Was ist Manganstahl?

Manganstahl, auch bekannt als Hadfield-Stahl und Mangalloy, ist eine Legierung aus Stahl und Mangan. Dem meisten Stahl wird ein geringer Anteil an Mangan (etwa 0,15 bis 0,8 Prozent) zugesetzt, während Manganstahl etwa 11 bis 15 Prozent Mangan enthält. Das Hinzufügen von Mangan zu einer Stahllegierung verleiht ihr viele einzigartige Eigenschaften, wie Magnetismusbeständigkeit, Abriebfestigkeit, extreme Haltbarkeit und bessere Oberflächenhärte, ohne die Sprödigkeit zu erhöhen. Obwohl seine hohe Lebensdauer in vielen Branchen von Vorteil ist, ist es sehr schwierig, dieses Metall zu bearbeiten und zu bohren. Dazu ist ein Diamantbohrer oder eine andere leistungsstarke Bohrmethode erforderlich. Fast alles Mangan, das hergestellt und verwendet wird, wird Stahllegierungen zugesetzt.

Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff und enthält normalerweise Spuren anderer Metalle wie Mangan. Die übliche Menge Mangan ist gering und erhöht die Zähigkeit des Stahls, sodass er für die Herstellung von Werkzeugen oder im Bauwesen verwendet werden kann. Manganstahl fügt der Mischung eine beträchtliche Menge Mangan hinzu, etwa 11 bis 15 Prozent, aber einige Metallurgen fügen bis zu 25 Prozent Mangan hinzu.

Mangan verleiht Stahl in so hohen Mengen viele besondere Eigenschaften. Während Mangan selbst magnetisch ist, geht diese magnetische Eigenschaft verloren, wenn Mangan mit Stahl kombiniert wird, wodurch das Metall vollständig magnetisch widerstandsfähig wird. Die Haltbarkeit und Abriebfestigkeit steigen ebenso dramatisch wie die Härte und Schlagfestigkeit. Während die meisten Legierungen, die zur Erhöhung der Sprödigkeit der Härte beitragen, durch das Manganadditiv verhindert werden, dass Manganstahl dieses Sprödigkeitsproblem bekommt, wodurch es möglich wird, viele Materialien beim Aufprall zu pulverisieren.

Während Haltbarkeit und Härte normalerweise gute Eigenschaften eines robusten Metalls sind, insbesondere eines für die Konstruktion, sind es diese beiden Eigenschaften, die verhindern, dass Manganstahl häufiger verwendet wird. Diese Stahllegierung ist so zäh, dass das Bohren und Schneiden zu neuen Teilen nahezu unmöglich ist. Sogar Diamantbohrer haben Schwierigkeiten, in diesen Stahl zu bohren, und durch Erhitzen wird diese Legierung stärker als Kohlenstoffstahl. Das Plasmaschneiden ist eine der wenigen effektiven Möglichkeiten, Manganstahl zu schneiden.

Das Material Mangan kommt in der Natur vor, wird jedoch häufiger durch Erhitzen von Pyrolusit mit Holzkohle erzeugt. Mangan hat viele Verwendungszwecke, aber das meiste Mangan wird zum Hinzufügen zu Stahl hergestellt, entweder für normale Stahllegierungen oder für Manganstahl. Etwa 90 Prozent des gesamten Mangans werden für diesen Zweck hergestellt, während der Rest zur Erhöhung der Oktanzahl in Gas oder zum Legieren mit anderen Metallen verwendet wird.