Manganstål, även känt som Hadfield stål och mangalloy, är en legering av stål och mangan. De flesta stål har en liten bit – cirka 0.15 procent till 0.8 procent – av mangan tillsatt till det, men manganstål innehåller cirka 11 procent till 15 procent mangan. Att tillsätta mangan till en stållegering ger den många unika egenskaper, såsom motståndskraft mot magnetism, nötningsbeständighet, extrem hållbarhet och bättre ythårdhet utan ökad sprödhet. Även om dess höga hållbarhet är en välsignelse i många industrier, gör den denna metall mycket svår att bearbeta och borra i, vilket kräver en borr med diamantspets eller annan kraftfull borrmetod. De flesta allt mangan som tillverkas och används läggs till stållegeringar.
Stål är en legering av järn och kol, och det har vanligtvis spårmängder av andra metaller, såsom mangan. Den vanliga mängden mangan är liten och hjälper stål att bli segare så att det kan användas för att tillverka verktyg eller i konstruktion. Manganstål tillför en betydande mängd mangan till blandningen, cirka 11 procent till 15 procent, men vissa metallurger lägger till upp till 25 procent mangan.
Mangan, när det används i så hög mängd, ger många speciella egenskaper till stål. Även om mangan i sig är magnetiskt, går denna magnetiska egenskap förlorad när mangan kombineras med stål, vilket gör att metallen är helt resistent mot magnetism. Hållbarheten och nötningsbeständigheten ökar också dramatiskt, tillsammans med hårdhet och slaghållfasthet. Medan de flesta legeringar som hjälper hårdheten ökar sprödheten, hindrar mangantillsatsen att manganstål upplever detta sprödhetsproblem, vilket gör att det kan pulverisera många material vid stöten.
Även om hållbarhet och hårdhet vanligtvis är goda egenskaper i en robust metall, särskilt en som används för konstruktion, är det dessa två egenskaper som gör att manganstål inte används oftare. Denna stållegering är så tuff att det nästan är omöjligt att borra och skära den för att bilda nya delar. Även borrar med diamantspets har svårt att borra i detta stål, och uppvärmning av det kommer att göra denna legering starkare än kolstål. Plasmaskärning är ett av få effektiva sätt att skära manganstål.
Materialet mangan finns i naturen, men skapas oftare genom uppvärmning av pyrolusit med träkol. Mangan har många användningsområden, men det mesta mangan är gjord för att läggas till stål, antingen för vanliga stållegeringar eller för manganstål. Cirka 90 procent av allt mangan görs för detta ändamål, medan resten används för att öka oktantalet i gas eller för att legera med andra metaller.