Co to jest stal manganowa?

Stal manganowa, znana również jako stal Hadfielda i mangaloy, jest stopem stali i manganu. Większość stali zawiera niewielką ilość — około 0.15 do 0.8 procent — manganu, ale stal manganowa zawiera około 11 do 15 procent manganu. Dodanie manganu do stopu stali nadaje mu wiele unikalnych właściwości, takich jak odporność na magnetyzm, odporność na ścieranie, ekstremalna trwałość i lepsza twardość powierzchni bez wzrostu kruchości. Chociaż jego wysoka trwałość jest dobrodziejstwem w wielu gałęziach przemysłu, sprawia, że ​​metal ten jest bardzo trudny do obróbki i wiercenia, co wymaga użycia wiertła z końcówką diamentową lub innej wydajnej metody wiercenia. Większość wyprodukowanego i używanego manganu jest dodawana do stopów stali.

Stal jest stopem żelaza i węgla i zwykle zawiera śladowe ilości innych metali, takich jak mangan. Zwykle ilość manganu jest niewielka i sprawia, że ​​stal staje się twardsza, dzięki czemu może być używana do produkcji narzędzi lub w budownictwie. Stal manganowa dodaje do mieszanki znaczną ilość manganu, około 11 do 15 procent, ale niektórzy metalurdzy dodają do 25 procent manganu.

Mangan użyty w tak dużej ilości nadaje stali wiele specjalnych właściwości. Podczas gdy sam mangan jest magnetyczny, ta właściwość magnetyczna jest tracona, gdy mangan łączy się ze stalą, pozostawiając metal całkowicie odporny na magnetyzm. Trwałość i odporność na ścieranie również wzrastają dramatycznie wraz z twardością i udarnością. Podczas gdy większość stopów, które pomagają zwiększyć twardość, dodatek manganu zapobiega problemowi kruchości stali manganowej, pozwalając jej na sproszkowanie wielu materiałów pod wpływem uderzenia.

Podczas gdy trwałość i twardość są zwykle dobrymi cechami w solidnym metalu, zwłaszcza używanym do budowy, to właśnie te dwie cechy sprawiają, że stal manganowa nie jest używana częściej. Ten stop stali jest tak wytrzymały, że wiercenie i cięcie w celu uzyskania nowych części jest prawie niemożliwe. Nawet wiertła z końcówkami diamentowymi mają trudności z wierceniem w tej stali, a jej podgrzanie sprawi, że ten stop będzie mocniejszy niż stal węglowa. Cięcie plazmowe to jeden z niewielu skutecznych sposobów cięcia stali manganowej.

Materiał mangan występuje w przyrodzie, ale częściej powstaje przez ogrzewanie piroluzytu z węglem drzewnym. Mangan ma wiele zastosowań, ale większość manganu jest przeznaczona do dodawania do stali, zarówno w przypadku zwykłych stopów stali, jak i stali manganowej. Około 90 procent całego manganu wytwarza się w tym celu, podczas gdy reszta jest wykorzystywana do podniesienia liczby oktanowej w gazie lub do stopienia z innymi metalami.