进入文明时期，人类在技术上最大的成就是冶金的发明与发展，有了冶金技术，人类才可能广泛地使用青铜器和铁器。这些工具的使用加速了人类历史发展的进程。考古学家按人类制造工具的材料把人类历史划分为几个大的时期，如石器时代、青铜时代、铁器时代，可见冶金术具有划时代的意义。
西亚和中亚是最早发明冶铜、冶铁技术的地区，并在数千年的发展中具备了丰富的青铜器和铁器的制造经验。
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1.冶铜在冶铜之前，人们有一个利用天然铜的阶段，大约在公元前2000年，在现在伊朗西部艾利库什地区的人们就已用天然铜片卷成铜珠。考古学家还在伊朗中部的纳马克湖南部泰佩锡亚勒克发现了公元前5000年的铜针，在克尔曼之南的叶海亚地区，发现了公元前5000年的铜器。
然而天然金属的资源十分有限，要获得更多的金属，必须从冶炼矿石中提取，这种技术的发明大概是受惠于人们寻找石料制作石器和烧制陶器过程中的一些现象。
人们最早炼铜的矿石是氧化铜矿如孔雀石，把这类矿石与木炭混合加热还原，即可得到金属铜，根据目前的材料：最早的人工冶炼铜器，距今约5800年，发现于今伊朗叶海亚地区，据分析它含有少量砷，其中有的经过铸造、冷加工和退火，与此同时在美索不达米亚等地区也开始生产含镍或含砷的铜器，这并非是人们有意识地往铜里添加其他金属，而是因为镍往往与铜共生，碱性砷酸铜矿则与孔雀石特别相似所致。
无论是用天然铜还是人工纯铜制成的工具都比较软，不易保持锐利的锋刃，大约经过上千年的摸索，人们才懂得在铜中适当地掺入锡，可增加铜的硬度，降低其熔点，改变它的某些性质，这就是青铜。除了在铜里加锡外还可以加铅，它们的熔点都比较低，锡的熔点为231.8℃，铅的熔点为327.5℃，这两种金属虽在自然界没有单体存在，但却可从矿石中提炼。已知的最早的含锡铜器，发现于今伊拉克境内，属公元前2800年乌尔第一王朝时期，其含锡量达8-10％，从此以后两河流域居民开始普遍用青铜制造斧、锯、刀、剑等工具和武器，到古巴比伦王国时期青铜器大量涌现，有不少青铜器遗留下来，其中包括一些制作精致的装饰物，由于两河流域缺乏铜矿资源，往往通过贸易或战争，从外地输入。
青铜的发明在当时是件很了不起的事情，它克服了纯铜的柔软弱点，且具有熔点低、铸造性能好等优点，逐渐成为古代铜器中的主要品种，并引起了车、船、雕刻、金属加工等制造技术的发展。
考古学家在西亚地区发现了约公元前2200年前的一范多型，可以同时铸造若干器件的石范。在苏美尔遗址早王朝地层中，考古学家还发现了用双范铸造的铜斧和铜矛、铜盔、有銎扁斧、新月形战斧等，最值得一提的是在这一时期已出现了失蜡铸造技术，在阿格拉卜丘沙拉庙的祭坛附近的圣器收藏品中，考古学家发现了一微型铜象，表现的是一个留着胡须的苏美尔王正赶着一辆四头驴拉的车，这是目前发现最早的一件用失蜡法铸造的铜器，反映出当时铜器铸造技术的发展。
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2.冶铁人类最早利用的铁是自天上落下的陨石，又称陨铁，后来人们才发明了炼铁技术。考古学家在地中海和近东地区，共发现了公元前3000年的铁器共14件，其中1件为人工冶铁，4件为陨铁，9件是未经分析的铁器，这些都是目前所知最早的铁器资料，除实物外，在公元前2000-1900年的苏美尔语文献中，可见到铁字为"AN.BAR"，说明铁在当时已被人们普遍认识。但直到公元前18世纪，铁器的产量非常之少，品种有匕首、项链等，多是作为贵族的馈赠礼品。自公元前12世纪起，铁器在地中海东岸地区日益增多，且出现了铜柄铁剑等新的武器，到公元前10世纪，铁工具比青铜工具更为普遍，公元前8世纪，西亚的亚述军队更多使用铁武器、铁农具如犁、锄、锹等。
公元前8-前7世纪，两河流域地区率先进入了铁器时代，当时使用的炼铁炉主要是地炉和竖炉，地炉的直径一般约为40厘米，深20厘米。冶炼时铺一层木炭，铺一层铁矿石，再铺一层木炭，这样一层层地堆积起来，然后将木炭点燃，冶炼后取出全部炉料，经过锤打分离炼渣，或者先行破碎，分选后烧结锻造成锭，这种方法称为块炼铁法，在底格里斯河上游豪尔萨巴德王宫出土的铁锭长30-50厘米，厚6-14厘米，重4-20公斤。这时期人们在炼铁中还采用了渗碳和反复叠打，并经过快冷或淬火使之变硬等技术。直到公元14世纪，这种块炼法一直是这一地区，乃至北非、欧洲地区普遍采用的炼铁方法。
这种块状铁的质量虽然不高，但在当时能使用这种铁的确是件大事，因为铁矿石在地球表面的含量比铜矿石多，分布也更广泛，铁器的用途也较为广泛，比起铜器来是一个大进步，正如恩格斯所说："铁已在为人类服务，它是在历史上起过革命作用的各种原料中最后的和最重要的一种原料……铁使更大面积的农田耕作、开垦广阔的森林地区成为可能，它给手工业工人提供了一种其坚固和锐利非石头或当时所知道的其他金属所能抵挡的工具"。
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3.其他金属制品两河流域人还有制作金、银制品的技术传统，在早王朝时期他们就对凸纹制作、镂雕、雕刻、金丝装饰及锻造工艺等技术有所掌握，如在一座麦斯卡拉木都墓中发现的假发金盔，是用平金板打制而成，用细线刻缕表示分散的头发。乌尔墓出土的女侍从的一些装饰物有金银制成的植物装饰的梳子和由小的牛状、羊状、鸟状和鱼状护符构成的花冠以及牛形大耳环，这些金、银制品不仅代表了精湛的工艺水平，还反映出人们一定的审美情趣。
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