在綦毋怀文之前，我国古代的钢刀大都用百炼钢制成，这样制做的刀、剑虽然性能优异锋利无比，但也存在不少缺陷，整把刀全部用百炼钢制成，因此价格昂贵；如一把东汉时期的名钢剑的价钱可以购买六十石（一石是一百二十斤）的粮食。（大约可以供7个人吃两年9个月）。而且百炼钢制作刀剑费时费力，三国时，曹操命有司制作宝刀5把，用了三年时间。为此，綦毋怀文对制刀工艺进行了重大更新，他用灌钢法炼制的钢做成刀的刃部，而用含碳量低的熟铁作刀背，这样制成的刀具刃口锋利而不易折断，刚柔兼备、经久耐用。这表明綦毋怀文对钢铁的性能有比较深刻的认识，而且能根据不同的用途合理选择材质，发挥各种材质的优点和长处，节省某些贵重材料，降低成本和费用。一把刀的背部、刃口实际起着不同的作用，因而要求具有不同的性能。一般来说，刃口主要起刺杀作用，因而要求有比较高的硬度，这样才能保证刀的锋利，所以应该选择含碳量较高、硬度较大的钢来制造。而刀背主要起一种支撑作用，要求有比较好的韧性，使刀在受到比较大的冲击时不致折断，这样就要选择含碳量较低、韧性较大的熟铁。綦毋怀文正是有了上述类似认识，在制作刀具时才能够将熟铁和钢巧妙结合起来，将二者恰到好处地用在合适的地方，既满足了钢刀的不同部分的不同要求，又节省大量昂贵钢材，利于钢刀的推广和普及。
綦毋怀文实现了突破“中国自古以来仅用水作为淬火的主要介质”的瓶径。他在制作“宿铁刀”时，使用了动物尿和动物油脂作为冷却介质。动物尿中含有盐分，冷却速度比水快，用它作淬火冷却介质，淬火后的钢比用水淬火的钢坚硬；而动物油脂冷却速度则比水慢，淬火后的钢比用水淬火的钢有韧性。这是对钢铁淬火工艺的重大改进，一方面扩大了淬火介质的范围，另一方面可以获得不同的冷却速度，以得到不同性能的钢。綦毋怀文还可能使用了双液淬火法，即先在冷却速度大的动物尿中淬火，然后再在冷却速度小的动物油脂中淬火，这样可以得到性能比较好的钢，避免单纯使用一种淬火介质淬火（即单液淬火）的局限。
因为只用一种淬火介质毕竟难以两全其美，如果使用的淬火介质冷却速度比较快，就容易引起工件开裂、变形等缺陷；如果淬火介质冷却速度缓慢，就会使工件韧性有余，硬度不足，难以满足使用的要求。这样就需要使用双液淬火法，即在工件的温度比较高的时候，选用冷却速度比较快的淬火介质，以保证工件的硬度；而在温度比较低的时候，则选用冷却速度比较小的淬火介质，以防止工件开裂和变形，使其有一定的韧性。双液淬火法是一种比较复杂的淬火工艺，掌握起来并非易事，它需要操作者有很高的技术水平和丰富经验。既要掌握好开始淬火的温度（温度过高，淬火后工件发脆，温度过低，则硬度不够），又要掌握好从第一种介质取出的时机（实际也是工件温度）；这在当时没有测温、控温设备的条件下，完全依赖操作者的感观把握和操作技巧。
綦毋怀文能在这种困难条件下掌握如此复杂的淬火工艺，实在是一个了不起的成就。这种制刀工艺，张凯也不由感叹万分，他的脑袋是绝对想不出来的。原来造一把刀要那么复杂，他不由觉得自己确实是个棒槌。]
自此张凯收了对古人的轻视之心，虚心向王铁匠请教很多问题。他这才发现，王铁匠其实是个很有学问的人。于是张凯的性格在这个秋天产生了比较大的变化，做事越发周密。思考越发的细致。大虎子都开始夸他更像个男人了，张凯不由苦笑道：“难道我以前不像男人吗？”
易州山厂：设在易州专事负责供给皇宫和京师官员柴碳的衙门。每年负责在临近数县收集、搜刮或者偶尔购买总共1400万公斤的木柴，600万公斤的木碳。
这章抄了几百字的书，请各位读者原谅。
第八章众人齐心
张凯静下心来想了许久，还书的时候他恭敬的问：“王大叔，我看你用坩锅煮铜，你有没有想过用坩锅炼钢啊？”
王铁匠掏着耳朵蛮不讲理的说：“想是想过，不过寻常锅却不经烧，一烧就坏了。”（铜的融点是1083c所以耐火粘土烧制的坩锅或者一口大铁锅就够用了，但是铁的融点是1535c）
张凯不死心道：“你用什么做锅啊？有用过石墨吗？”石墨被用来做核反应堆里的配件，非常的耐高温，这个常识张凯还是知道。
王铁匠又抓了抓刮得发青的下巴道：“那到没试过，回头叫小虎去镇上买些石墨来。”
王铁匠积极得很啊，精钢就和银子差不多啊。当天下午就逼着张凯一起和泥巴做了个窑，用来炼焦炭。
第二日小虎带来几口袋的石墨让张凯惊讶道：“石墨是这种东西吗？怎么一片片的啊？怎么做坩锅啊？”刚说完张凯就知道自己不该这么赤裸裸的表现自己的无知。老黑和小黑都笑得抱成了一团。老黑笑得上气不接下气道：“石墨坩埚系采用鳞片石墨、腊石、碳硅石（碳化硅）等烧制成的，你当直接用一大块石墨凿成的吗？”
张凯无语，他看着老黑和小黑小心翼翼一点点制造、压制、烧制着坩锅，再也不敢多说半个字。老黑和小黑费尽心血造了十几口坩锅，却只有一个能勉强过关。
张凯不由叹道：“废品率好高啊。”
老黑道：“帮不上忙的才是废品。”
那坩锅造成后不过一尺的口径，两尺深。放在炉中炼出钢水后，也是用勺子把钢水舀出。看那大小两黑小心翼翼的动作，生怕一个不小心把那锅碰碎了。
半个月后，在张凯和王老黑的共同努力下，他们把坩锅冶钢技术进行了总结。虽然上马很容易，架个锅就成。燃料和铁块是分离的所以所得钢质地纯净，但是能耗也比较大，坩锅的寿命也短。也就是说这东西费钱比较多。尽管如此一共出了十几锅钢，算得上精钢的却只有三锅。看来对冶炼的火候和金属原料的控制还不到家啊，生产工艺就是不行啊。
很快，张凯就对呆在炼钢炉旁失去了兴趣。他开始躲懒，大小两黑整天激情不灭的呆在炉子边上，要是这两人现在掉煤堆里，张凯觉得自己不一定能把他们两捡出来。他可不想像他们那样，隔上一段日子就要被烤掉一层皮。
他开始学种田，其实也不是为了种田，王大成的女儿王小翠让他产生了兴趣，于是他开始非常热心的与王大成进行学习种田的活动。王大成非常“信任”他，带了他到山中开的私田里工作。张凯每干上半刻就要偷懒坐在田边盯着拔草的小翠，小翠也盯着他。“真是大胆的女孩，我喜欢。”张凯恬不知耻的想，却不知道小翠暗骂张凯“无耻”“不守清规的色和尚”等等。正在张凯准备拿出甜言蜜语攻势的时候。
第二天一大早，在山路上突然间蹿出来的孙伯元张开双臂拦住张凯，他涨红着脸喝道：“君子不夺人所爱。”
张凯立刻明白，他看了看孙伯元可以改他两个还有余的体格，还有四周那一片荒野。自此他对种田也失去了兴趣。王大成大叹少了四分之一个免费劳力（张凯就起那么点作用）。
他开始缠着王铁匠用精钢帮他做火器，他想上山拿鸟兽撒气。
王铁匠本就不怕进行犯罪活动，但是私自制造火器的罪名还是比较大。于是托在他这里回炉宝刀的赵千户去帮他讨个公文来。王铁匠和那个赵千户本就相熟，赵千户听说他有办法改进倭统，就帮他在保定总兵官王平那里申请了一份文书。王铁匠对制造新式火枪激情很高，他总在尝试做各种各样不同的东西。于是他赶开了徒弟和儿子，亲自动手按张凯的图纸打造。
张凯为了提升射击精度在枪管中加了三根直的膛线。本想让老黑给想做成罗旋膛线，却因为制造工艺实在有限，难度太大了。额外将发火装置改成了燧发。由于枪管太太过于难造，折腾了大半月只打造了两三只燧发来复枪。这些东西已经不再是倭统了，威力要大得多，也远得多，便改叫“直膛线型火统”，李猎户嫌麻烦，觉得这枪打飞鸟比以前好太多了就叫“鸟枪”。张凯和王铁匠也觉得顺口，就依从了李猎户一起叫那直膛线型火统为“鸟枪”。
张凯又和王铁匠的儿子王小虎大套交情，只用了几句好话就让小虎帮他打了个特制的精钢刺刀。
每次上山打猎，张凯便迫不及待的把刺刀套在鸟枪上跟在李猎户的后边，以便“保护”大虎子。[更多精彩，更多好书，尽在[517z.]
猎杀鸟兽时，鸟枪的威力大为增加，填弹也很快，不过那匕首一直无法发挥作用，只是张凯老把那东西竖在李户的屁股后边，着实让李猎户很是担心自己的屁股。好在张凯打猎也只是一时兴起，每去两日张凯便开始厌烦，便借口要“修养声息”的歇上几日。好在鸟枪厉害，大虎子每日所货猎物多与往日。前几日还与张凯一同谋杀了一只倒霉的黑熊，那大黑熊足有三百多斤，两人到山下叫空了王记铁匠铺里的众人，才把死状凄惨的黑熊抬下山来。
话说那日烈日当空，配角黑熊小b正在小溪里喝水，那里料到有两个卑鄙无耻的人类躲在下风的草从中偷袭它。小b头中两弹后又被大虎子当胸刺了一叉子，壮烈牺牲。小b向两个残忍的人类贡献了两只熊掌和一身熊皮、几百斤熊肉和一只熊胆，让村里人吃了半月的熊肉。激烈血腥的场面，黑熊小b临死的悲哀眼神、让人胆战心惊的咆哮声。