ความแตกต่างที่สำคัญ: เหล็กเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบในเปลือกโลก เหล็กเป็นโลหะผสมหมายถึงมันเป็นส่วนผสมของสององค์ประกอบโลหะมากขึ้นหรือหนึ่งองค์ประกอบโลหะและไม่ใช่โลหะ

เหล็กและเหล็กกล้าเป็นสารสองชนิดที่มักพบในการใช้งานที่หลากหลายเช่นเครื่องใช้ในการก่อสร้าง ฯลฯ สารทั้งสองนี้มักสับสนเนื่องจากมีสีและองค์ประกอบคล้ายคลึงกัน เหล็กทำโดยการผสมเหล็กกับคาร์บอน ดังนั้นมันเป็นผลพลอยได้จากเหล็ก อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้ยังคงแตกต่างกันเนื่องจากเหล็กยังถูกใช้เพื่อสร้างโลหะผสมอื่น ๆ ที่หลากหลาย

เหล็กบริสุทธิ์นั้นเป็นสีเงินสีเทามันวาว แต่มีความอ่อนไหวต่อการสึกกร่อนจากสนิมเมื่อมันสัมผัสกับอากาศชื้น เหล็กบริสุทธิ์นั้นนิ่มและอ่อนมาก แต่ไม่สามารถหลอมละลายได้ เนื่องจากการขาดเทคโนโลยีในสมัยก่อนโลหะผสมทองแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในประวัติศาสตร์จนกระทั่งกระบวนการถูกจัดตั้งขึ้น เหล็กมักถูกขุดจากแร่เหล็กซึ่งพบได้ในเปลือกโลก แร่เหล็กถูกนำมาผ่านกระบวนการสกัดเพื่อดึงธาตุเหล็กออกจากหินและสารอื่น ๆ เหล็กมักพบในรูปแบบของโลหะผสมเช่นโลหะผสมเหล็กเหล็กดิบเหล็กดัดและเหล็กหมู โลหะผสมเหล่านี้มีความเข้มแข็งและแข็งอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากสิ่งสกปรกเช่นคาร์บอน หากเหล็กมีอัตราส่วนคาร์บอน 0.2% และ 2.1% มันจะกลายเป็นเหล็กซึ่งอาจหนักกว่าเหล็กบริสุทธิ์ 1000 เท่า โลหะเหล็กดิบผลิตในเตาหลอมเหล็กโดยใช้ถ่านโค้ก (เชื้อเพลิง) เพื่อลดแร่ลงในเหล็กหมู

เหล็กยังมีบทบาทสำคัญในชีววิทยาซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับออกซิเจนโมเลกุลในเฮโมโกลบินและ myoglobin และช่วยในการขนส่งออกซิเจนและโปรตีนในร่างกาย ไม่พบวัสดุเหล็กบริสุทธิ์ตั้งแต่สมัยโบราณเนื่องจากการกัดกร่อนของเหล็กในปริมาณสูง ลูกปัดโลหะที่พบในเมือง Gerzah ประเทศอียิปต์โดย GA Wainwright นั้นมีอายุตั้งแต่ 3, 500 ปีก่อนคริสตกาลและยังมีนิกเกิลประมาณ 7.5% ทำให้เป็นโลหะผสมเหล็ก เหล็กเป็นที่รู้จักกันเพื่อใช้ในการสร้างอาวุธและเครื่องมือปลอม เชื่อว่าการผลิตเหล็กครั้งแรกจะอยู่ในช่วงกลางยุคสำริดโดยมีเหล็กหลอมที่พบจากเมโสโปเตเมียระหว่าง 2, 700 ถึง 3, 000 ปีก่อนคริสตกาล คนฮิตไทต์ได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่เข้าใจการผลิตเหล็กจากแร่ของตนและมองว่าเป็นสิ่งที่ดีในสังคมของพวกเขา ช่วงเวลาระหว่าง 1500 ถึง 1200 ปีก่อนคริสตกาลถูกเรียกว่ายุคเหล็ก เหล็กดัดและเหล็กหมูมักใช้ในงานต่าง ๆ เช่นการก่อสร้างเครื่องใช้และการผลิตเหล็ก

เหล็กเป็นโลหะผสมหมายถึงมันเป็นส่วนผสมของสององค์ประกอบโลหะมากขึ้นหรือหนึ่งองค์ประกอบโลหะและไม่ใช่โลหะ ส่วนใหญ่ทำจากการหลอมเหล็กและคาร์บอนเข้าด้วยกัน แม้ว่าคาร์บอนเป็นวัสดุผสมที่พบมากที่สุดสำหรับเหล็ก แต่วัสดุอื่น ๆ เช่นแมงกานีสวานาเดียมโครเมียมและทังสเตนก็สามารถใช้ได้เช่นกัน คาร์บอนทำหน้าที่เป็นสารชุบแข็งป้องกันการเคลื่อนตัวภายในตะแกรงผลึกอะตอมเหล็กไม่ให้แยกและเลื่อนผ่านซึ่งกันและกันทำให้เหล็กมีความทนทานมากขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณขององค์ประกอบผสมและรูปแบบของการปรากฏตัวของพวกเขาในเหล็กหนึ่งสามารถควบคุมคุณภาพเช่นความแข็งความเหนียวและความต้านทานแรงดึงของเหล็ก แม้ว่าเหล็กเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ประมาณ 4, 000 ปีที่แล้วมันไม่ได้ผลิตกันอย่างแพร่หลายจนถึงศตวรรษที่ 17 เนื่องจากมีการนำกระบวนการของ Bessemer มาใช้ กระบวนการนี้ทำให้การผลิตเหล็กถูกลงมีประสิทธิภาพและง่ายขึ้น

เหล็กทำโดยการนำเหล็กผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการถลุงซึ่งเหล็กถูกดึงออกมาจากแร่เหล็กและออกซิเจนส่วนเกินถูกเอาออกและเหล็กจะถูกรวมเข้ากับคู่ค้าทางเคมีเช่นคาร์บอน เหล็กเมื่อเทียบกับเหล็กบริสุทธิ์นั้นทนต่อการเกิดสนิมได้ดีกว่าและมีความเชื่อมได้ดีกว่า โลหะอื่น ๆ จะถูกเพิ่มเข้าไปในส่วนผสมของเหล็ก / คาร์บอนเพื่อส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของเหล็ก โลหะเช่นนิกเกิลและแมงกานีสช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงของเหล็กและทำให้ออสเทไนต์ในรูปของสารละลายเหล็กคาร์บอนมีความเสถียรทางเคมีมากขึ้นในขณะที่โครเมียมสามารถเพิ่มความแข็งและอุณหภูมิหลอมละลาย เหล็กเป็นสารที่ละลายได้ง่ายและเป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ใช้กันมากที่สุดในโลกปัจจุบัน พบได้ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ เช่นเครื่องมือเครื่องใช้รถยนต์อาวุธและอาคาร นอกจากนี้ยังเป็นโลหะผสมที่ผลิตมากที่สุดด้วยเกือบ 1.3 พันล้านตันต่อปี

กล่าวโดยสรุปเหล็กและเหล็กกล้ามีความคล้ายคลึงกันมากเนื่องจากเหล็กเป็นผลพลอยได้จากเหล็กและเหล็กมักใช้ในการผลิตเหล็กและเหล็กดัดหรือเหล็กหมู เหล็กในความบริสุทธิ์นั้นอ่อนนุ่มและไม่สามารถใช้งานได้จนกว่าจะแข็งตัว เหล็กยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิตในขณะที่เหล็กมักใช้เพื่อการใช้งาน