Кремний образует в растворе химическое соединение FeSi. Это подтверждается наличием максимума на диаграмме плавкости (рис. 6) в точке, соответствующей 50 ат. долей, % Si, а так же высокой теплотой растворения кремния в железе. По данным американских исследователей [34], для реакции Siж=[Si]

= — 121000 — 1,26T Дж/г-атом.

Рис. 6. Диаграмма состояния железо-кремний: L — жидкая фаза; a, y, FeSi, Si — твердые фазы.

Высокое значение для реакции растворения кремния несомненно и должно быть учтено при легировании стадии кремнием (возможно значительное повышение температуры металла). Значительная положительная теплота растворения свидетельствует о прочности химической связи Si с Fe.

Некоторые авторы предполагают, что, как и углерод, кремний растворяется в форме четырехзарядного иона Si⁴⁺ (отдача валентных электронов для достройки незаполненных d-электронных сфер атомов железа).

По мнению В.И Явойского, подавляющая часть кремния в растворе в железе находится в форме FeSi со значительной ковалентной связью. Об этом свидетельствует наличие в точке 50 ат. долей, % Si : максимумов температуры плавления и теплоты растворения, мини-мума растворимости водорода в железе и резких перегибов на кривых изменения поверхностного натяжения, межфазного натяжения, вязкости расплава и ЭДС гальванического элемента.