الحديد الزهر أو الحديد الزهر هو نوع من الانصهار يعرف أكثر أنواعه شيوعًا باسم الحديد الزهر الرمادي وهو من أكثر المواد الحديدية استخدامًا ويرجع اسمه إلى مظهر سطحه عند كسره. تحتوي هذه السبيكة الحديدية عمومًا على أكثر من 2٪ كربون وأكثر من 1٪ سيليكون ، بالإضافة إلى المنغنيز والفوسفور والكبريت.
السمة المميزة للحديد الرمادي هي أن الكربون يوجد بشكل عام كغرافيت ، بافتراض أشكال غير منتظمة توصف بأنها "رقائق". هذا الجرافيت هو ما يعطي درجة اللون الرمادي لمناطق تمزق القطع المصنوعة من هذه المادة. تختلف الخواص الفيزيائية وخاصة الخواص الميكانيكية في نطاقات واسعة ، وتستجيب لعوامل مثل التركيب الكيميائي ، ومعدل التبريد بعد الصب ، وحجم وسمك القطع ، وممارسة الصب ، والمعالجة الحرارية ، والمعلمات الهيكلية الدقيقة ، مثل ؛ و طبيعة المصفوفة، وشكل وحجم رقائق الجرافيت.
حالة خاصة هي حالة الجرافيت الكروي ، الذي بدأ استخدامه في الخمسينيات ؛ في وقت لاحق حلت محل أنواع أخرى من الحديد المرن والرمادي. من بين الاستخدامات الأولى لهذه المواد كانت في أوروبا الغربية في عام 1313 ، وتحديداً في صناعة المدافع ، ويفترض في نفس الوقت أنها استخدمت أيضًا في بناء الأنابيب. تم تسجيل الأبحاث التي أجريت عام 1455 لأول أنبوب من الحديد الزهر تم تركيبه في ألمانيا في قلعة Dillenberg. خضعت عملية تصنيع أنابيب الحديد الزهر لتعديلات عميقة ، من طريقة الصب القديمة إلى العملية الحديثة عن طريق الطرد المركزي.
التركيب النموذجي للحصول على بنية مجهرية من الجرافيت هو 2.5 إلى 4٪ كربون و 1 إلى 3٪ سيليكون. يلعب السيليكون دورًا مهمًا في التفريق بين الحديد الزهر الرمادي والحديد الزهر الأبيض ؛ هذا لأن السيليكون عامل استقرار للجرافيت. هذا يعني أنه يساعد على ترسيب الجرافيت من كربيدات الحديد. عامل مهم آخر يساعد في تكوين الجرافيت هو سرعة تصلب الجص.: تميل السرعة البطيئة إلى إنتاج المزيد من الجرافيت ومصفوفة من الحديد ؛ بينما تميل السرعة المعتدلة إلى إنتاج مصفوفة من اللؤلؤ أعلى. من أجل تحقيق مصفوفة من الحديد بنسبة 100٪ ، يجب أن يخضع المصهور لمعاملة حرارية التلدين. التبريد السريع سوف يثبط جزئيًا أو كليًا تكوين الجرافيت ويؤدي بدلاً من ذلك إلى تكوين السمنتيت ، والذي يُعرف بالعفن الأبيض.
