於是，熟鐵或炒鋼便成為製劍的新材料，或者以熟鐵為原料，經過滲碳疊打鋼劍，或者以炒鋼為原料，反複加熱，折疊鍛打，最後製作成劍。
以炒鋼產品製作刀劍在東漢時期已經普及。
1978年在江蘇省徐州銅山東漢墓出土一件鐵劍，經檢測，是用含碳量較高的炒鋼為原料經多次加熱疊打製成。
1974年在山東省蒼山東漢墓出土一把一環首長刀，經檢測分析，也是用炒鋼為原料反複折疊鍛打而成。
四是以鑄鐵脫碳鋼鍛製。鑄鐵脫碳是我國古代獨有的一種生鐵煉鋼方法，它是將白口生鐵鑄件在固態進行脫碳退火，從而和得至高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。
這種方法的特點是通過掌握時間和有控製地脫碳，由於生鐵中多餘的碳被氧化成氣體跑掉，從而成為全鋼組織。而且基本不析出石墨或隻析出很少的石墨。
鑄鐵脫碳鋼保留了生鐵夾雜物少的優點，組織均勻，質地純將。目前所知最早的鑄鐵脫碳鋼件是劉勝墓了土的6件鐵鏃。劉勝去世於公元前113年，可知這種煉鋼方法最遲在公元前2世紀末葉已經出現。
漢代的鑄鐵脫碳鋼器物是用兩種方法製成的。一種是以生鐵鑄造成坯，然後脫碳成鋼，再予簡單加工，如加熱彎折，對刃部進行局部滲碳、鍛打等。
這種方法廣泛用於製造生產工具和生活用具，如河南澠池了土漢魏窖藏鐵器中的鋼斧等。
另一種方法是將生鐵鑄造成薄板狀，然後脫碳得到成形式形鋼材，將鋼材經過反複加熱鍛打，器物。刀劍等兵器，皆如此製作。
過去在鄭州古滎鎮、南陽瓦房莊、魯山望城崗等漢代冶鐵遺址中曾出土地大量形鑄鐵板，就都是已經脫碳的鋼材。目前也發現了用鑄鐵脫碳鋼鍛造成的刀劍，如北京大葆台西漢墓中出土的一把環首鐵刀，河南省鞏縣鐵生溝漢代冶鐵遺址中出土的一把鐵劍。
以上所述，為漢代鐵劍的一般製作技術。兩漢時期，一些優質刀劍的製作還采用了幾項先進的工藝。
一是局部淬火工藝。鋼劍淬火工藝出現於戰國時期。經檢測，燕下都遺址出土的戰國末年鋼劍，被驗證曾經加熱至900度以上進行淬火，這是已知我國古代最早的淬火鋼器。
西漢時又有發展，產生了隻將刀劍刃部進行淬火的新工藝。由於刃部經過淬火，因而具有很高的硬度，極其鋒利。而刀劍的脊部因未經淬火，硬度較低，保持了較好的韌性，不易斷折。
二是表麵滲碳工藝。滿城劉勝墓出土的錯金書刀，經檢測是經塊煉鐵為原料，經滲碳、疊打製成的低碳鋼件。它在鍛打成型並經磨製以後，又進行了表麵滲碳，從而使刀的表層組織含碳較高，更加堅硬。
同墓所出一把鋼劍經檢測也經過表麵滲碳，表層碳含量在0.6％以上，高於心部高碳層0.5％至0.6％的含碳量。
三是百煉鋼工藝。1974年山東省蒼山出土的東漢鋼刀，1978年江蘇省徐州銅山出土的東漢鋼劍，都是炒鋼為原料，經過反複加熱折疊鍛打而成。
而刀劍上的銘文，據說不是簡單的層數概念，而應是代表了一定的工藝質量標準。可見刀劍加熱疊鍛工藝已經發展到了一個新的水平。
除了上述冶鐵工藝外，兩漢時期，以鑒別劍刀優劣為務的相劍術也流行起來。而隨鐵劍取代銅劍，相劍術的內容也由早期的相銅劍轉而為相鐵劍。這也從另一個角度證明了漢代冶煉技術已經提升到了理論層次。
正是由於漢代高超的冶鐵技術，才使這些鐵兵器在世界上堪稱一絕，幾乎將兵器製造技術上升到了藝術的境界。
[旁注]
隕鐵 就是墜星的另一種，是來自地球之外的“客人”。含石量大的隕星稱為隕石，含鐵量大的隕星稱為隕鐵。早期人類冶煉技術不發達，無法從鐵礦石冶煉得到鐵，而地球自然界幾乎沒有單質鐵的存在，所以隕鐵一度是鐵的唯一來源。
塊煉鐵 是鐵礦石在較低溫度的固體狀態下用木炭還原而得到的含有較多夾雜物的鐵。這種鐵為海綿狀固體，雜質較多，含碳量低，質軟，隻能鍛，不能鑄。經加熱鍛打，擠出夾雜物，改善機械性能而製成的鐵器稱為塊煉鐵鍛件。
劉勝 （公元前165年～公元前113年），西漢時期諸侯王，為第一代中山王，諡號為“靖”，史稱“中山靖王”。劉勝是三國時期蜀漢皇帝劉備的第十三世先祖。1968年在對其及王後竇綰墓的發掘工作中，出土大量珍貴文物，包括舉世聞名的“金縷玉衣”。
淬火 將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表麵耐磨的零件。
高碳鋼 就是把生鐵加熱到液態或半液態，利用鼓風或撒入精礦粉等方法，令矽、錳、碳氧化，把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分範圍。迄今世界上年代最早的炒鋼冶金技術，在我國西漢早期就已發明和廣泛應用了。
燕下都遺址 是戰國時期燕國的都城遺址。城址中部有一道隔牆，將城分為東、西二城。其中的東城分為宮殿區、手工業作坊區、居民區、墓葬區、古河道區5個部分，文化遺存相當豐富，保存較好。出土有銅器、鐵器、陶器、石器等。
錯金 金屬絲鑲嵌工藝的一種。用金銀絲在器物的表麵上鑲嵌成花紋或文字。金錯工藝近世多稱錯金，加銀則稱錯金銀。金銀錯工藝最早始見於商周時代的青銅器,主要用在青銅器的各種器皿,車馬器具及兵器等實用器物上的裝飾圖案。
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《韓非子·說林上》也記載一則與相劍有關的故事：
曾從子是一位善相劍之人，客遊衛國。
衛君怨吳王，曾從子就說：“吳王好劍，我是相劍者，請大王讓我去為吳王相劍，乘機將他刺死。”
衛君卻說：“你這樣做並非緣於義，而是為了利。吳國富強，衛國貧弱，你如果真去了，恐怕反會為吳王用之於我。”於是衛君就將曾從子逐走了。
這個故事說明，春秋晚期已有相劍術。因為古代銅劍正是在這個時期趨於成熟興盛，並在實踐中得到了廣泛應用。