在古代,许多高品质的刀剑都是选用花纹钢制作的。所谓花纹钢,是指表面呈现各种如岩石层理一样深入内部的花纹的钢铁,这种钢材是制作刀剑的绝佳之选。
现在一般都把花纹钢称为大马士革钢,而实际上,花纹钢由于花纹的成因不同而分为两种,一种是天然花纹钢,另外一种是人工花纹钢。
天然花纹钢最早产于古代的波斯、印度。天然花纹钢的原料来自古印度一种称为"乌兹"(WOOTZ)的钢材,这种乌兹钢是从磁铁矿石中直接冶炼出来的海绵铁,也就是用较原始办法炼出的熟铁块。冶炼花纹钢时,把乌兹配合一定分量的干木料、植物茎叶等作为渗碳剂,放在坩埚中,加以密封后,用高温冶炼,就可以得到块状的花纹钢。再采用低温锻打的方法,就可以制成花纹钢刀刃,刀刃表面呈现黑白相间,细如发丝的卷曲花纹。这种花纹是钢铁冶炼时自然形成的,是钢铁内部组织产生结晶的结果,其花纹形状是人工无法控制的,所以称为天然花纹钢。
天然花纹钢的原料乌兹钢产于印度,但是用乌兹炼成的花纹钢却大部分被贩卖到印度周围的国家去制成刀剑。在古代,叙利亚的大马士革是欧、亚交通的重要港口,贸易十分活跃,大量的天然花纹钢刀剑从这里输出,因而天然花纹钢就被称为大马士革钢。这种钢输入俄国被称为"布拉特钢";大约在北魏时期,天然花纹钢由波斯传入中国,当时被称为"镔铁",我国古代西北、东北少数民族大约也是在那个时期学会了炼制镔铁。
镔铁在当时是极为珍贵的物品,辽、金两代,所出产的镔铁非常有名。在宋代,辽国为贺宋朝正旦,曾用镔铁作为一种礼品。到了元代,元朝工部下设有镔铁局,专门负责炼制镔铁。
人工花纹钢,是指用人工锤锻的方法将钢铁反复折叠锻打,使钢表面呈现出花纹,是专用于制作刀剑的优质钢材。人工花纹钢表面所呈现的花纹是折叠锻打的层理的外露,所以又称为折叠钢。人工花纹钢,应该源于青铜时代的青铜武器制造。因为铸造出来的青铜武器,硬度较低,但是经过锻打后,其硬度可以提高数倍,达到钢刀的硬度,所以当古人发明了冶铁术后,该会采用同样的锻打技术来制造刀剑。但在伊始,古人之所以采用折叠锻打方法制造刀剑,其目的并不在于取得漂亮的花纹,而是为了将钢铁中的杂质锻出,以提高刀剑的品质,后来随着技术的进步,古人逐渐掌握了采用不同的锻制方法,就可以获得不同花纹的技术,从而使花纹钢制刃术又得到了发展和完善,这就是后来所称的"百炼钢"的技术。