Manganez

Simgesi Mn'dir. 1774 yılında keşfedilmiştir. Periyodik tablonun 7-B grubunda yer alır. Grimsi metal renklidir. Çeliğin dayanımını geliştiren bir alaşım elementidir. Bu özelliği içinde bulunan karbon miktarına bağlıdır. Yüksek karbonlu çeliklerde manganın etkisi sertlik ve dayanımı artırmaktadır. Elementler için kullanılan periyodik yapı A B olarak adlandırılmıştır.

Genellikle doğada demir elementi ve daha birçok elementle bağlı biçimde bulunmaktadır. Genellikle metal endüstrisinde alaşımlarda kullanılır özellikle paslanmaz çelik yapımında alaşımda gerekli bir hammaddedir. Yunanistan'ın magnezya bölgesinden adını almıştır. Manganez dioksit bileşiğinden 1774 yılında karbonun indirgenmesi neticesinde ilk olarak elde edilmiştir. Çelikteki aşınma ve paslanmanın önlenmesinde kullanılmaktadır. Endüstride oksitlenme aşamasına göre birçok farklı renk alabilen element renklendirici olarak da kullanılmaktadır. Çinko karbon ve alkalinli pillerin üretiminde kullanılan önemli bir elementtir. Manganez iyonları çok çeşitli enzimlerde ve fotosentetik bitkilerde yer alabilmektedir. Yüksek seviyelerde manganez memelilerde zehirlenme etkisi yapar.

Vücutta protein sentezlenmesinde, sindirimde ve besinlerden enerji üretilmesinde görev alan önemli minerallerin içinde bulunan etkili bir elementtir. Eksikliğinde sürekli yorgunluk, hafıza problemleri, kısırlık, kilo kaybı, özellikle çocuklarda ve bebeklerde büyüme geriliği gibi belirtiler görülür. Mangan bitkiler için de çok önemli bir elementtir ve günümüz modern tarım sektöründe vazgeçilmez bir gübre içeriğidir.

Manganez, metalurjideki ana uygulamalarında memnuin edici bir yerine geçen malzeme yoktur. Küçük uygulamalarda (örneğin, manganez fosfatlama) ise çinko ve bazen de vanadyum uygun ikamelerdir.

Dövülebilirliğini geliştirmek için fazla çözünmüş oksijen, kükürt ve fosforu uzaklaştırmak için ilk olarak 1856'da çeliğe manganı Spiegeleisen şeklinde katan İngiliz metalurji uzmanı Robert Forester Mushet (1811-1891) tarafından tanınan Manganez, kükürtü sabitleme, oksitsizleştirme ve alaşımlama özellikleri nedeniyle demir ve çelik üretiminde gereklidir.

Çelik üretimi, demir üretim bileşeni dahil, manganez talebinin çoğunu karşılar ki halen toplam talebin %85 ila %90'ı aralığındadır. Manganez, az maliyetli paslanmaz çeliğin önemli bir bileşenidir. Çoğunlukla ferromanganez (genellikle yaklaşık %80 manganez) modern proseslerde ara maddedir.

Az miktarlarda manganez, yüksek sıcaklıkta eriyen sülfür oluşturarak ve tanecik sınırlarında sıvı demir sülfür oluşumunu önleyerek çeliğin yüksek sıcaklıkta işlenebilirliğini artırır. Manganez içeriği %4'e ulaşırsa, çeliğin gevrekleşmesi baskın özellik haline gelir. Gevreklik, daha yüksek mangan konsantrasyonlarında azalır ve %8'de kabul edilebilir bir düzeye ulaşır.

%8 ila %15 manganez içeren çeliğin 863 MPa'ya kadar yüksek çekme mukavemeti vardır. %12 manganlı çelik 1882'de Robert Hadfield tarafından keşfedildi ve hala Hadfield çeliği (mangalloy) olarak bilinir. İngiliz ordusu için çelik kaskların yapımında ve daha sonra ABD ordusunca kullanıldı.

Manganez için ikinci büyük uygulama alüminyum alaşımlarındadır. Kabaca %1.5 manganlı alüminyum, galvanik korozyona yol açabilecek yabancı maddeleri emen tanecikler yoluyla korozyona karşı direnci artırmıştır. Korozyona dayanıklı alüminyum alaşımları 3004 ve 3104 (%0.8 ila 1.5 manganez) çoğu içecek kutuları için kullanılır. 2000'den önce, bu alaşımların 1.6 milyondan ton'undan fazlası kullanıldı; %1 manganezde bu miktar 16,000 ton manganez 'e karşılık gelir.