Silicij i čelik mogu reagirati pod određenim uvjetima. Obično ne postoji izravna 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 visokotemperaturnim industrijskim procesima, silicij može reagirati s elementima kao što su željezo i ugljik u čeliku i formirati neke spojeve.
Osim toga, u određenim industrijama, silikonski čelik (također poznat kao elektrotehnički silikonski čelik) posebna je vrsta čelika u koji se namjerno dodaje silicij kako bi se poboljšale magnetske i električne sposobnosti čelika. Ova vrsta silikonskog čelika naširoko se 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 unosi kao rezultat procesa proizvodnje čelika kao redukcijsko i deoksidacijsko sredstvo.
Silicij se može otopiti u feritu i austenitu kako bi se poboljšala tvrdoća i čvrstoća čelika, a njegova uloga je druga nakon fosfora, jača je od mangana, nikla, kroma, volframa, molibdena, vanadija i drugih elemenata. Ali sadržaj silicija veći od 3%, značajno će smanjiti plastičnost i žilavost čelika. Silicij može poboljšati granicu elastičnosti, granicu tečenja i omjer tečenja (σs/σb) te čvrstoću i omjer zamora čelika (σ-1/σb). To je razlog zašto se silicij ili silikomanganski čelik može koristiti kao vrsta čelika za opruge.
Učinci silicija na svojstva čelika:
Silicij smanjuje gustoću, toplinsku i električnu vodljivost čelika. Potiče grubljenje feritnih zrna i smanjuje koercitivnost. Postoji tendencija smanjenja anizotropije kristala, tako da je magnetizacija laka, magnetski otpor smanjen, i može se koristiti za proizvodnju elektrotehničkog čelika, tako da je gubitak histereze silicij čeličnog lima manji. Silicij može poboljšati magnetsku propusnost ferita, tako da čelični lim u slabijem magnetskom polju ima veću magnetsku osjetljivost. Međutim, silicij smanjuje magnetsku osjetljivost čelika u jakim magnetskim poljima. Silicij smanjuje učinak magnetskog starenja željeza zbog svoje snažne deoksidacijske moći.
Kada se čelik koji sadrži silicij zagrijava u oksidirajućoj atmosferi, na površini će se formirati tanki film SiO2, čime se poboljšava otpornost čelika na oksidaciju na visokim temperaturama.
Silicij potiče rast stupčastih kristala u lijevanom čeliku, smanjujući plastičnost. Silicijski čelik ako se zagrijava pri bržem hlađenju, zbog niske toplinske vodljivosti, razlika unutarnje i vanjske temperature čelika je velika, a time i lom.
Silicij može smanjiti svojstva čelika pri zavarivanju. Zbog kombinacije kisika sa sposobnošću silicija je jači od željeza, lako se stvaraju silikati niske točke taljenja u zavarivanju, povećavajući pokretljivost troske i rastaljenog metala, uzrokujući fenomen prskanja, utječući na kvalitetu zavarivanja. Silicij je dobar deoksidans. Deoksigenacija aluminija s određenom količinom silicija, prema potrebi, može značajno poboljšati brzinu deoksigenacije. Silicij u čeliku imao bi određenu količinu ostatka, što je posljedica proizvodnje željeza kao sirovine. U kipućem čeliku, silicij je ograničen na<0.07%, and when intentionally added, ferrosilicon alloy is added during steelmaking.
