武士刀是用兩種鋼鐵鍛造而成，刀刃非常堅硬鋒利，芯部卻比較柔韌。用非常堅硬的鋼鍛造刀，刀刃會很鋒利，但容易出現缺口甚至斷裂。如果使用軟鋼則不會斷裂，卻也不會鋒利。日本刀匠深諳其中的矛盾，他們的成就在於結合鋼和鐵，刀刃使用堅硬的材料，刀背則使用較柔軟的材料，使武士刀兼具堅韌和堅硬。這兩種不同的特性使得它成為天底下最鋒利最具彈性的刀。整個制刀過程在摺疊鍛打成刀胚後的下一步是融合兩種金屬，含碳量高的堅硬刀刃是以鋼製成，裡面則包裹著含碳量較低且較柔軟的鐵作為刀的芯部。外層鋼的整體結構叫做波來鐵和鐵氧體，硬度非常高。但日本刀匠將武士刀做得更加精良，他們的秘訣是改變金屬的微結構。刀子的不同成分，內部靠近刀背的地方是由純鐵製成，另外還有白色顆粒狀的鐵氧體，刀刃部分刀刃部分必須使用更加堅硬的材料，叫麻田散鐵，其結構 看起來很像雪地上的稻草。麻田散鐵非常堅硬，很適合製作刃部。
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