1. Mangano poveikio derlingumo stiprumui mechanizmas
Kieto tirpalo stiprinimas: Mangano atomų atomų spindulys yra panašus į geležies atomų ir gali tolygiai ištirpti plieno ferito matricoje. Šie ištirpę Mn atomai sutrikdo reguliarų geležies atomų išsidėstymą, padidindami atsparumą dislokacijos judėjimui kristalų struktūroje -tai tiesiogiai padidina takumo ribą, nes didesnis atsparumas dislokacijai reiškia, kad reikia didesnės išorinės jėgos, kad būtų pradėta plastinė plieno deformacija.
Mikrostruktūros tobulinimas: Manganas skatina smulkiagrūdės -grūdės ferito-perlito mikrostruktūros susidarymą Q355NH valcavimo ir aušinimo metu. Pagal Hall-Petch ryšį, smulkesnis grūdelių dydis padidina derlingumo ribą, nes grūdelių ribos trukdo dislokacijos judėjimui; daugiau grūdelių ribų reiškia didesnį atsparumą deformacijai.
2. Mangano kiekio, viršijančio standartinį diapazoną, poveikis
Mažiau 1,20 % Mn: Kieto tirpalo stiprinimo ir grūdų rafinavimo laipsnis yra nepakankamas. Plieno ferito grūdeliai tampa stambesni, todėl takumo stipris neatitinka Q355NH standarto reikalavimo (didesnis arba lygus 355 MPa), o tai kenkia medžiagos konstrukcinei apkrovai{3}}.
Virš 1,60 % Mn: Per didelis mangano kiekis sukels plieninės matricos segregaciją, dėl kurios grūdelių ribose susidarys trapus cementitas (Fe₃C). Nors takumo riba gali šiek tiek padidėti per trumpą laiką, plieno kietumas ir suvirinamumas labai sumažės, todėl jis gali įtrūkti apdirbant (pvz., lenkiant, suvirinant) arba esant žemai -temperatūrai.
3. Sinergija su kitais lydinio elementais
Silicis sustiprina kieto tirpalo stiprinimą kartu su manganu, padidindamas atsparumą išnirimo judėjimui.
Vanadis sudaro smulkius vanadžio karbidus, kurie pritvirtina grūdelių ribas ir neleidžia grūdams augti kaitinant, papildydami mangano grūdų rafinavimo efektą, kad būtų pasiektas labiau subalansuotas stiprumo{0}}kietumo santykis.
