L’acciaio al manganese, noto anche come acciaio Hadfield e mangalloy, è una lega di acciaio e manganese. La maggior parte dell’acciaio ha una piccola parte – circa dallo 0.15% allo 0.8% – di manganese aggiunto, ma l’acciaio al manganese contiene circa dall’11% al 15% di manganese. L’aggiunta di manganese a una lega di acciaio conferisce molte proprietà uniche, come resistenza al magnetismo, resistenza all’abrasione, estrema durata e migliore durezza superficiale senza un aumento della fragilità. Sebbene la sua elevata durata sia un vantaggio in molti settori, rende questo metallo molto difficile da lavorare e perforare, richiedendo un trapano con punta diamantata o un altro potente metodo di perforazione. La maggior parte di tutto il manganese prodotto e utilizzato viene aggiunto alle leghe di acciaio.
L’acciaio è una lega di ferro e carbonio e di solito contiene tracce di altri metalli, come il manganese. La normale quantità di manganese è leggera e aiuta l’acciaio a diventare più duro in modo che possa essere utilizzato per realizzare strumenti o nella costruzione. L’acciaio al manganese aggiunge una notevole quantità di manganese alla miscela, tra l’11% e il 15%, ma alcuni metallurgisti aggiungono fino al 25% di manganese.
Il manganese, se usato in quantità così elevate, conferisce all’acciaio molte proprietà speciali. Mentre il manganese stesso è magnetico, questa proprietà magnetica si perde quando il manganese viene combinato con l’acciaio, lasciando il metallo completamente resistente al magnetismo. Anche la durata e la resistenza all’abrasione aumentano drasticamente, insieme alla durezza e alla resistenza agli urti. Mentre la maggior parte delle leghe che aiutano la durezza ad aumentare la fragilità, l’additivo al manganese impedisce all’acciaio al manganese di sperimentare questo problema di fragilità, consentendogli di polverizzare molti materiali all’impatto.
Mentre la durata e la durezza sono generalmente buone qualità in un metallo robusto, specialmente quello usato per la costruzione, sono queste due qualità che impediscono all’acciaio al manganese di essere usato più frequentemente. Questa lega di acciaio è così resistente che è quasi impossibile forarla e tagliarla per formare nuove parti. Anche i trapani con punta diamantata hanno difficoltà a perforare questo acciaio e il riscaldamento renderà questa lega più forte dell’acciaio al carbonio. Il taglio al plasma è uno dei pochi modi efficaci per tagliare l’acciaio al manganese.
Il materiale manganese si trova in natura, ma più spesso viene creato riscaldando la pirolusite con carbone. Il manganese ha molti usi, ma la maggior parte del manganese è fatta per essere aggiunta all’acciaio, sia per le normali leghe di acciaio che per l’acciaio al manganese. Circa il 90% di tutto il manganese è prodotto per questo scopo, mentre il resto viene utilizzato per aumentare il numero di ottano nel gas o per legare con altri metalli.