Eisen ist eines der 92 natürlichen Elemente.
Stahl ist Eisen mit wenig Kohlenstoff (0,3 bis 1,7 Gewichtsprozent Kohlenstoff).
Alle Metalle werden härter, wenn ein Schmied sie hämmert oder biegt. Dies wird "Kaltverfestigung" genannt. Wenn ein Schmied ein Stück Metall hämmert oder biegt, das bereits kaltverfestigt ist, wird es rissig und bricht. Um kaltverfestigtes Metall wieder weich zu machen, so dass ein Schmied es hämmern und stärker biegen kann, glüht der Schmied das Metall aus.
Um Eisen oder Stahl zu glühen, erhitzt ein Schmied das Metall, bis es keinen Magneten mehr anzieht, und lässt es dann sehr langsam kalt werden. Schmiede können das heiße Metall mit Sand bedecken, so dass es Stunden dauert, bis es kalt wird. Dadurch wird Eisen oder Stahl sehr weich.
Stahl verhält sich genau wie Eisen, bis ein Schmied den Stahl "wärmebehandelt". Dies ist eine besondere Art, den Stahl heiß und dann kalt zu machen, so dass der Stahl hart genug wird, um eine Schneide (Klinge) zu halten. Eine Klinge, die aus einem Stück Eisen (anstelle von Stahl) hergestellt wird, wird sehr bald stumpf und schneidet nicht mehr. Gute Klingen (für Messer, Meißel, Äxte und andere Werkzeuge mit Schneidkanten) werden immer aus Stahl hergestellt, dann wärmebehandelt und dann geschärft.
Um Stahl wärmezubehandeln, erhitzt ein Schmied den Stahl, bis er keinen Magneten mehr anzieht, und lässt den Stahl dann sehr schnell kalt werden. Ein Schmied tut dies, indem er den heißen Stahl in einen Eimer mit Wasser legt und diesen so lange bewegt, bis er kalt ist. Dies nennt man "Abschrecken". Wenn dies beendet ist, wird der Stahl so hart wie möglich sein. Diese Härte kann ihn spröde machen, so dass er wie Glas zerbrechen kann, wenn jemand auf ihn schlägt oder ihn fallen lässt.
Der nächste Schritt ist das "Ziehen des Härtens" oder "Vorspannen" des Stahls, damit er nicht wie Glas zerbricht. Um Stahl zu härten, poliert ein Schmied einen Teil des Stahls, so dass er glatt und glänzend ist. Der Schmied erhitzt den Stahl dann langsam im Feuer. Wenn der Stahl zwischen 149 und 343 °C (300 und 650 °F) warm ist, färbt sich der polierte Stahl unterschiedlich. Diese Farben leuchten nicht im Dunkeln; sie sehen aus wie Farbstoff auf dem polierten Stahl. Wenn der Stahl von 300 bis 650 °F heißer wird, wird er die Farben durchlaufen: gelb, dann braun, dann violett, dann blau. Gelb bedeutet, dass der Stahl immer noch härter sein wird, blau bedeutet, dass der Stahl weicher (aber immer noch hart) sein wird. Wenn der Stahl die Farbe annimmt, die der Schmied wünscht, legt er den Stahl in einen Eimer mit Wasser, um die Veränderung zu stoppen. Verschiedene Werkzeuge werden auf verschiedene Farben gehärtet, aber es hängt auch davon ab, wie viel Kohlenstoff im Stahl enthalten ist. Normalerweise werden Steinmeißel auf gelb und Äxte für Bäume auf blau gehärtet, aber der Schmied muss sich entscheiden.
Ein Schmied hämmert eine Klingenkante nicht dünn. Ein Schmied hämmert den Stahl so, dass die Schneide dick bleibt. Nach der "Wärmebehandlung" und dem "Anlassen" wird die Klingenkante mit Steinen geschliffen, um sie scharf zu machen.
Wenn ein Schmied ein Stück Eisen oder Stahl hat, aber nicht weiß, welches es ist, kann der Schmied es wie Stahl wärmebehandeln. Wenn es nicht hart wird, dann ist es kein Stahl. Eisen wird die gleichen Anlassfarben wie Stahl aufweisen, aber es wird nicht hart.
Wenn ein Schmied ein altes Stahlwerkzeug hat und es in ein neues, anderes Werkzeug einschlagen will, glüht der Schmied den Stahl. Der Stahl ist dann sehr weich wie Eisen. Der Schmied kann ihn dann in ein neues Werkzeug hämmern und es wärmebehandeln und härten, um ein neues, hartes Stahlwerkzeug herzustellen.
Ein Schmied muss beim Hämmern von gehärtetem Stahl oder kaltverfestigtem Eisen vorsichtig sein, da kleine Stücke abbrechen und fliegen können, die ihm die Augen verletzen können. Viele Schmiede tragen eine Schutzbrille aus Kunststoff, um ihre Augen zu schützen.
