Co to jest stal manganowa?
Stal manganowa, znana również jako stal Hadfielda i mangalloy, jest stopem stali i manganu. Większość stali zawiera niewielką ilość - około 0,15 procent do 0,8 procent - manganu, ale stal manganowa zawiera około 11 procent do 15 procent manganu. Dodanie manganu do stopu stali daje mu wiele unikalnych właściwości, takich jak odporność na magnetyzm, odporność na ścieranie, ekstremalna trwałość i lepsza twardość powierzchni bez zwiększania kruchości. Chociaż jego wysoka trwałość jest dobrodziejstwem w wielu branżach, sprawia, że ten metal jest bardzo trudny do obróbki i wiercenia, co wymaga wiertła diamentowego lub innej potężnej metody wiercenia. Większość wszystkich wyprodukowanych i używanych manganów jest dodawana do stopów stali.
Stal jest stopem żelaza i węgla i zwykle zawiera śladowe ilości innych metali, takich jak mangan. Zwykła ilość manganu jest niewielka i pomaga stalowi stać się twardsza, dzięki czemu można go wykorzystać do produkcji narzędzi lub konstrukcji. Stal manganowa dodaje do mieszaniny znaczną ilość manganu, około 11 do 15 procent, ale niektórzy metalurgiści dodają do 25 procent manganu.
Mangan, stosowany w tak dużej ilości, nadaje stalowi wiele specjalnych właściwości. Podczas gdy sam mangan jest magnetyczny, ta właściwość magnetyczna jest tracona, gdy mangan jest łączony ze stalą, pozostawiając metal całkowicie odporny na magnetyzm. Trwałość rośnie również wytrzymałość i odporność na ścieranie, a także twardość i udarność. Podczas gdy większość stopów, które pomagają twardości zwiększyć kruchość, dodatek manganu zapobiega występowaniu tego problemu kruchości stali manganowej, umożliwiając sproszkowanie wielu materiałów podczas uderzenia.
Podczas gdy trwałość i twardość są zwykle dobrymi cechami w mocnym metalu, szczególnie używanym do budowy, to te dwie cechy uniemożliwiają częstsze stosowanie stali manganowej. Ten stop stali jest tak wytrzymały, że wiercenie i cięcie w celu utworzenia nowych części jest prawie niemożliwe. Nawet wiertła z końcówkami diamentowymi mają trudności z wierceniem tej stali, a jej nagrzewanie sprawi, że stop ten będzie mocniejszy niż stal węglowa. Cięcie plazmowe jest jednym z niewielu skutecznych sposobów cięcia stali manganowej.
Materiał mangan występuje w naturze, ale częściej powstaje przez ogrzewanie pirolitu z węglem drzewnym. Mangan ma wiele zastosowań, ale większość manganu jest dodawana do stali, albo do zwykłych stopów stali, albo do stali manganowej. W tym celu wytwarza się około 90 procent całego manganu, a resztę stosuje się do zwiększenia liczby oktanowej w gazie lub do stopu z innymi metalami.