Is it wrong to say: "Stahl ist nicht ein chemisches Element"?
Very unusual to say this. In 99% you will say Stahl ist kein chemisches Element. Its grammatical, but it sounds extremly unusual for me.
You could create similar constructions, that are less rare. One example: Stahl ist nicht das Element, welches wir suchen.
Grammatically it works, idiomatically I'd expect a second (subordinate) clause à la ..., sondern eine Legierung.
Youre, right you might rarely hear something like that. Yet "Stahl ist kein chemisches Element, sondern eine Legierung" would still be more common.