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나머지 형태는 주철(鑄鐵)이다. 연철은 0.3％ 이하의 탄소를 포함하는데 보통 0.1％ 이하의 탄소와 1~2％의 슬래그를 포함한다. 이것은 대부분의 용도에 우수한 특성을 가지며, 2가지 종류 중에서 먼저 개발되었다.

고대에는 제련된 최초의 철광석을 목탄(木炭)을 사용하는 단조로(鍛造爐)에서 가열했으며, 백열(白熱) 상태가 되면 불순물을 제거하고 철 입자를 밀착된 한 덩어리로 결합시키기 위해 망치로 가공했다. 현대에는 완전히 용융(鎔融)시키지 못하는 교련로(攪鍊爐)에서 연철이 만들어지고 있다.

연철은 BC 2000년에 소아시아에서 청동(靑銅)을 대체하기 시작했으며, BC 3세기에는 중국·인도·지중해에서 공구와 무기 제조용으로 정착되었다. 철의 주된 장점은 구리와 주석보다 훨씬 쉽게 이용할 수 있다는 것이다. 연철은 수세기 동안 평화시에는 식량증산 도구로, 전쟁시에는 무기·갑옷 제조에 계속 사용되었다.

19세기에 이르러 이것은 건축 구조물에 이용되기 시작했고, 수평보로 사용될 경우 인장강도(引張强度：잡아당기는 힘에 대한 저항력)가 주철보다 우수했다. 베서머(Bessemer) 제련법과 평로법이 발견되자 구조용으로 사용되던 연철은 강철(鋼鐵)로 대체되었다. 20세기에는 연철이 주로 장식용으로 사용되고 있다. 연철제 난간·문·발코니·창살 및 다른 옥외 용구는 초창기 이래로 수세공(手細工)되어왔는데, 중세 유럽에서는 특히 연철 수공예품이 많았다. 15, 16세기의 교회 병풍은 동시대의 장식용 문장과 함께 특히 주목할 만하다.