คาตานะ
เดิมนักรบชาวญี่ปุ่นใช้ดาบจากจีนและเกาหลีในการสู้รบ ในยุคนาระ (Nara Period) ประมาณปี พ.ศ. 1193-1336 หรือประมาณ 1,300 ปีเศษที่แล้ว ปัญหาที่พบคือเวลาสู้รบดาบมักหักออกเป็นสองท่อน จักรพรรดิจึงสั่งให้ช่างตีดาบปรับปรุงดาบให้ดีขึ้นกว่าเดิม ช่างตีดาบยุคแรกมีชื่อว่า "อามากูนิ" เขาพัฒนาการตีดาบไม่ให้หักง่ายด้วยการใช้เหล็กที่ดี และมีการศึกษาวิธีทำให้เหล็กแข็งแกร่งกว่าเดิม เหล็กที่ดีของญี่ปุ่นได้จากการถลุง มีชื่อว่า "ทามาฮางาเนะ" (Tamahagane) อามากูนิพบว่าการที่จะให้ได้ดาบคุณภาพดีต้องควบคุมของสามสิ่ง คือ การควบคุมความเย็น การควบคุมปริมาณคาร์บอน และการนำสิ่งปะปนที่อยู่ในเหล็กออก ปริมาณคาร์บอนคือหัวใจสำคัญในการตีดาบ หากใส่คาร์บอนในเหล็กมากไปเหล็กจะเปราะ ใส่น้อยไปเหล็กจะอ่อน จึงต้องใส่ในปริมาณที่พอเหมาะ เหล็กถูกนำมาหักแบ่งเป็นชิ้นเล็กวางซ้อนกันก่อนหลอม และนำไปตีให้เป็นเนื้อเดียวกัน หลังจากนั้นจึงพับเหล็กเป็นสองชั้นขณะยังร้อนๆ แล้วตีซ้ำอีกครั้งแล้วครั้งเล่า เหล็กจะซ้อนกันเป็นชั้น ๆ ทวีคูณขึ้นเรื่อย ๆ จนเป็นหมื่น ๆ ชั้น ทำให้คาร์บอนกระจายไปจนทั่วเนื้อเหล็ก แล้วจึงนำไปตีแผ่ออกให้เป็นใบดาบ จะได้ใบดาบที่ดีเนื้อเหล็กแกร่งและคมไม่หักอีกต่อไป
ยุคโลหะ
ยุคโลหะเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 5,000 - 6,000 ปีก่อนพุทธศักราช แต่หลักฐานทางประวัติศาสตร์เท่าที่พบในขณะนี้ ยังไม่สามารถนำมายืนยันแน่ชัดว่ายุคโลหะเริ่มที่ใด แต่สันนิษฐานว่า ยุคโลหะเริ่มในเอเชียตอนกลาง บริเวณประเทศอียิปต์ มนุษย์ได้เริ่มเรียนรู้เรื่องของโลหะวิทยาเกี่ยวกับการถลุง, การหล่อ และการขึ้นรูปโลหะ โดยส่วนมากจะเป็น ทองแดง ต่อมาประมาณ 3,500 ปีก่อนพุทธศักราช มนุษย์หันมาใช้สำริด โดยใช้ทำอาวุธ, เสื้อเกราะ, ภาชนะต่าง ๆ, ของใช้ และเครื่องประดับ แม้ในยุคต่อมาได้มีการใช้เหล็กเป็นโลหะหลักก็ตาม แต่สำริดยังเป็นโลหะที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมจนถึงปัจจุบัน[4] และต่อมาประมาณ 900 ปีก่อนพุทธศักราช ชาวฮิตไทต์ ซึ่งเป็นกลุ่มชนที่มีอำนาจในเอเชียไมเนอร์ บริเวณตอนใต้ของทะเลดำ ได้พบวิธีถลุงเหล็กจากแร่เหล็ก หลังจากนั้นความรู้เกี่ยวกับการถลุงเหล็กได้กระจายไป ยังประเทศต่าง ๆ ในทวีปยุโรป จนเกิดอุตสาหกรรมการถลุงเหล็กขึ้น เนื่องจากเหล็กมีคุณสมบัติหลายอย่างดีกว่าสำริด เช่น แข็งกว่า ใช้ทำอาวุธทุกชนิดที่มีอำนาจการทำลายเหนือกว่า มนุษยจึงหันมาใช้เหล็กทำเครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ โดยเฉพาะเครื่องมือในงานช่าง และที่นิยมมากที่สุดคือ ใช้ทำอาวุธ เช่น ดาบ หอก อุตสาหกรรมเหล็กได้พัฒนาไปถึงการทำเหล็กกล้า ซึ่งมีคุณสมบัติดีกว่าเหล็กธรรมดา เพราะนอกจากจะแข็งและเหนียวกว่าแล้ว ยังสามารถเพิ่มความแข็งโดยการอบชุบได้ดี[4]