Nøgleforskel: Jern er et kemisk element, der findes i overflod i jordens skorpe. Stål er en legering, hvilket betyder, at det er en blanding af to af flere metalliske elementer eller et metallisk og ikke-metallisk element.
Jern og stål er to stoffer, der ofte findes i en række anvendelser såsom redskaber, konstruktion osv. Disse to stoffer forveksles ofte, da de er ens i farve og sammensætning. Stål fremstilles rent faktisk ved at blande jern med kulstof; derfor er det et biprodukt af jern. Imidlertid er disse stadig forskellige fra hinanden, da jern også bruges til at lave en række andre legeringer.
Rent jern er lustrøst sølvfarvet, men det er meget modtageligt for erosion fra rust, når det møder fugtig luft. Rent jern er også meget blødt og formbar, men er uopnåeligt ved smeltning. På grund af manglen på teknologi i oldtiden var kobberlegeringer meget udbredt i historien, indtil processen blev oprettet. Jern er ofte mined fra jernmalm, som findes i jordens skorpe. Jernmalmene sættes gennem en ekstraktionsproces for at ekstrahere jernet fra klippen og andre stoffer. Jern findes mere almindeligt i legeringsformer, såsom stållegeringer, råjern, smedejern og råjern. Disse legeringer styrkes betydeligt og hærdes på grund af urenheder som kulstof. Hvis jern indeholder et kulstofindhold på 0, 2% og 2, 1%, bliver det stål, hvilket kan være en 1000 gange hårdere sammenlignet med rent jern. Råjernsmetal fremstilles i højovne ved anvendelse af cola (brændstoffet) for at reducere malm i råjern.
Jern spiller også en vigtig rolle i biologi, hvor det danner komplekser med molekylær oxygen i hæmoglobin og myoglobin og hjælper med transport af ilt og proteiner i kroppen. Pure jernmaterialer fra gamle aldre findes ikke almindeligt på grund af den store mængde korrosion af jern. Metalliske perler fundet i Gerzah, Egypten af GA Wainwright er blevet dateret tilbage til 3500 f.Kr. og indeholder også omkring 7, 5% nikkel, hvilket gør det til en jernlegering. Jern er også kendt for at blive brugt til at skabe smedevåben og værktøjer. Den første jernproduktion antages at være i middelalderen, med smeltejern fundet fra Mesopotamien mellem 2700 og 3000 f.Kr. Hetititterne krediteres faktisk som de første folk til at forstå jernproduktionen fra dets malme og betragter det stærkt i deres samfund. Perioden mellem 1500 og 1200 f.Kr. blev omtalt som jernalderen. Smedejern og strygejern bruges mest i forskellige anvendelser såsom byggeri, redskaber og stålproduktion.
Stål er en legering, hvilket betyder, at det er en blanding af to af flere metalliske elementer eller et metallisk og ikke-metallisk element. Det er mest almindeligt fremstillet ved fusion af jern og kulstof sammen. Selv om kulstof er det mest almindelige legeringsmateriale til jern, kan andre materialer som mangan, vanadium, krom og wolfram også anvendes. Carbon virker som et hærdemiddel, hvilket forhindrer enhver forskydning i jernatomkrystallgitteret fra at adskille og glide forbi hinanden, hvilket gør stål mere holdbart. Ved at variere mængden af legeringselementer og formen af deres tilstedeværelse i stålet kan man styre kvaliteter som hårdhed, duktilitet og trækstyrke af stål. Selv om stål har været kendt for at eksistere siden 4.000 år siden, blev det ikke produceret meget før 1700-tallet på grund af indførelsen af Bessemer-processen. Denne proces gjorde stålproduktionen billigere, effektiv og lettere.
Stål fremstilles ved at sætte jern gennem en proces, der kaldes smeltning, hvor jern udvindes fra jernmalm, og overskydende ilt fjernes, og jernet kombineres med kemiske partnere som kulstof. Stål sammenlignet med rent jern er mere rustfast og har en bedre svejsbarhed. Andre metaller tilsættes til jern / carbonblandingen for at påvirke stålets egenskaber. Metaller som nikkel og mangan tilsættes stålets trækstyrke og gør austenitformen af jern-carbonopløsningen mere kemisk stabil, mens krom kan øge hårdheden og smeltetemperaturen. Stål er et meget formbart stof og er en af de mest anvendte legeringer i dagens verden. Den findes i forskellige applikationer som redskaber, redskaber, biler, våben og bygninger. Det er også den mest producerede legering med næsten 1, 3 milliarder tons produceret årligt.
Kort sagt, jern og stål har mange ligheder, da stål faktisk er et biprodukt af jern, og det er jern, der oftest bruges til fremstilling af stål og smedejern eller råjern. Jern i ren forstand er blød og kan ikke bruges til applikationer, før det er hærdet. Jern spiller også en vigtig rolle i biologiske processer i levende organismer, mens stål mest anvendes til applikationsformål.
Jern | Stål | |
Definition | Jern er et rigeligt element, der udgør Jordens ydre og indre kerne og er det fjerde mest almindelige element i skorpen. | Stål er en legering fremstillet ved at kombinere jern og andre elementer, de mest almindelige af disse er kulstof |
Oprindelse | 2500 til 3000 f.Kr. | Ca. 4.000 år siden |
Egenskaber | Jern, når den blandes med yderligere stoffer, er holdbar, stærk, fleksibel og formbar. | Stål er holdbarhed, fleksibilitet og stærk. |
Farve | Lysende sølvfarvet | Sølv men farve kan påføres overfladen for at ændre farve |
Styrke | Rent jern er svagere i forhold til stål. | Stærkere i forhold til jern. |
Vægt | Tungere sammenlignet med stål. | Lighter sammenlignet med jern |
Stivhed | På det rene er jern ekstremt blødt og tilsættes yderligere stoffer for at styrke materialet. | Stivere i forhold til jern |
Korrosion | Er høj ætsende til rust | Er stærkt ætsende |
genanvendeligt | Er 100% genanvendelig | Er 100% genanvendelig |
Smeltepunkt | 1535 ° C | 1370 ° C |
Applikationer | Veje, jernbaner, byggeri, køkkenredskaber, apparater mv. | Veje, jernbaner, anden infrastruktur, apparater, bygninger, transport, rumfart osv |
