1. Mehanizam utjecaja mangana na granicu tečenja
Jačanje čvrstim rastvorom: Atomi mangana imaju sličan atomski radijus kao atomi željeza i mogu se ravnomjerno otopiti u feritnoj matrici čelika. Ovi otopljeni atomi Mn narušavaju pravilan raspored atoma željeza, povećavajući otpor kretanju dislokacija unutar kristalne strukture-to direktno povećava granicu tečenja, jer veća otpornost na dislokaciju znači da je potrebna veća vanjska sila za pokretanje plastične deformacije čelika.
Rafiniranje mikrostrukture: Mangan podstiče formiranje fino-zrnate feritne-perlitne mikrostrukture tokom procesa valjanja i hlađenja Q355NH. Prema Hall-Petch odnosu, finija veličina zrna dovodi do veće jačine popuštanja, jer granice zrna djeluju kao barijere za kretanje dislokacije; više granica zrna znači veću otpornost na deformacije.
2. Uticaj sadržaja mangana izvan standardnog raspona
Ispod 1,20% Mn: Stepen ojačanja čvrstog rastvora i rafiniranja zrna je nedovoljan. Feritna zrna čelika rastu grublja, što rezultira jačinom tečenja koja ne ispunjava zahtjeve standarda Q355NH (veći od ili jednak 355 MPa), što kompromituje strukturnu nosivost materijala-.
Iznad 1,60% Mn: Previše mangana će uzrokovati segregaciju u čeličnoj matrici, što dovodi do stvaranja krhkog cementita (Fe₃C) na granicama zrna. Iako se čvrstoća tečenja može malo povećati u kratkom roku, žilavost i zavarljivost čelika će se značajno smanjiti, čineći ga sklonim pucanju tokom obrade (npr. savijanje, zavarivanje) ili pod niskim-uslovima rada.
3. Sinergija sa drugim elementima legure
Silicijum pojačava jačanje čvrstog rastvora u kombinaciji sa manganom, pojačavajući otpornost na pomeranje dislokacija.
Vanadijum formira fine vanadijum karbide, koji pričvršćuju granice zrna i sprečavaju rast zrna tokom zagrevanja, dopunjujući efekat prečišćavanja zrna mangana kako bi se postigao uravnoteženiji odnos čvrstoće{0}}žilavosti.
