Pengaruh Mangan (Mn)

Baja karbon polos dapat mengandung unsur mangan (Mn) sampai dengan 0,8%, yang sengaja dibubuhkan kedalam cairan untuk tujuan deoksidasi dan khususnya sebagai pengikat unsur belerang (S).

Pada temperatur kamar, besi α mampu melarutkan unsur Mn sampai dengan 10%, dengan demikan kandungan Mn yang kecil tidak akan memunculkan fasa-fasa yang khusus pada struktur mikro baja karbon polos, kecuali mangansulfida (MnS). Oleh karenanya, kandungan mangan pada baja karbon polos tidak dapat diperkirakan jumlahnya melalui gambar struktur mikronya.

Sebagian dari mangan akan bersenyawa dengan sementit dan membentuk karbida besimangan (Fe, Mn)₃C yang pada proses pemanasan akan sangat cepat terurai kedalam austenit (γ) sehingga kristal campuran γ akan memuai tanpa dapat dicegah. Baja dengan kandungan Mn lebih tinggi akan sangat sensitip terhadap perlakuan pemanasan serta cenderung memiliki butiran-butiran yang kasar.

Suatu karakter khas dari baja paduan Mn tinggi adalah strukturnya yang berserat. Perbandingan hasil uji takik antara potongan memanjang dengan melintang dapat sampai 5 : 1. Serat-serat ini terjadi karena Mn memiliki kemampuan reaksi yang tinggi dengan berbagai unsur nonmetalik menjadi MnO, MnS, MnO.SiO₂ dan (MnO)₂.SiO₂ yang terbentuk sebagai serat-serat memanjang.

Juga akibat dari persenyawaannya dengan unsur belerang (S) menjadi mangansulfid (MnS) yang memiliki temperatur lebur tinggi, baja dengan kandungan Mn tinggi tidak mudah patah pada temperatur tinggi. Perbandingan kandungan Mn dengan S yang ideal menurut Pigott adalah sebagai berikut:

C_Mn = 0,3 + 1,72 . C_S

Dimana:

C_Mn = Kandungan mangan.

C_S = Kandungan belerang.

Contoh adalah, suatu baja dengan kandungan S = 0,06%, bila didalamnya terdapat pula Mn = 0,4%, maka bahan tersebut memiliki ketahanan cukup terhadap takikan panas.