Từ xưa đến nay, nơi ăn chốn ở luôn là vấn đề được con người quan tâm hàng đầu. Qua các thời kỳ, nhu cầu của con người về nơi ở lại càng cao đòi hỏi vật liệu làm ra phải càng có nhiều đặc tính kỹ thuật tốt (có độ bền cao hơn, chống chịu ăn mòn tốt, cách âm, cách nhiệt tốt, v.v…)
>>>Xem thêm…: Ứng dụng của thép hình trong cuộc sống
Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học và kỹ thuật thì vai trò của ngành vật liệu học càng ngày càng trở nên quan trọng hơn. Có rất nhiều loại vật liệu mới với những tính năng vượt trội, đặc biệt được ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của khoa học – công nghệ và đời sống như vật liệu áp điện, vật liệu siêu dẫn, v.v… Tuy nhiên vật liệu truyền thống như thép vẫn giữ một vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất của chúng ta bởi vì so với các loại vật liệu khác thì việc sản xuất ra thép với khối lượng lớn là dễ dàng, ít tốn kém. Một điều quan trọng hơn là ta có thể điều chỉnh hàm lượng, phương pháp xử lý, nấu luyện để tạo ra nhiều loại thép khác nhau nhằm đáp ứng các mục đích sử dụng khác nhau trong thực tế.
Trong cuộc sống, ta dễ dàng bắt gặp các loại đồ dùng, chi tiết, máy móc, được chế tạo từ thép. Tuy nhiên, không phải chi tiết nào cũng được làm từ cùng một loại thép; phải tùy vào chức năng, mục đích sử dụng và yêu cầu của chi tiết cần chế tạo để lựa chọn loại thép cho phù hợp. Có như vậy thì chi tiết tạo ra mới đảm bảo được chất lượng. Ứng dụng dễ thấy nhất của thép hiện nay là thép hình: thép U, thép I, thép H,…được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng.
Ứng dụng của thép vào trong xây dựng
Thép là hợp kim với thành phần chính là sắt (Fe), với cacbon (C), từ 0,02% đến 2,06% theo trọng lượng, và một số nguyên tố hóa học khác. Chúng làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỷ lệ của chúng trong thép nhằm mục đích kiểm soát các mục tiêu chất lượng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dể uốn, và sức bền kéo đứt. Thép với tỷ lệ cacbon cao có thể tăng cường độ cứng và cường lực kéo đứt so với sắt, nhưng lại giòn và dễ gãy hơn.
Tỷ lệ hòa tan tối đa của carbon trong sắt là 2,06% theo trọng lượng (ở trạng thái Austenit) xảy ra ở 1.1470C; nếu lượng cacbon cao hơn hay nhiệt độ hòa tan thấp hơn trong quá trình sản xuất, sản phẩm sẽ là xementit có cường lực kém hơn. Pha trộn với cacbon cao hơn 2,06% sẽ được gang.
Thép cũng được phân biệt với sắt rèn, vì sắt rèn có rất ít hay không có cacbon, thường là ít hơn 0,035%. Ngày nay người ta gọi ngành công nghiệp thép (không gọi là ngành công nghiệp sắt và thép), nhưng trong lịch sử, đó là 2 sản phẩm khác nhau. Ngày nay có một vài loại thép mà trong đó cacbon được thay thế bằng các hỗn hợp vật liệu khác, và cacbon nếu có, chỉ là không được ưa chuộng.