（悠）吧，用木炭豆豉泥浆是一种技术，一换成大酱和硝就成另外一种原理都不同的技术了。