Thép là vật liệu không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay, từ nhà chọc trời, cầu vượt, xe hơi đến các công trình công nghiệp, dân dụng. Tuy nhiên, ít ai biết rằng thép không tồn tại tự nhiên và phải trải qua một hành trình phát triển dài hàng ngàn năm để trở thành thứ kim loại cứng cáp, bền bỉ như hiện tại.
Thép Là Gì?
Thép là một hợp kim của sắt và carbon, trong đó lượng carbon thường chiếm từ 0,2 – 1%. Dù tỷ lệ carbon nhỏ, nhưng nó là yếu tố giúp tăng đáng kể độ cứng, độ bền và khả năng chống gỉ của sắt, tạo nên thép – một kim loại có giá trị và ứng dụng cực kỳ rộng rãi.
Nguồn Gốc Cổ Đại Của Thép
Thép có tuổi đời ít nhất khoảng 2.000 năm. Các nhà khảo cổ học cho rằng kỹ thuật luyện thép được phát hiện độc lập ở nhiều nền văn minh cổ, đặc biệt là ở Trung Á và Nam Á, và sau đó lan rộng khắp Thế giới Cũ (châu Á, Trung Đông, châu Âu).
Trong thời kỳ La Mã, thép đã được xử lý nhiệt một cách có chủ đích – điển hình là những con dao găm của binh lính. Kỹ thuật này bao gồm:
- Làm nóng gang
- Dùng búa rèn loại bỏ tạp chất
- Thêm carbon với tỷ lệ phù hợp
Theo chuyên gia Paul Craddock (Bảo tàng Anh), việc kiểm soát được lượng carbon và nhiệt độ cao là điều then chốt giúp tạo ra loại thép có thể sử dụng lâu dài và ổn định.
Từ Thời Đồ Đồng Đến Đồ Sắt
Trước khi có thép, con người dùng đồng điếu – hợp kim giữa đồng (90%) và thiếc (10%) – để chế tạo vũ khí và đồ dùng. Tuy nhiên, thiếc hiếm và đắt đỏ, khiến các sản phẩm bằng đồng trở nên xa xỉ.
Sự ra đời của thép giúp thay đổi tất cả. Sắt và thép dễ sản xuất hơn, chi phí thấp hơn, từ đó nhanh chóng thay thế đồng trong phần lớn ứng dụng. Dù ban đầu thép chưa thật sự vượt trội về độ sắc bén, nhưng lại phổ biến và dễ tiếp cận hơn nhiều.
Cách Sản Xuất Thép Hiện Đại
Ngày nay, thép được sản xuất trong các lò luyện hiện đại với quy trình khép kín:
- Nung chảy quặng sắt để tạo gang thỏi
- Loại bỏ tạp chất bằng oxy ở nhiệt độ cao
- Thêm các nguyên tố hợp kim (như carbon, crom, mangan, niken…) để tạo ra nhiều loại thép khác nhau
Đặc biệt, khi thêm crom, thép trở thành thép không gỉ (Inox) – loại vật liệu siêu bền, không bị oxy hóa và được sử dụng trong ngành thực phẩm, y tế, hàng hải, kiến trúc cao cấp…
Tổng Kết
- Thép là hợp kim giữa sắt và carbon, được phát minh cách đây hơn 2.000 năm.
- Phát triển từ nhu cầu thay thế vật liệu đắt đỏ như đồng.
- Ngày nay, thép là nền tảng của xây dựng và công nghiệp toàn cầu.
