Silicis atlieka pagrindinį vaidmenį plieno gamyboje, visų pirma kaip deoksidatorius ir legiravimo elementas. Dėl šių funkcijų silicis žymiai pagerina plieno grynumą, mechanines savybes, atsparumą korozijai ir elektromagnetines savybes. Konkretūs silicio vaidmenys pliene ir jo mechanizmai aprašyti toliau.
1. Deoksidatorius
Silicis dažniausiai naudojamas kaip deoksidatorius plieno gamyboje. Aukštos temperatūros plieno gamybos metu išlydytame pliene yra deguonies, kuris jungiasi su tokiais elementais kaip geležis ir anglis, sudarydami oksidų intarpus, o tai neigiamai veikia plieno kokybę. Silicis reaguoja su deguonimi, sudarydamas silicio dioksidą (SiO₂), sumažindamas deguonies kiekį ir padidindamas plieno grynumą. Reakcija yra tokia:
Si+O2→SiO2
Susidaręs silicio dioksidas paprastai pašalinamas kaip šlakas, pagerinantis plieno grynumą sumažinant oksidų intarpus ir padidinant plieno kietumą bei lankstumą.
2. Legiravimo elementas
Kaip legiravimo elementas, silicis žymiai pagerina plieno savybes:
2.1 Kietumas ir stiprumas
Silicis padidina plieno kietumą ir stiprumą daugiausia stiprindamas kietu tirpalu. Silicio atomai sudaro kietą tirpalą geležies grotelėje, trukdydami dislokacijos judėjimui, taip padidindami plieno stiprumą ir kietumą.
2.2 Atsparumas korozijai
Silicis pagerina plieno atsparumą korozijai, ypač plienuose, kuriuose yra daug silicio. Silicis sudaro tankią oksido plėvelę ant plieno paviršiaus, užkertant kelią tolesnei korozijai ir padidinant plieno atsparumą oksidacijai ir korozijai.
2.3 Elektromagnetinės savybės
Silicio plienas, žinomas dėl mažų elektromagnetinių nuostolių, plačiai naudojamas transformatoriuose ir varikliuose. Silicis sumažina histerezės ir sūkurinės srovės nuostolius, pagerina elektromagnetinės konversijos efektyvumą ir padidina elektros įrangos efektyvumą.
3. Išvada
Silicis vaidina svarbų vaidmenį pliene, nes yra efektyvus deoksidatorius ir puikus legiravimo elementas. Kaip deoksidatorius, silicis padidina plieno grynumą; Kaip legiravimo elementas, jis padidina plieno kietumą, stiprumą, atsparumą korozijai ir elektromagnetines savybes. Dėl šių savybių silicis yra nepakeičiamas šiuolaikinėje plieno pramonėje, įskaitant automobilių gamybą, inžinerines mašinas, elektroniką ir energetiką.
