Kas yra mangano plienas?

Mangano plienas, taip pat žinomas kaip Hadfield plienas ir mangalo lydinys, yra plieno ir mangano lydinys. Į daugumą plieno pridedama šiek tiek – maždaug 0.15–0.8 procento – mangano, tačiau mangano pliene yra apie 11–15 procentų mangano. Mangano pridėjimas prie plieno lydinio suteikia jam daug unikalių savybių, tokių kaip atsparumas magnetizmui, atsparumas dilimui, ypatingas ilgaamžiškumas ir geresnis paviršiaus kietumas, nepadidinant trapumo. Nors jo ilgaamžiškumas yra palaima daugelyje pramonės šakų, dėl jo šį metalą labai sunku apdirbti ir įgręžti, todėl reikia gręžimo su deimantiniais antgaliais arba kito galingo gręžimo metodo. Dauguma pagaminto ir naudojamo mangano dedama į plieno lydinius.

Plienas yra geležies ir anglies lydinys, kuriame paprastai yra kitų metalų, pvz., mangano, pėdsakų. Įprastas mangano kiekis yra nedidelis, todėl plienas tampa kietesnis, todėl jį galima naudoti įrankiams gaminti arba statybose. Mangano plienas į mišinį prideda daug mangano, maždaug 11–15 procentų, tačiau kai kurie metalurgai prideda iki 25 procentų mangano.

Manganas, kai naudojamas toks didelis kiekis, suteikia plienui daug ypatingų savybių. Nors pats manganas yra magnetinis, ši magnetinė savybė prarandama, kai manganas sujungiamas su plienu, todėl metalas yra visiškai atsparus magnetizmui. Patvarumas ir atsparumas dilimui taip pat labai padidėja, kartu su kietumu ir atsparumu smūgiams. Nors dauguma lydinių, kurie padidina kietumą, padidina trapumą, mangano priedas neleidžia mangano plienui susidurti su šia trapumo problema, todėl smūgio metu jis gali susmulkinti daugybę medžiagų.

Nors tvirto metalo, ypač naudojamo statybai, ilgaamžiškumas ir kietumas paprastai yra geros savybės, būtent šios dvi savybės neleidžia mangano plieno naudoti dažniau. Šis plieno lydinys yra toks tvirtas, kad jį išgręžti ir išpjauti, kad susidarytų naujos dalys, beveik neįmanoma. Netgi grąžtai su deimantiniais antgaliais turi sunkumų gręžiant šį plieną, o jį pakaitinus šis lydinys taps tvirtesnis nei anglinis plienas. Plazminis pjovimas yra vienas iš nedaugelio veiksmingų mangano plieno pjovimo būdų.

Medžiaga manganas randama gamtoje, bet dažniau susidaro kaitinant piroliusitą su medžio anglimi. Manganą galima naudoti įvairiais būdais, tačiau dauguma mangano yra gaminami dėti į plieną arba įprastiems plieno lydiniams, arba mangano plienui. Maždaug 90 procentų viso mangano yra pagaminta šiam tikslui, o likusi dalis naudojama oktaniniam skaičiui padidinti dujose arba legiruoti su kitais metalais.