เหล็กดิบหรือที่รู้จักกันในชื่อเหล็กดิบหรือเหล็กดิบเป็นสินค้าขั้นกลางที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กในการผลิตเหล็กกล้าผลิตโดยการถลุงแร่เหล็กในเตาหลอม เหล็กดิบมีปริมาณ คาร์บอนสูงโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.8–4.7% ^{[ 1 ]}พร้อมกับซิลิกาและสิ่งสกปรก อื่นๆ ซึ่งทำให้เปราะและไม่เหมาะที่จะใช้เป็นวัสดุโดยตรง ยกเว้นสำหรับการใช้งานที่จำกัด^{[ 2 ]}

แม่พิมพ์แบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับแท่ง เหล็กหล่อ มีลักษณะเป็นโครงสร้างแตกแขนงที่ทำขึ้นจากทรายโดยมีแท่งโลหะแต่ละแท่งตั้งฉาก^{[ 3 ]}กับช่องกลางหรือ "ราง" ซึ่งมีลักษณะคล้ายลูกหมู หลายตัว ที่กำลังดูดนมจากแม่หมู ​​เมื่อโลหะเย็นตัวและแข็งตัวแล้ว แท่งโลหะขนาดเล็ก ("ลูกหมู") จะถูกหักออกจากราง ("แม่หมู") จึงเป็นที่มาของชื่อ "เหล็กหล่อ" ^{[ 4 ]}เนื่องจากเหล็กหล่อมีจุดประสงค์เพื่อนำไปหลอมใหม่ ขนาดของแท่งโลหะที่ไม่สม่ำเสมอและการมีทรายปนอยู่เล็กน้อยจึงไม่สำคัญเมื่อเทียบกับความสะดวกในการหล่อและการจัดการ

ชาวจีนได้ผลิตเหล็กดิบมาตั้งแต่สมัยราชวงศ์โจว ตอนปลาย (ซึ่งสิ้นสุดในปี 256 ก่อน  คริสต์ศักราช) ^{[ 5 ]}เตาหลอม เช่นเตาหลอม Lapphyttanในสวีเดน อาจมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่ 12 และบางแห่งในเขต Markมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่ 13 ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของเวสต์ฟาเลียประเทศเยอรมนี^{[ 6 ]}ยังไม่ชัดเจนว่าการพัฒนาในยุโรปเหนือเหล่านี้ได้รับอิทธิพลมาจากของจีนหรือเป็นการประดิษฐ์ขึ้นเอง Wagner ^{[ 7 ]}ได้ตั้งสมมติฐานถึงความเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ผ่านการติดต่อระหว่างเปอร์เซียกับจีนตามเส้นทางสายไหมและ การติดต่อระหว่าง ไวกิ้งกับเปอร์เซีย^{[ 5 ]}แต่มีช่องว่างทางลำดับเวลาระหว่างยุคไวกิ้งกับ Lapphyttan การเปลี่ยนจากเตาหลอมแบบบลูเมอรีไปเป็นเตาหลอมแบบระเบิดเป็นการก้าวกระโดดทางเทคนิคครั้งใหญ่ ไม่เพียงแต่ต้องการเตาหลอมที่ใหญ่ขึ้นและเครื่องเป่าลมที่ทรงพลังกว่าเท่านั้น แต่ยังต้องการวัสดุทนไฟคุณภาพสูงขึ้นและเบ้าหลอมสำหรับเหล็กหลอมเหลวด้วย อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก: มากกว่า1,538 องศาเซลเซียส (2,800 องศาฟาเรนไฮต์)ซึ่งเป็นอุณหภูมิหลอมเหลวของเหล็ก  

การถลุงและการผลิตเหล็กดัดเป็นที่รู้จักกันในยุโรปโบราณและตะวันออกกลาง แต่ผลิตในเตาหลอมเหล็กโดยการลดโดยตรงเม็ดเหล็กดิบขนาดเล็ก ที่กระจายอยู่ใน ตะกรันจะเกิดขึ้นในเตาหลอมเหล็กทุกเตา แต่ผู้ดำเนินการเตาหลอมเหล็กต้องหลีกเลี่ยงสภาวะที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะ ของเหล็กเป็นของเหลวในเตาหลอม เนื่องจากเม็ดเหล็กดิบหรือเหล็กดิบที่ได้นั้นไม่สามารถตีขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียวได้ หรืออีกทางหนึ่งการลดคาร์บอนในเหล็กดิบให้กลายเป็นเหล็กกล้าเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากมากโดยใช้เทคโนโลยีในยุคกลาง ดังนั้นในยุโรปก่อนยุคกลางเม็ดเหล็กดิบจึงถูกทิ้งไปพร้อมกับตะกรัน^{[ 8 ]}

ตามธรรมเนียมแล้ว เหล็กดิบจะถูกนำไปแปรรูปเป็นเหล็กดัดในเตาหลอมเหล็กต่อมาในเตาหลอมแบบพุดดิ้งและเมื่อไม่นานมานี้ จะถูกนำไปแปรรูปเป็นเหล็กกล้า^{[ 9 ]}ในกระบวนการเหล่านี้ เหล็กดิบจะถูกหลอมเหลวและมีกระแสลมแรงพัดผ่านขณะที่ถูกกวนหรือเขย่า ซึ่งจะทำให้สิ่งเจือปนที่ละลายอยู่ (เช่น ซิลิคอน) ถูกออกซิไดซ์ อย่างทั่วถึง ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของกระบวนการพุดดิ้งเรียกว่าเหล็กดิบกลั่นโลหะละเอียดหรือเหล็กกลั่น^{[ 10 ]}

เหล็กดิบยังสามารถใช้ในการผลิตเหล็กหล่อสีเทา ได้ โดย ทำได้โดยการนำเหล็กดิบมาหลอมใหม่ ซึ่งมักจะผสมกับเหล็กกล้าและเศษเหล็กในปริมาณมากเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่ไม่พึงประสงค์ เติมโลหะผสม และปรับปริมาณคาร์บอน นอกจากนี้ยังสามารถผลิต เหล็กดัดได้โดยใช้เหล็กดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงบางชนิด ขึ้นอยู่กับเกรดของเหล็กดัดที่ผลิต เหล็กดิบที่เลือกใช้อาจมีปริมาณธาตุซิลิคอนแมงกานีสกำมะถันและฟอสฟอรัส ต่ำ เหล็กดิบ ที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้เพื่อเจือจางธาตุใดๆ ในส่วนผสมของเหล็กดัดที่อาจเป็นอันตรายต่อกระบวนการผลิตเหล็กดัด (ยกเว้นคาร์บอน)

• การทำแม่พิมพ์ทรายสำหรับหล่อเหล็กหล่อที่สถาบันประวัติศาสตร์สมิธโซเนียน