Ključna razlika: Željezo je kemijski element koji se nalazi u izobilju u Zemljinoj kori. Čelik je legura, što znači da je to mješavina dvaju više metalnih elemenata ili jednog metalnog i nemetalnog elementa.
Željezo i čelik su dvije tvari koje se često nalaze u različitim primjenama, kao što su posuđe, konstrukcija, itd. Ove dvije tvari često su zbunjene jer su slične boje i sastava. Čelik se zapravo proizvodi miješanjem željeza s ugljikom; stoga je to nusproizvod željeza. Međutim, oni se još uvijek razlikuju jedan od drugoga, jer se željezo koristi i za izradu raznih drugih legura.
Čisto željezo je sjajno srebrno-sive boje, ali je vrlo osjetljivo na eroziju od hrđe kada naiđe na vlažan zrak. Čisto željezo je također vrlo mekano i savitljivo, ali se ne može dobiti taljenjem. Zbog nedostatka tehnologije u davna vremena, bakrene legure su se naširoko koristile u povijesti sve dok se proces nije uspostavio. Željezo se često kopa iz željeznih ruda koje se nalaze u Zemljinoj kori. Željezne rude se stavljaju u proces ekstrakcije kako bi se željezo iz kamena i drugih tvari izdvojilo. Željezo se češće nalazi u oblicima legura kao što su legure čelika, sirovo željezo, kovana željeza i sirovo željezo. Ove legure su značajno ojačane i očvrsle zbog nečistoća kao što je ugljik. Ako željezo sadrži udio ugljika od 0, 2% i 2, 1%, on postaje čelik, koji može biti 1000 puta teži u usporedbi s čistim željezom. Sirovi metalni željezo se proizvodi u visokim pećima korištenjem koksa (goriva) za smanjenje rude u sirovo željezo.
Željezo također igra važnu ulogu u biologiji, gdje formira komplekse s molekularnim kisikom u hemoglobinu i mioglobinom i pomaže transport kisika i proteina u tijelu. Čisti materijali željeza iz starije dobi često se ne nalaze zbog velike količine korozije željeza. Metalne kuglice pronađene u Gerzahu, Egipat, GA Wainwright datiraju iz 3500. godine prije Krista, a također uključuju oko 7, 5% nikla što ga čini legurom željeza. Poznato je i da se željezo koristi za stvaranje oružja i alata. Vjeruje se da je prva proizvodnja željeza u srednjem brončanom dobu, s topionicom koja se nalazila iz Mezopotamije između 2700. i 3000. godine prije Krista. Hetiti su zapravo priznati kao prvi ljudi koji su razumjeli proizvodnju željeza iz njegovih ruda i visoko ga gledaju u svom društvu. Razdoblje od 1500. do 1200. godine prije Krista nazivano je željeznim dobom. Kovano željezo i sirovo željezo najčešće se koriste u raznim primjenama kao što su gradnja, pribor i proizvodnja čelika.
Čelik je legura, što znači da je to mješavina dvaju više metalnih elemenata ili jednog metalnog i nemetalnog elementa. Najčešće se radi od spajanja željeza i ugljika zajedno. Iako je ugljik najčešći legirajući materijal za željezo, mogu se koristiti i drugi materijali kao što su mangan, vanadij, krom i volfram. Ugljik djeluje kao sredstvo za stvrdnjavanje, sprječavajući da se bilo koje dislokacije unutar kristalne rešetke željeznog atoma odvoje i klizne jedna pored druge, čineći čelik izdržljivijim. Variranjem količine legirajućih elemenata i oblika njihove prisutnosti u čeliku, mogu se kontrolirati kvalitete kao što su tvrdoća, duktilnost i vlačna čvrstoća čelika. Iako je poznato da je čelik prisutan od prije 4000 godina, nije bio široko rasprostranjen sve do 17. stoljeća zbog uvođenja Bessemerovog procesa. Time je proizvodnja čelika postala jeftinija, učinkovitija i jednostavnija.
Čelik se dobiva stavljanjem željeza kroz proces poznat kao taljenje, gdje se željezo ekstrahira iz željezne rude, a višak kisika se uklanja i željezo se kombinira s kemijskim partnerima kao što je ugljik. Čelik je u usporedbi s čistim željezom otporniji na hrđu i ima bolju zavarljivost. Ostali metali dodaju se u smjesu željezo / ugljik kako bi se utjecalo na svojstva čelika. Metali kao što su nikal i mangan povećavaju čvrstoću čelika i čine oblik austenita otopinom željeza i ugljika kemijski stabilnijom, dok krom može povećati tvrdoću i temperaturu taljenja. Čelik je vrlo popustljiva tvar i jedna je od najčešćih legura u današnjem svijetu. Nalazi se u raznim primjenama kao što su alati, pribor, automobili, oružje i zgrade. Također je najčešće proizvedena legura s gotovo više od 1, 3 milijarde tona godišnje.
Ukratko, željezo i čelik imaju mnogo sličnosti jer je čelik zapravo nusproizvod željeza, a željezo se najčešće koristi za proizvodnju čelika i kovanog željeza ili sirovog željeza. Željezo u svom čistom smislu je mekano i ne može se koristiti za aplikacije dok se ne stvrdne. Željezo također igra važnu ulogu u biološkim procesima u živim organizmima, dok se čelik najčešće koristi u svrhu primjene.
Željezo | Željezo | |
definicija | Željezo je obilje elementa koji čini vanjsku i unutarnju jezgru Zemlje i četvrti je najčešći element u kori. | Čelik je legura proizvedena kombiniranjem željeza i drugih elemenata, od kojih su najčešći ugljik |
Podrijetlo | 2500 do 3000 prije Krista | Prije otprilike 4000 godina |
Karakteristike | Željezo, kada se pomiješa s dodatnim tvarima, izdržljivo je, snažno, fleksibilno i savitljivo. | Čelik je izdržljivost, fleksibilnost i jakost. |
Boja | Sjajno srebrno-siva | Srebro, ali boja može biti nanesena na površinu kako bi promijenila boju |
snaga | Čisto željezo je slabije u odnosu na čelik. | Jači u usporedbi s željezom. |
Težina | Teže u odnosu na čelik. | Lakši od željeza |
Krutost | U svom čistom stanju, željezo je iznimno meko i dodano je dodatnim tvarima za ojačanje materijala. | Kruti u usporedbi s željezom |
korozija | Visoko je korozivno za hrđu | Vrlo je nagrizajuće |
reciklirati | Može se 100% reciklirati | Može se 100% reciklirati |
Točka topljenja | 1535 ° C | 1370 ° C |
Prijave | Ceste, željeznice, građevinarstvo, posuđe za kuhanje, uređaji itd. | Ceste, željeznice, drugu infrastrukturu, uređaje, zgrade, prijevoz, zrakoplovnu industriju itd |
