Le chrome et le silicium réagissent à haute température pour former deux composés stables : CrSi et CrSi2. Étant donné que les siliciures de chrome sont plus stables que ses carbures, en présence de silicium, une partie du carbone sera remplacée par du silicium, formant des composés de chrome complexes carbosilicium, jusqu'à la formation de siliciures. Yu.A. Pavlov a étudié la structure des phases des alliages coulés Cr-Si-Fe-C avec un rapport Cr:Fe de 1.
Lorsque la teneur en Si de l’alliage est<20%, it is essentially composed of a single phase (Cr,Fe)3(C,Si)2. This can be considered as the result of some Cr being replaced by Fe and some C by Si in Cr3C2. When the silicon content increases to >20 % à 29 %, une nouvelle phase complexe (Cr,Fe)(Si,C) se forme. Les excès de Cr et de Fe forment le composé intermétallique FeCr, c'est-à-dire la phase σ. Entre 29% et 34% de Si, une nouvelle phase (Cr,Fe)Si est ajoutée. Lorsque Si dépasse 34 %, le chrome, le fer et le silicium forment des siliciures. L'augmentation de la teneur en silicium conduit à la formation de phases CrSi2 et SiC. Le chrome a une affinité plus forte pour le silicium que pour le fer, c'est pourquoi CrSi2 se forme en premier. Cependant, CrSi2 et FeSi2 ont des structures cristallines différentes et ne peuvent pas former une solution solide. Lorsque la teneur en Si est comprise entre 44 % et 51 %, Cr réagit avec Si pour former CrSi2, et une partie de FeSi réagit avec Si pour former FeSi2. Lorsque la teneur en Si est comprise entre 51 % et 60 %, l'alliage est constitué de Cr-Si2, FeSi2, SiC et Si. D'après les résultats ci-dessus, on peut voir que les alliages de ferrosilicium à haute teneur en silicium-chrome-silicium sont composés de siliciures de chrome et de fer, SiC et Si, ce qui signifie que le carbone existe dans la phase SiC. L'analyse structurelle des alliages de silicium - chrome - ferrosilicium produits industriellement est fondamentalement cohérente avec cela. Le carbone existe sous forme de phase SiC, qui est insoluble dans la phase liquide du silicium - chrome - ferrosilicium.
