Kremík a oceľ môžu za určitých podmienok reagovať. Za normálnych okolností nedochádza k priamej chemickej reakcii medzi čistým kremíkom a obyčajnou uhlíkovou oceľou (tj oceľou obsahujúcou malé množstvo uhlíka).
Pri vysokých teplotách a tlakoch však môže kremík reagovať s určitými zložkami ocele. Napríklad pri niektorých vysokoteplotných priemyselných procesoch môže kremík reagovať s prvkami, ako je železo a uhlík v oceli, za vzniku niektorých zlúčenín.
Okrem toho v špecifických priemyselných odvetviach je kremíková oceľ (známa aj ako elektrokremíková oceľ) špeciálnym typom ocele, do ktorej sa zámerne pridáva kremík na zlepšenie magnetických a elektrických schopností ocele. Tento typ kremíkovej ocele je široko používaný pri výrobe elektrických zariadení, ako sú transformátory a motory.
V mnohých materiáloch uhlíkovej ocele je menej ako 0,5 % Si, ktorý sa vo všeobecnosti dodáva ako výsledok procesu výroby ocele ako redukčné a deoxidačné činidlo.
Si sa môže rozpúšťať vo ferite a austenite na zlepšenie tvrdosti a pevnosti ocele a jeho úloha je na druhom mieste po fosfore, silnejšom ako mangán, nikel, chróm, volfrám, molybdén, vanád a ďalšie prvky. Ale obsah kremíka viac ako 3% výrazne zníži plasticitu a húževnatosť ocele. Kremík môže zlepšiť medzu pružnosti, medzu klzu a pomer klzu (σs/σb) a únavovú pevnosť a pomer únavy (σ-1/σb) ocele. To je dôvod, prečo môže byť kremíková alebo silikomangánová oceľ použitá ako pružinová oceľ.
Účinky kremíka na vlastnosti ocele:
Kremík znižuje hustotu, tepelnú a elektrickú vodivosť ocele. Vyvoláva zhrubnutie feritového zrna a znižuje koercitivitu. Existuje tendencia znižovať anizotropiu kryštálov, takže magnetizácia je jednoduchá, magnetorezistencia je znížená a môže sa použiť na výrobu elektrickej ocele, takže strata hysterézy kremíkového oceľového plechu je nižšia. Kremík môže zlepšiť magnetickú permeabilitu feritu, takže oceľový plech v slabšom magnetickom poli má vyššiu magnetickú susceptibilitu. Kremík však znižuje magnetickú susceptibilitu ocele v silných magnetických poliach. Kremík znižuje účinok magnetického starnutia železa vďaka jeho silnej deoxidačnej sile.
Keď sa oceľ obsahujúca kremík zahrieva v oxidačnej atmosfére, na povrchu sa vytvorí tenký film SiO2, čím sa zlepší odolnosť ocele voči oxidácii pri vysokých teplotách.
Kremík vyvoláva rast stĺpcových kryštálov v liatej oceli, čím znižuje plasticitu. Kremíková oceľ, ak sa pri rýchlejšom ochladzovaní zahreje, v dôsledku nízkej tepelnej vodivosti je vnútorný a vonkajší teplotný rozdiel ocele veľký a tým sa zlomí.
Kremík môže znížiť zváracie vlastnosti ocele. Vzhľadom na kombináciu kyslíka so schopnosťou kremíka je silnejšia ako železo, ľahko sa pri zváraní vytvárajú silikáty s nízkou teplotou topenia, čím sa zvyšuje pohyblivosť trosky a roztaveného kovu, čo spôsobuje rozstrekovanie, čo ovplyvňuje kvalitu zvárania. Kremík je dobrý dezoxidant. Deoxygenácia hliníka s určitým množstvom kremíka, ak je to vhodné, môže výrazne zlepšiť rýchlosť deoxygenácie. Kremík v oceli by mal určité množstvo zvyškov, čo je spôsobené výrobou ocele na výrobu železa ako prinesených surovín. Vo vriacej oceli je kremík obmedzený na<0.07%, and when intentionally added, ferrosilicon alloy is added during steelmaking.
