В отличие от резьбы по дереву и от производства декоративной керамики, в изобилии обеспеченных местным сырьем, художественная обработка металла была основана на привозном сырье из ближайших районов Северного края и Приуралья. Поэтому расцвет этого художественного промысла относился к XVII—XVIII вв. и неразрывно связан с подъемом устюжского рынка, где «кричное» железо, чугун, медь и серебро становятся предметами оживленной торговли. Но особенно широкое развитие получило в Великом Устюге ювелирное дело, которое превратилось в одну из основных форм художественной обработки металла и еще больше упрочило славу замечательных устюжских народных умельцев.
Черневое серебро занимает ведущее место в ряду многочисленных и разнообразных устюжских художественных промыслов. Период расцвета черневого искусства начался здесь примерно с середины XVIII в., когда устюжская чернь завоевала славу лучшей в России, а Великий Устюг стал центром так называемой «северной черни», которая сочетала блестящее мастерство исполнения с высокими художественными качествами.
Процесс производства черневого серебра основан на обработке гравированной поверхности серебряного изделия специальным химическим составом «черни», которая после обжига и полировки дает графичный черневой рисунок. Устюжские мастера-ювелиры в совершенстве владели этим сложным технологическим процессом, а «секрет» изготовления своей особенно глубокой по тону и прочной черни они передавали по наследству. Лучшими ювелирами на раннем этапе здесь были И. Жилин, М. Климшин, А. Мошнин, работы которых отличаются особой тонкостью штриха и изяществом композиции.
Серебряный посох епископа Варлаама, хранящийся в Вологодском краеведческом музее, был выполнен мастером М. Климшиным в 1750 г. и является одним из лучших среди ранних произведений устюжских ювелиров, а стилевые особенности середины XVIII в. выражены здесь особенно ярко. Необычно красивая по тону и изысканная по рисунку графичная и контрастная чернь здесь гармонично сочетается с чеканным орнаментом по серебру и рельефно-скульптурными изображениями. Изделие обладает большой живописностью и типичным для барокко декоративным богатством форм, различных приемов и материалов.
В XIX в. в творчестве устюжских ювелиров появляются новые приемы, отвечающие вкусам эпохи классицизма. В это время форма изделий упрощается, рисунок приобретает четкость и графичность; на смену затейливым орнаментам все чаще приходят строгие композиции; появляются изображения архитектурных памятников, городских панорам, географических карт. Среди сюжетов самым излюбленным было изображение панорамы Великого Устюга со стороны Сухоны. Эту панораму в различных вариациях и на разных изделиях устюжане-ювелиры изображали около ста лет. Особенно ярко новые стилевые черты проявились в творчестве потомственных местных мастеров черневого дела Жилиных, И. Островского, Ф. Бушковского и др.
К середине XIX в. устюжское черневое дело сокращается. Лучшим мастером этого позднего периода был М. Кошков, который украшал черневые изделия видами Великого Устюга и разнообразным растительным орнаментом. Эти приемы Кошков передал своему ученику и внуку Михаилу Павловичу Чиркову, который широко использовал их в разнообразных орнаментальных композициях, не отказываясь, однако, и от традиционного изображения панорамы Великого Устюга и украшая видами города многочисленные браслеты, линейки, ножи для разрезания бумаги, салфеточные кольца и броши.
Важную роль сыграл М. П. Чирков в дальнейшей судьбе черневого искусства. В течение нескольких десятилетий, являясь последним и единственным мастером, владевшим «секретом» черни, он после Великой Октябрьской социалистической революции передал свой опыт молодым мастерам вновь основанного устюжского предприятия «Северная чернь». Благодаря этому замечательное искусство чернения по серебру не было утрачено, и в настоящее время оно является одним из основных и своего рода уникальных народных художественных промыслов, получивших дальнейшее развитие в талантливых произведениях современных устюжских мастеров-ювелиров.
Изделия устюжской «Северной черни» завоевали популярность не только в нашей стране, но и за рубежом: они экспонировались на Всемирных выставках в Париже, Брюсселе, Монреале, Нью-Йорке, Осака и обошли многочисленные международные ярмарки. Важную роль в истории «Северной черни» сыграл художник Е. П. Шильниковский, которому за выдающиеся заслуги в развитии декоративно-прикладного искусства присвоено почетное звание заслуженного деятеля искусств РСФСР.
Финифть и филигрань получили широкое применение в убранстве культовых и бытовых изделий и достигли своего расцвета в середине XVIII в., когда мастера этого профиля были объединены на устюжской ювелирной фабрике Поповых. Техника финифтяной работы заключалась в нанесении на поверхность металлического изделия огнеупорной эмали, которая после обжига давала блестящую стекловидную, многоцветную поверхность. Материалом для изготовления филиграни служила тончайшая серебряная, золотая или медная проволока крученая или «сканая», откуда и произошло второе название этой техники — «скань». В местах соединения проволочки припаивались друг к другу, образуя сложное металлическое кружево, а сама эта техника требовала исключительной тонкости выполнения. Вот почему выражение «филигранная работа» издавна стало выражением нарицательным.
Нередко финифть и филигрань применялись совместно и были объединены одним общим приемом так называемой эмали по скани. А во второй половине XVIII в. начинает применяться очень эффективная и сравнительно несложная техника кистевой росписи эмалевыми красками. В связи с развитием эмалевой росписи филигрань-скань снова, как в древности, приобретает самостоятельное значение. Вместе с тем возрождаются и основные приемы ее орнаментального решения с ритмическим чередованием спиралевидного узора из фантастических цветов, ягод, завитков и листьев. Так в замечательных филигранных изделиях русского Севера оживают раннемосковские «травные узоры», отмеченные особым изяществом рисунка и большой ритмичностью построения орнамента.
Чеканый металл и просечное железо получили в Великом Устюге широкое развитие в XVI—XVIII вв., а устюжские мастера зарекомендовали себя замечательными специалистами по изготовлению так называемого выпуклого, рельефного чекана, который они выполняли с ювелирной тонкостью, независимо от применявшегося материала: золото, серебро, медь или простое железо. Чекан по металлам обычно применялся совместно с другими видами ювелирного искусства, дополняя рельефными деталями черневое серебро, финифть или филигрань. Нередко однако он выступал и как самостоятельный вид художественной обработки металла и использовался в основном для украшения иконных окладов, крышек евангелия и др.
Одним из интереснейших местных художественных промыслов было так называемое просечное железо, сохранившиеся образцы которого свидетельствуют о подлинно виртуозном мастерстве устюжских умельцев, просекавших вручную тонкие металлические листы затейливыми ажурными узорами. Применялось просечное железо для изготовления окладов икон, свесов и гребешков железных крыш, замочных щитов и разнообразных накладок на сундуки и двери, ларцы и шкатулки, где обычно ажурное просечное железо наложено на красный или синий фон.
Самым ярким примером искусной обработки местными мастерами обычного белого железа служат великолепные царские врата, принадлежавшие старому иконостасу Владимирской надвратной церкви Михайло-Архангельского монастыря, а в настоящее время экспонирующиеся в Велико-Устюжском краеведческом музее. Металлическое кружево здесь наложено на коричневый фон, покрытый золотистой слюдой, и обрамляет иконописные клейма. Эти врата — одни из лучших памятников устюжского декоративного искусства, они представляют собой уникальный пример блестящего использования просечного железа в убранстве интерьера культового здания.
Художественное литье и кованый металл в XVI—XVIII вв. превратились в одну из ведущих отраслей местного производства, а устюжские литейщики и кузнецы успешно соперничали с ювелирами, не уступая последним в тонкости и изяществе отделки изделий. Одним из основных приемов обработки черных металлов было крупное литье и, в частности, изготовление пушек и церковных колоколов, превосходных по «звонкости» и художественной отделке. Прекрасными литыми чугунными плитами выложены пол в Прокопьевском соборе и проступи наружной лестницы террасы в церкви Симеона Столпника, а входы в Спасо-Преображенскую церковь получили форму легких металлических навесов, опирающихся на витые чугунные колонки. В интерьерах зданий широко применялись печные дверцы и вьюшки, представляющие пример тонкого и искусного художественного литья.
Устюжские кузнецы показали себя подлинными виртуозами своего дела в изготовлении металлических крестов для многочисленных церквей, колоколен и часовен, накладок на двери и сундуки, а также типичных для XVIII в. сложнофигурных церковных глав, которые устанавливались на обручах и железных дугах. Но ярче всего замечательное искусство устюжских кузнецов отображено в кованых решетках жилых и культовых зданий, среди которых особого внимания заслуживают великолепные решетки середины XVII в., сохранившиеся в старых окнах придела Всех Святых церкви Вознесения, и в нижнем окне западного крыльца переходов Михайло-Архангельского монастыря.
Мороз по жести представляет собой очень любопытный местный художественный промысел, техника которого заключалась в особой химической обработке поверхности жестяного изделия кислотами под воздействием высокой температуры. В результате поверхность приобретала своеобразную декоративную фактуру, напоминающую узоры замерзшего оконного стекла. В XVIII и особенно в XIX в. «мороз по жести» использовался в качестве убранства прославленных устюжских сундучков и шкатулок, широко распространенных по всей России, а также известных и за границей. Выдающимися мастерами этого уникального местного промысла были Н. Насоновский, братья Старковские и Цыбасовы, П. А. Сосновский и др.