1. Mangaanin tuottovoiman vaikutuksen mekanismi
Kiinteän ratkaisun vahvistus: Mangaaniatomeilla on samanlainen atomisäde kuin rautaatomeilla ja ne voivat liueta tasaisesti teräksen ferriittimatriisiin. Nämä liuenneet Mn-atomit häiritsevät rautaatomien säännöllistä järjestystä, mikä lisää vastustusta dislokaatioliikkeelle kiderakenteessa, -tämä kohottaa suoraan myötölujuutta, koska suurempi dislokaatiovastus tarkoittaa, että tarvitaan enemmän ulkoista voimaa teräksen plastisen muodonmuutoksen käynnistämiseen.
Mikrorakenteen hienosäätö: Mangaani edistää hienorakeisen-ferriitti-perliittimikrorakenteen muodostumista Q355NH:n valssaus- ja jäähdytysprosessin aikana. Hall{4}}Petch-suhteen mukaan hienompi raekoko johtaa korkeampaan myötölujuuteen, koska raerajat toimivat esteenä sijoiltaan siirtymiselle. enemmän raerajaa tarkoittaa parempaa muodonmuutoskestävyyttä.
2. Normaalin alueen ylittävän mangaanipitoisuuden vaikutus
Alle 1,20 % Mn: Kiinteän liuoksen vahvistus ja rakeiden jalostusaste ovat riittämättömät. Teräksen ferriittirakeet karkeutuvat, mikä johtaa myötörajaan, joka ei täytä Q355NH-standardin vaatimuksia (suurempi tai yhtä suuri kuin 355 MPa), mikä vaarantaa materiaalin rakenteellisen kuormituksen{3}}kantokyvyn.
Yli 1,60 % Mn: Liiallinen mangaani aiheuttaa segregaatiota teräsmatriisissa, mikä johtaa hauraan sementiitin (Fe₃C) muodostumiseen raerajoilla. Vaikka myötöraja voi nousta hieman lyhyellä aikavälillä, teräksen sitkeys ja hitsattavuus heikkenevät merkittävästi, jolloin se on alttiina halkeilulle käsittelyn (esim. taivutuksen, hitsauksen) aikana tai alhaisen lämpötilan käyttöolosuhteissa.
3. Synergia muiden metalliseoselementtien kanssa
Pii tehostaa kiinteän liuoksen vahvistumista yhdistettynä mangaaniin, mikä lisää vastustuskykyä sijoiltaan siirtymiselle.
Vanadiini muodostaa hienoja vanadiinikarbideja, jotka kiinnittävät raerajoja ja estävät rakeiden kasvua kuumentamisen aikana. Tämä täydentää mangaanin rakeita jalostavaa vaikutusta tasapainoisemman lujuus{0}}sitkeyssuhteen saavuttamiseksi.
