MANGANÈSE

Usages

En sidérurgie, en dehors de son rôle de désoxydant et de désulfurant des aciers, le manganèse est essentiellement un élément d'alliage qui permet d'augmenter la limite d'élasticité des aciers. Il abaisse la température de transformation de l'austénite en ferrite et permet ainsi d'éviter l'accumulation de cémentite aux joints de grains. Il joue aussi sur la structure de la perlite, en apportant de la dureté à l'acier. La majeure partie des aciers contiennent de 0,15 à 0,8 p. 100 de Mn, soit une consommation moyenne de 6 kg/t d'acier. Le manganèse contenu dans l'acier final ne représente que le tiers du manganèse consommé : les deux tiers du Mn introduit sont perdus par oxydation et se retrouvent, principalement, dans les scories.

Les aciers inoxydables contiennent environ 1 p. 100 de Mn (dans certains cas jusqu'à 4 p. 100 et même 16 p. 100), les aciers laminables à haute résistance mécanique, de 1 à 1,8 p. 100 pour fabriquer des oléoducs ou des coques de navire ; les aciers à haute limite élastique, de 0,7 à 1,6 p. 100. L'acier Hadfield, non magnétique et très résistant à l'abrasion, contient de 12 à 14 p. 100 de Mn et 1,25 p. 100 de C : il est irremplaçable pour les croisements de voies ferrées.

Parmi les alliages non ferreux, il faut noter que 5 p. 100 de cuivre fournissent un alliage ductile alors que le métal est cassant. En jouant sur les compositions et les traitements thermiques, on a élaboré des alliages à haute capacité d'amortissement utilisés pour la lutte contre les vibrations et contre le bruit. Citons les alliages Sonoston (54 p. 100 Mn, 4,28 p. 100 Al, 1,5 p. 100 Ni, 3 p. 100 Fe) et Incramute (Cu, 40 p. 100, Mn, 2 p. 100, Al). Frapper une cloche en un tel alliage ne produit aucun bruit. D'autres alliages à base de cuivre et à teneur élevée en manganèse et en nickel sont également utilisés. Cependant, les espoirs mis dans les alliages manganèse-cuivre, ou manganèse-nickel, même en présence d'autres éléments d'alliages, n'ont pas encore donné lieu au développement industriel que l'on pouvait en attendre. On a développé un acier inoxydable au manganèse (alliages Mn-Cu) avec effet de mémoire. Il faut également citer les alliages magnétiques comme Fe-Mn-Al avec des teneurs variables en carbone. Ces alliages peu onéreux pourront concurrencer les alliages magnétiques contenant du nickel et du cobalt, mais il faut encore attendre pour s'assurer de leur impact industriel. On retrouve des alliages contenant du manganèse dans les résistances électriques (avec de l'aluminium et du carbone) et dans les bilames (avec du cuivre et du nickel), etc.

Le manganèse est un élément d'addition, à des teneurs d'environ 1 p. 100, dans des alliages d'aluminium et en particulier ceux des séries 2000 et 3000, ces derniers étant utilisés dans l'élaboration des boîtes de boisson (canettes).

Parmi les applications des sels et oxydes de manganèse, on peut citer les pigments pour peinture à l'huile et teinture des tissus. C'est le cas de MnO₂ (bistre de manganèse ou terre d'ambre), de MnCuO₄ (jaune), de MnCO₃ (blanc de manganèse), du complexe phosphorique de Mn(II) (violet de manganèse), de la solution solide de sulfate et de manganate de baryum (bleu de manganèse) et du vert de Cassel (BaMnO₄).

Les sels manganeux sont des catalyseurs d'oxydation qui assurent le durcissement de l'huile de lin et des peintures usuelles (siccatif). On utilise le borate et surtout des sels d'acides organiques naturels : résinates, linoénates et naphténates.

Les oxydes de manganèse servent aussi, selon leur proportion, soit à décolorer, soit à colorer les verres. Ainsi, la couleur verte du verre usuel, due à la présence d' oxyde FeO et Fe₂O₃, peut être supprimée par addition de quantités convenables[...]