刀身要綿密均勻方為上乘,這也是現代勻質鋼材的穩定性與綜合性能遠遠超過古代寶刀的原因。
由於中國古代無高爐冶煉技術,並且是使用木炭作為燃料,所以爐溫較低,沙鐵不能達到完全熔解溫度,所以煉出的鐵是海綿狀的「草鐵」。「草鐵」由於含雜質多,組織鬆散,只有經過加熱鍛打才能去除雜質,使組織緊密,含碳均勻。日本刀的鋼材則被稱作玉鋼,也是以傳統低溫方法冶煉。首先,刀匠會將燒紅的鋼材摺疊鍛打,如果用兩片燒紅的鋼材摺疊鍛打10次,就會得到1024層的鋼材。通過摺疊鍛打,還可以將鋼材中的雜質與過多碳排除,增加鋼材的彈性與韌性。鍛打的次數越多,刀胚的含碳量就會更加均勻,鐵晶體也會更加細緻,最終鍛造出來的刀胚會達到幾千層,使刀劍擁有強大的韌性。在鍛打中為了使鋼材有更好的可塑性,所以要儘量提高溫度。
為了提高溫度,就會選擇在爐中最上層的氧化焰中加熱。但氧化焰中有過量的氧,在焰芯外面形成了一個氧化性的富氧區,在反覆加熱鍛打中,刀胚會產生大量的氧化皮並嚴重脫碳,因此在鍛造過程中還需要不斷的在下層的碳化焰(還原焰)中滲碳,讓刀胚吸收碳素,提高含碳量。但這樣做並不能完全補充在加熱鍛打中所失去的碳素,所以為了保持鋼材的含碳量,加熱次數受到嚴格地限制。而且鋼材的可塑性會在快速冷卻時有很大的改變。所以經驗豐富的刀匠要準確的調整好每一錘的力量的變化,才能在有限的加熱次數中將鋼材做成刀胚。這樣的刀劍鋼在古代稱為「百鍊鋼」。
「百鍊鋼」刀劍經過上等研磨後會出現各種形態美麗的鍛肌。古代文獻對此有過詳細的記載,如《典論》記載:丕為太子時,曾命國工精煉寶劍三枚,寶刀三枚,匕首兩枚,露陌刀一枚,皆因姿定名。寶劍「流採」是因鍛肌形如虹霞,「靈寶」 鍛肌形如龜甲,「含章」 鍛肌似丹露,「龍鱗」 鍛肌則形如片片龍鱗。,張協在「文身刀銘」 「七命」中也記載了刀劍美麗的鍛打紋理,文中提到:「寶刀既成,窮理盡妙,繁文波回,流光電照」。 「神器化成,陽文陰縵;流綺星連,浮採泛發」。
這些古籍中記載的帶有美妙花紋的刀劍正是經過千錘百鍊的「百鍊鋼」劍。「百鍊鋼」因其含碳均勻,組織細密,一直被用來製作寶刀,寶劍。所以勻質綿密的刀身是好刀的基礎,古代刀匠無不孜孜以恆地追求著。漢至唐宋由於鍛造技術不發達的緣故,刀身難以達到極至綿密的要求。
這時候的鋼質較為鬆散,所以力求均勻就成了刀匠們的主要目標,這也是我們現在鑑賞此類刀劍的觀察點,較鬆散的鋼質需布局均勻方為良刃。
宋以後隨著與外部世界的不斷交流和鍛造技術的不斷完善,較為綿密的鍛造產品開始出現,特別是明中後期以後刀身的綿密程度已經達到了一個新的程度,我國出現了十分勻質綿密的所謂「牛毛紋」,同時代日本出現了同樣勻質綿密的「小糠肌」,這時的刀劍鋼已經開始漸漸地接近現代的勻質鋼材了。
進入清代以後,西班牙;葡萄牙等西方國家的成品鋼材質量開始明顯超越了東方的鋼材。但由於運輸不便,那時候用外來鋼製造的刀劍就顯得十分寶貴,在我國與日
本都曾經是少數達官顯貴們炫耀的資本。這些外來鋼在日本被稱為「南蠻鐵」,只有少數大名才能擁有,所以也只有他們的御用刀匠才有權用「南蠻鐵」來鍛造刀。