Thép là một loại hợp kim sắt và cacbon, với nồng độ
cacbon thấp hơn so với gang. Thép là một trong những vật liệu phổ biến nhất và
được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất ô tô, đóng tàu, sản xuất đồ gia
dụng và nhiều ứng dụng khác. Thép có độ bền cao, dễ gia công, dẻo dai, chịu được
nhiệt độ cao, chống mài mòn, và khả năng chống ăn mòn. Ngoài ra, thép còn được
chế tạo với nhiều tính chất và đặc tính khác nhau phù hợp với các ứng dụng cụ
thể. Các loại thép có thể khác nhau về thành phần hóa học, quy trình sản xuất,
cấu trúc tinh thể và tính chất cơ lý.
Thép được sản xuất thông qua quá trình chế biến sắt,
trong đó các nguyên liệu như quặng sắt, cokes, và đá vôi được nung ở nhiệt độ
cao trong lò cao để tạo ra gang, sau đó gang sẽ được chế biến thành thép.
Quá trình chế biến thép bao gồm các bước sau đây:
Có nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất thép, tuy
nhiên quá trình chung của sản xuất thép là tương đối giống nhau, phụ thuộc vào
loại thép được sản xuất và công nghệ sản xuất được sử dụng.
.Thép là một trong những vật liệu có thể tái chế được nhiều
lần mà không mất đi tính chất cơ lý của nó. Quá trình tái chế thép thông thường
bao gồm các bước sau:
Quá trình tái chế thép giúp tiết kiệm tài nguyên và năng
lượng, giảm thiểu khí thải và ô nhiễm môi trường. Đồng thời, tái chế thép cũng
giúp giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm.
Có rất nhiều loại thép, với mỗi loại có tính chất và ứng
dụng khác nhau. Dưới đây là một số loại thép thông dụng:
Thép cacbon: Là loại thép chứa các nguyên tố cacbon và sắt.
Thép cacbon được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất máy móc, đóng tàu và
nhiều ứng dụng khác.
Thép không gỉ: Là loại thép chứa các nguyên tố như chrom,
niken, và molypden, giúp chống lại sự oxy hóa và mài mòn. Thép không gỉ thường
được sử dụng trong các ứng dụng y tế và trong sản xuất đồ gia dụng.
Thép hợp kim: Là loại thép chứa các nguyên tố hợp kim như
nickel, chrome, và titan để cải thiện tính chất cơ lý của thép. Thép hợp kim
thường được sử dụng trong sản xuất máy bay, ô tô và các sản phẩm công nghệ
khác.
Thép cán nguội: Là loại thép được sản xuất bằng cách cán
nóng, sau đó được cán nguội để tạo ra một bề mặt mịn và đồng đều. Thép cán nguội
thường được sử dụng trong sản xuất thiết bị điện tử và ứng dụng khác.
Thép tấm: Là loại thép được sản xuất thành các tấm dày,
thường được sử dụng trong xây dựng nhà cửa, cầu đường, và các cấu trúc công
trình.
Thép tròn: Là loại thép được sản xuất thành các thanh
tròn có đường kính khác nhau, thường được sử dụng trong sản xuất các chi tiết
máy móc, đóng tàu và trong xây dựng.
Thép ống: Là loại thép được sản xuất thành các ống có đường
kính khác nhau, thường được sử dụng trong hệ thống cấp nước, khí và trong sản
xuất máy móc.
Đây chỉ là một số ví dụ về các loại thép, thực tế có rất
nhiều loại thép khác nhau với tính chất và ứng dụng đa dạng.
Thép bị gỉ do tác động của quá trình oxy hóa, trong đó
oxi trong không khí tác động lên bề mặt thép và tạo ra sự biến đổi hóa học. Khi
thép bị ẩm ướt, đặc biệt là trong môi trường có nồng độ muối cao, các hạt nước
và các chất ăn mòn khác sẽ tạo thành một lớp vỏ bao quanh bề mặt thép. Các ion
Fe2+ trong thép bị mất điện tích và chuyển thành ion Fe3+ theo phản ứng:
Fe + 2H2O + 1/2O2 → Fe(OH)2
Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O → Fe(OH)3
Lớp vỏ này gây khó khăn cho quá trình trao đổi ion giữa bề
mặt thép và môi trường xung quanh, khiến cho quá trình oxy hóa tiếp diễn và bề
mặt thép bị xỉn mòn.
Có nhiều yếu tố có thể góp phần vào quá trình gỉ sét của
thép, bao gồm độ ẩm, nhiệt độ, độ pH, hàm lượng muối trong môi trường xung
quanh, tính chất hóa học của môi trường và chất lượng bề mặt và hợp kim của
thép. Để ngăn chặn quá trình gỉ sét của thép, người ta thường sử dụng các
phương pháp như phủ lớp bảo vệ, sơn phủ hoặc sử dụng các hợp kim chống ăn mòn.
Theo số liệu của Tổ chức Thép thế giới (World Steel
Association) năm 2021, các quốc gia sản xuất nhiều thép nhất thế giới bao gồm:
Trong đó, Trung Quốc là quốc gia sản xuất nhiều thép nhất
trên thế giới với tổng sản lượng hơn 1 tỷ tấn thép mỗi năm, chiếm khoảng 54% sản
lượng thép toàn cầu.
Theo Tổng cục Thống kê Việt Nam, sản lượng thép của Việt
Nam trong năm 2021 dự kiến đạt khoảng 28 triệu tấn, tăng 3% so với năm 2020.
Trong đó, sản lượng thép luyện của các doanh nghiệp sản xuất thép tăng khoảng
3,3% và sản lượng thép nóng cuộn tăng khoảng 2,9%.
Việt Nam đã và đang đẩy mạnh phát triển ngành sản xuất
thép trong những năm gần đây, với nhiều nhà máy thép lớn được xây dựng và đưa
vào hoạt động, tạo điều kiện cho tăng sản lượng thép của đất nước. Tuy nhiên, sản
lượng thép của Việt Nam vẫn còn thấp so với một số quốc gia sản xuất thép hàng
đầu thế giới.