1. مکانیسم اثر منگنز بر قدرت عملکرد
تقویت محلول جامد: اتم های منگنز شعاع اتمی مشابهی با اتم های آهن دارند و می توانند به طور یکنواخت در ماتریس فریت فولاد حل شوند. این اتم‌های منگنز محلول، آرایش منظم اتم‌های آهن را مختل می‌کنند و مقاومت در برابر حرکت نابجایی را در ساختار بلوری افزایش می‌دهند-این امر مستقیماً استحکام تسلیم را افزایش می‌دهد، زیرا مقاومت دررفتگی بالاتر به این معنی است که نیروی خارجی بیشتری برای شروع تغییر شکل پلاستیک فولاد مورد نیاز است.
اصلاح ریزساختار: منگنز تشکیل ریزساختار پرلیت-فریت دانه ریز-در طول فرآیند نورد و خنک‌سازی Q355NH را افزایش می‌دهد. با توجه به رابطه هال{4}}رابطه پچ، اندازه دانه ریزتر منجر به استحکام تسلیم بالاتر می‌شود، زیرا مرزهای دانه به عنوان مانعی برای حرکت نابجایی عمل می‌کنند. مرزهای دانه بیشتر به معنای مقاومت بیشتر در برابر تغییر شکل است.
2. تأثیر محتوای منگنز فراتر از محدوده استاندارد
زیر 1.20% منگنز: درجه تقویت محلول جامد و پالایش دانه کافی نیست. دانه‌های فریت فولاد درشت‌تر می‌شوند و در نتیجه استحکام تسلیم می‌شود که نیاز استاندارد Q355NH (بیشتر یا مساوی 355 مگاپاسکال) را برآورده نمی‌کند، که ظرفیت تحمل بار ساختاری-ماده را به خطر می‌اندازد.
بالای 1.60% منگنز: منگنز بیش از حد باعث جدا شدن در زمینه فولاد می شود که منجر به تشکیل سمنتیت شکننده (Fe3C) در مرز دانه می شود. در حالی که استحکام تسلیم ممکن است در کوتاه مدت اندکی افزایش یابد، چقرمگی و جوش پذیری فولاد به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و آن را مستعد ترک خوردن در حین پردازش (مثلاً خمش، جوشکاری) یا در شرایط سرویس در دمای پایین می کند.
3. هم افزایی با سایر عناصر آلیاژی
سیلیکون هنگامی که با منگنز ترکیب می شود، تقویت محلول جامد را افزایش می دهد و مقاومت در برابر حرکت دررفتگی را تقویت می کند.
وانادیم کاربیدهای وانادیوم ریز را تشکیل می‌دهد که مرزهای دانه‌ها را سنجاق می‌کنند و از رشد دانه در حین گرم شدن جلوگیری می‌کنند، و اثر پالایش دانه منگنز را برای دستیابی به نسبت چقرمگی متعادل‌تر- تکمیل می‌کنند.
