マンガン鋼は、
鋼に
マンガンを添加した
合金鋼の総称です。一般にSMn材とも呼ばれます。
マンガンの含有量によって、大きく分けて高
マンガン鋼と低
マンガン鋼の二種類に分類されます。
高
マンガン鋼は、
炭素鋼に約12%前後の
マンガンを加えた
合金鋼です。この
鋼材の最大の特徴は、非常に高い耐摩耗性を持つことです。そのため、鉱山機械や建設機械など、激しい摩耗にさらされる部品に多く用いられています。
一方、低
マンガン鋼は、1~数%程度の比較的少量の
マンガンを添加した
鋼材です。高
マンガン鋼ほどの耐摩耗性はありませんが、機械的強度に優れているという特徴があります。
日本産業規格(JIS)では、
マンガン鋼の規格として、SMn420、SMn433、SMn438、SMn443の4種類が定められています。
SMn420: これらの中で最も炭素含有量が低く(0.17~0.23%)、唯一肌焼鋼として分類されています。
SMn443: 最も強靭な
鋼であり、炭素含有量は0.40~0.46%に達します。
*
SMn433およびSMn438: SMn420ほどではありませんが、比較的強靭な
鋼材です。
マンガン鋼は、高価な
クロムや
モリブデンといった
合金元素の使用を抑えることができるため、比較的安価に製造可能です。また、焼入れ性も悪くありませんが、焼入れの際に割れが生じやすく、焼戻し脆性にも敏感であるという注意点もあります。この問題を緩和するために、
マンガンクロム鋼も開発されています。
耐酸化性については、
クロムをあまり含まないため、それほど高くはありません。しかし、
蒸気タービンなどにおいては、比較的低温低圧な環境下で、遠心力が大きく強度が求められる後段ブレードに使用されています。
歴史
歴史的には、古代ローマ帝国においても低
マンガン鋼が「ノリクム
鋼」として量産されており、その高い強度から、武器や道具などに使用されていました。この事実は、
マンガン鋼の長い歴史と有用性を示しています。
マンガン鋼は、その特性を活かして、現代社会においても幅広い分野で活躍しています。今後も、その高い耐摩耗性や機械的強度を活かし、さらに利用が拡大していくことが期待されます。