Video: ESTUDIO SOBRE LA RESISTENCIA AL DESGASTE DE 2025
El manganeso es un componente clave en la producción de acero. Aunque clasificado como un metal menor, la cantidad de manganeso producido en todo el mundo cada año queda rezagado solo en hierro, aluminio, cobre y zinc.
Propiedades:
- Símbolo atómico: Mn
- Número atómico: 25
- Categoría del elemento: Metal de transición
- Densidad: 7. 21 g / cm³
- Punto de fusión: 2274. 8 ° F (1246 ° C)
- Punto de ebullición: 3741. 8 ° F (2061 ° C)
- Dureza de Mohs: 6
Características:
El manganeso es un metal gris plateado extremadamente duro y quebradizo.
El décimo segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, el manganeso, aumenta la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste cuando se lo alea en acero.
Es la capacidad del Manganeso para combinarse fácilmente con el azufre y el oxígeno, lo que lo hace crítico en la producción de acero. La propensión del manganeso a oxidarse ayuda a eliminar las impurezas de oxígeno, al tiempo que mejora la trabajabilidad del acero a altas temperaturas al combinarse con azufre para formar un sulfuro de alto punto de fusión.
Historia:
El uso de compuestos de manganeso se remonta a más de 17 000 años. Las pinturas rupestres antiguas, incluidas las de Lascaux, Francia, derivan su color del dióxido de manganeso. El manganeso metal, sin embargo, no fue aislado hasta 1774 por Johan Gottlieb Gahn, tres años después de que su colega Carl Wilhelm Scheele lo identificara como un elemento único.
Tal vez el mayor desarrollo del manganeso llegó casi 100 años más tarde cuando, en 1860, Sir Henry Bessemer, siguiendo el consejo de Robert Forester Mushet, añadió manganeso a su proceso de producción de acero para eliminar el azufre y el oxígeno.
Aumentó la maleabilidad del producto terminado, lo que le permite laminarse y forjarse a altas temperaturas.
En 1882, Sir Robert Hadfield aleado manganeso con acero al carbono, produciendo la primera aleación de acero, que ahora se conoce como acero Hadfield.
Producción:
El manganeso se produce principalmente a partir de la pirolusita mineral (MnO 2 ), que, en promedio, contiene más del 50% de manganeso.
Para su uso en la industria siderúrgica, el manganeso se procesa en las aleaciones metálicas silicomanganesas y ferromanganesas. Según el Instituto Internacional del Manganeso, en el año 2009 se fabricaron 7,7 millones de toneladas métricas de aleaciones de manganeso. De esta cantidad, el silicomanganeso representó 7,4 millones de toneladas métricas y el ferromanganeso representó 4,3 millones de toneladas métricas.
El ferromanganeso, que contiene un 74-82% de manganeso, se produce y clasifica como alto en carbono (> 1,5% de carbono), medio de carbono (1 0-1, 5% de carbono) o bajo en carbono (<1% de carbono) ) Los tres se forman mediante la fundición de dióxido de manganeso, óxido de hierro y carbón (coque) en una explosión o, más a menudo, en un horno de arco eléctrico.El intenso calor proporcionado por el horno conduce a una reducción carbotérmica de los tres ingredientes, lo que resulta en ferromanganeso.
Silicomanganeso, que contiene 65-68% de silicio, 14-21% de manganeso y aproximadamente 2% de carbono se extrae de la escoria creada durante la producción de ferromanganeso con alto contenido de carbono o directamente de mineral de manganeso. Al fundir mineral de manganeso con coque y cuarzo a temperaturas muy altas, el oxígeno se elimina, mientras que el cuarzo se convierte en silicio, dejando silicomanganeso.
El manganeso electrolítico, con purezas entre 93-98%, se fabrica al lixiviar el mineral de manganeso con ácido sulfúrico.
El amoníaco y el sulfuro de hidrógeno se usan para precipitar impurezas no deseadas, como hierro, aluminio, arsénico, zinc, plomo, cobalto y molibdeno. La solución purificada se alimenta luego a una celda electrolítica y mediante un proceso de extracción electrolítica se crea una capa delgada de metal de manganeso sobre el cátodo.
China es el mayor productor de mineral de manganeso, representa aproximadamente el 22% del manganeso extraído en 2009 y el mayor productor de materiales refinados de manganeso (es decir, ferromanganeso, silicomanganeso y manganeso electrolítico). En 2009, China produjo 6,6 millones de toneladas métricas de aleaciones de manganeso, aproximadamente el 57% de la producción mundial total, que incluía el 64% de la producción mundial de ferromanganeso y más del 95% de la producción mundial de manganeso electrolítico.
Aplicaciones:
Alrededor del 90 por ciento de todo el manganeso consumido cada año se usa en la producción de acero.
Un tercio de esto se usa como desulherizador y desoxidante, y la cantidad restante se usa como agente de aleación.
Fuentes:
El Instituto Internacional de Manganeso. www. manganeso. org
La Asociación Mundial del Acero. // www. worldsteel. org
Newton, Joseph. Una introducción a la metalurgia. Segunda edición. Nueva York, John Wiley & Sons, Inc.
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