金属硅是应时和焦炭在电加热炉中冶炼的产品,硅的含量约为98%(近年来金属硅中也含有99.99%的Si),其余杂质为铁、铝和钙。因为锰的硅化物生成自由能为负值,它远大于锰的碳化物生成自由能的负值。硅锰合金中硅含量越高,碳含量越低。半导体硅是用于制造半导体器件的高纯度金属硅。因用途不同,分为各种规格。据统计,1985年消耗金属硅约50万吨,其中约60%用于铝合金,不到30%用于硅,约3%用于半导体,其余用于钢铁冶炼和陶瓷。
锰和硅是碳钢中使用的主要合金元素。锰是炼钢的主要脱氧剂之一,几乎所有钢种都需要用锰脱氧。
因为用锰脱氧时产生的氧产物熔点低,容易上浮;锰还可以增加强脱氧剂如硅和铝的脱氧效果。4%,以固溶体形式存在于铁素体或奥氏体中,可以减少奥氏体相区。所有的工业用钢都需要添加少量的锰作为脱硫剂,使钢可以进行热轧、锻造等工艺而不断裂。锰也是各种钢种的重要合金元素,合金钢中会加入15%以上的锰,以增加钢的结构强度。
硅是生铁和碳钢中的重要合金元素,仅次于锰。在钢铁生产中,硅主要用作熔融金属的脱氧剂,或作为合金添加剂来增加钢的强度和改善其性能。
钙和硅都与氧有很强的亲和力。尤其是钙,不仅与氧,而且与硫和氮都有很强的亲和力。因此
硅钙合金是一种理想的复合胶体和脱硫剂。
硅合金不仅脱氧能力强,而且能改善钢的性能、塑性、冲击韧性和流动性。目前硅钙合金可以代替铝进行最终脱氧。
生产特殊钢和特殊合金。比如钢轨钢、低碳钢、不锈钢等钢种,以及镍基合金、钛基合金等特种合金,都可以作为脱氧剂。硅钙合金也适合作为转炉炼钢车间的加温剂,也可作为铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。