El silici i l'acer poden reaccionar sota determinades condicions. Normalment, no hi ha cap reacció química directa entre el silici pur i l'acer al carboni normal (és a dir, l'acer que conté una petita quantitat de carboni).
Tanmateix, a altes temperatures i pressions, el silici pot reaccionar amb determinats components de l'acer. Per exemple, en alguns processos industrials d'alta temperatura, el silici pot reaccionar amb elements com el ferro i el carboni de l'acer per formar alguns compostos.
A més, en indústries específiques, l'acer al silici (també conegut com a acer al silici elèctric) és un tipus especial d'acer al qual s'afegeix silici de manera intencionada per millorar les capacitats magnètiques i elèctriques de l'acer. Aquest tipus d'acer al silici s'utilitza àmpliament en la fabricació d'equips elèctrics com transformadors i motors.
Per a molts materials d'acer al carboni, hi ha menys de 0,5% de Si, que generalment s'introdueix com a resultat del procés de fabricació d'acer com a agent reductor i desoxidant.
El Si es pot dissoldre en ferrita i austenita per millorar la duresa i la resistència de l'acer, i el seu paper és el segon després del fòsfor, més fort que el manganès, el níquel, el crom, el tungstè, el molibdè, el vanadi i altres elements. Però el contingut de silici de més del 3% reduirà significativament la plasticitat i la duresa de l'acer. El silici pot millorar el límit elàstic, la força elàstica i la relació de rendiment (σs/σb) i la resistència a la fatiga i la relació de fatiga (σ-1/σb) de l'acer. Aquesta és la raó per la qual l'acer de silici o silicomanganès es pot utilitzar com a grau d'acer de molla.
Efectes del silici sobre les propietats de l'acer:
El silici redueix la densitat, la conductivitat tèrmica i elèctrica de l'acer. Indueix l'engruiximent del gra de ferrita i redueix la coercivitat. Hi ha una tendència a reduir l'anisotropia dels cristalls, de manera que la magnetització és fàcil, la magnetoresistència es redueix i es pot utilitzar per produir acer elèctric, de manera que la pèrdua d'histèresi de la xapa d'acer al silici és menor. El silici pot millorar la permeabilitat magnètica de la ferrita, de manera que la xapa d'acer en un camp magnètic més feble tingui una susceptibilitat magnètica més alta. Tanmateix, el silici redueix la susceptibilitat magnètica de l'acer en camps magnètics forts. El silici redueix l'efecte d'envelliment magnètic del ferro a causa del seu fort poder desoxidant.
Quan l'acer que conté silici s'escalfa en una atmosfera oxidant, es formarà una fina pel·lícula de SiO2 a la superfície, millorant així la resistència de l'acer a l'oxidació a altes temperatures.
El silici indueix el creixement de cristalls columnars en acer fos, reduint la plasticitat. L'acer al silici si s'escalfa quan es refreda més ràpid, a causa de la baixa conductivitat tèrmica, la diferència de temperatura interna i externa de l'acer és gran i, per tant, es fractura.
El silici pot reduir les propietats de soldadura de l'acer. A causa de la combinació d'oxigen amb la capacitat del silici és més fort que el ferro, fàcil de generar silicats de baix punt de fusió en soldadura, augmentant la mobilitat de l'escòria i el metall fos, provocant un fenomen d'esquitxades, afectant la qualitat de la soldadura. El silici és un bon desoxidant. La desoxigenació de l'alumini amb una certa quantitat de silici, segons correspongui, pot millorar significativament la velocitat de desoxigenació. El silici a l'acer hauria tingut una certa quantitat de residus, que es deu a la fabricació de ferro com a matèries primeres introduïdes. En l'acer en ebullició, el silici es limita a<0.07%, and when intentionally added, ferrosilicon alloy is added during steelmaking.
