Siliciul și oțelul pot reacționa în anumite condiții. În mod normal, nu există o reacție chimică directă între siliciul pur și oțelul carbon obișnuit (adică oțelul care conține o cantitate mică de carbon).
Cu toate acestea, la temperaturi și presiuni ridicate, siliciul poate reacționa cu anumite componente ale oțelului. De exemplu, în unele procese industriale la temperatură înaltă, siliciul poate reacționa cu elemente precum fierul și carbonul din oțel pentru a forma unii compuși.
În plus, în anumite industrii, oțelul cu siliciu (cunoscut și ca oțel cu siliciu electric) este un tip special de oțel în care se adaugă în mod intenționat siliciul pentru a îmbunătăți capacitățile magnetice și electrice ale oțelului. Acest tip de oțel siliconic este utilizat pe scară largă la fabricarea echipamentelor electrice, cum ar fi transformatoare și motoare.
Pentru multe materiale din oțel carbon, există mai puțin de 0,5% Si, care este în general adus ca rezultat al procesului de fabricare a oțelului ca agent reducător și dezoxidant.
Si se poate dizolva în ferită și austenită pentru a îmbunătăți duritatea și rezistența oțelului, iar rolul său este al doilea după fosfor, mai puternic decât mangan, nichel, crom, wolfram, molibden, vanadiu și alte elemente. Dar conținutul de siliciu de peste 3% va reduce semnificativ plasticitatea și duritatea oțelului. Siliciul poate îmbunătăți limita elastică, limita de curgere și raportul de curgere (σs/σb) și rezistența la oboseală și raportul de oboseală (σ-1/σb) ale oțelului. Acesta este motivul pentru care oțelul cu siliciu sau silicomangan poate fi folosit ca oțel pentru arc.
Efectele siliciului asupra proprietăților oțelului:
Siliciul reduce densitatea, conductivitatea termică și electrică a oțelului. Induce îngroșarea boabelor de ferită și reduce coercitatea. Există o tendință de reducere a anizotropiei cristalelor, astfel încât magnetizarea să fie ușoară, magnetoresistența este redusă și poate fi folosită pentru a produce oțel electric, astfel încât pierderea de histerezis a tablei de oțel cu siliciu este mai mică. Siliciul poate îmbunătăți permeabilitatea magnetică a feritei, astfel încât tabla de oțel într-un câmp magnetic mai slab are o susceptibilitate magnetică mai mare. Cu toate acestea, siliciul reduce susceptibilitatea magnetică a oțelului în câmpuri magnetice puternice. Siliciul reduce efectul de îmbătrânire magnetic al fierului datorită puterii sale puternice de dezoxidare.
Când oțelul care conține siliciu este încălzit într-o atmosferă oxidantă, se va forma o peliculă subțire de SiO2 la suprafață, îmbunătățind astfel rezistența oțelului la oxidare la temperaturi ridicate.
Siliciul induce creșterea cristalelor columnare în oțelul turnat, reducând plasticitatea. Oțelul siliconic, dacă este încălzit la răcire mai rapidă, din cauza conductibilității termice scăzute, diferența de temperatură internă și externă a oțelului este mare și astfel se rupe.
Siliciul poate reduce proprietățile de sudare ale oțelului. Datorită combinației de oxigen cu capacitatea de siliciu este mai puternic decât fierul, ușor de generat silicați cu punct de topire scăzut în sudare, crescând mobilitatea zgurii și a metalului topit, provocând un fenomen de stropire, afectând calitatea sudurii. Siliciul este un bun dezoxidant. Deoxigenarea aluminiului cu o anumită cantitate de siliciu, după caz, poate îmbunătăți semnificativ rata de deoxigenare. Siliciul din oțel ar fi avut o anumită cantitate de reziduuri, care se datorează producției de oțel pentru fabricare a fierului, ca materie primă adusă. În oțel în fierbere, siliciul este limitat la<0.07%, and when intentionally added, ferrosilicon alloy is added during steelmaking.
