Silicijum i čelik mogu reagovati pod određenim uslovima. Normalno, ne postoji direktna kemijska reakcija između čistog silicija i običnog ugljičnog čelika (tj. čelika koji sadrži malu količinu ugljika).
Međutim, pri visokim temperaturama i pritiscima, silicij može reagirati s određenim komponentama čelika. Na primjer, u nekim industrijskim procesima na visokim temperaturama, silicij može reagirati s elementima kao što su željezo i ugljik u čeliku da bi formirao neka jedinjenja.
Osim toga, u određenim industrijama, silicijum čelik (također poznat kao električni silicijum čelik) je posebna vrsta čelika u koju se namjerno dodaje silicijum kako bi se poboljšale magnetske i električne sposobnosti čelika. Ova vrsta silikonskog čelika se široko koristi u proizvodnji električne opreme kao što su transformatori i motori.
Za mnoge materijale u ugljičnom čeliku postoji manje od 0.5% Si, koji se općenito dovodi kao rezultat procesa proizvodnje čelika kao redukcijski i deoksidacijski agens.
Si se može otopiti u feritu i austenitu kako bi poboljšao tvrdoću i čvrstoću čelika, a njegova uloga je na drugom mjestu nakon fosfora, jači od mangana, nikla, kroma, volframa, molibdena, vanadijuma i drugih elemenata. Ali sadržaj silicija veći od 3%, značajno će smanjiti plastičnost i žilavost čelika. Silicijum može poboljšati granicu elastičnosti, čvrstoću tečenja i omjer tečenja (σs/σb), te čvrstoću zamora i omjer zamora (σ-1/σb) čelika. To je razlog zašto se silicijum ili silikomangan čelik mogu koristiti kao opružni čelik.
Utjecaj silicija na svojstva čelika:
Silicij smanjuje gustoću, toplinsku i električnu provodljivost čelika. Inducira zgrušavanje feritnog zrna i smanjuje koercitivnost. Postoji tendencija smanjenja anizotropije kristala, tako da je magnetizacija laka, magnetootpornost je smanjena i može se koristiti za proizvodnju električnog čelika, tako da je gubitak histereze silikonskog čeličnog lima manji. Silicijum može poboljšati magnetnu permeabilnost ferita, tako da čelični lim u slabijem magnetnom polju ima veću magnetnu osjetljivost. Međutim, silicij smanjuje magnetsku osjetljivost čelika u jakim magnetnim poljima. Silicijum smanjuje efekat magnetnog starenja gvožđa zbog njegove jake deoksidacione moći.
Kada se čelik koji sadrži silicijum zagrije u oksidirajućoj atmosferi, na površini će se formirati tanak film SiO2, čime se poboljšava otpornost čelika na oksidaciju na visokim temperaturama.
Silicijum izaziva rast stupčastih kristala u livenom čeliku, smanjujući plastičnost. Silicijum čelik ako se brže zagreva pri hlađenju, zbog niske toplotne provodljivosti, razlika u unutrašnjoj i spoljašnjoj temperaturi čelika je velika, a samim tim i puca.
Silicij može smanjiti svojstva zavarivanja čelika. Zbog kombinacije kiseonika sa sposobnošću silicijuma je jači od gvožđa, lako se generišu silikati niske tačke topljenja pri zavarivanju, povećavaju pokretljivost šljake i rastaljenog metala, izazivaju pojavu prskanja, što utiče na kvalitet zavarivanja. Silicijum je dobar deoksidans. Deoksigenacija aluminijuma sa određenom količinom silicijuma, prema potrebi, može značajno poboljšati brzinu deoksigenacije. Silicijum u čeliku bi imao određenu količinu ostatka, što je posledica proizvodnje čelika kao sirovine koja se unosi. U čeliku koji ključa, silicijum je ograničen na<0.07%, and when intentionally added, ferrosilicon alloy is added during steelmaking.
