对组织的作用
对机械性能的影响
球墨铸铁中的最大含锰量
锰含量对铸态及热处理态球墨铸铁的组织和性能会产生影响。在球墨铸铁中，锰全部作为合金元素而起作用，而并不部分地以锰的硫化物形式存在，像在灰铸铁中一样。
对组织的作用当锰含量增加时：·铸态时更易出现共晶碳化物(图1)。在簿壁铸件中，碳化物均匀分布在整个断面。但在厚大断面冷却缓慢时，锰偏析至晶界并导致晶间网状碳化物。
图1、高纯生铁生产的珠铁中，锰含量增加对冷激层深的影响，锰含量为0.02%、0.10%、0.19%；0.28%。
图230mm铸态球铁试棒组织，上图含锰0.03%，下图含锰0.28%，可见增锰引起的珠光体的增加。
无论是铸态还是正火态，优先形成珠光体而不是铁素体。但锰是比锡、铜或砷弱的促进珠光体形成元素。
在退火过程中，共晶碳化物和珠光体的石墨化较慢。当锰含量超过0.75%时，甚至在簿壁断面处，也会偏析至晶界、延长热处理时间也不大可能得到全铁素体基体。
铸铁的淬透性升高。能使得较厚断面从奥氏体温度淬火得到硬化而组织中不形成铁素体和珠光体。增加锰含量对最终淬透性的作用如图3所示。如果生产的铸件要淬火回火处理，淬透性对铸件生产而言就是一个重要考虑因素，(见球墨铸铁的热处理——淬火和回火），需作奥氏体等温转变者亦然（见球墨铸铁的热处理——等温淬火），锰具有介于钼镍之间的作用，但比两者中任何一个有更强的促进残余奥氏体的作用。
图3锰含量对球墨铸铁端淬淬透性的影响。
对机械性能的影响铸态铸铁——当铸铁中锰含量增加使珠光体量增加，导致硬度、条件屈服应力和抗拉强度增加而延伸率下降(图4)。
图4铸态球铁，珠光体量随锰增加时，对抗拉性能的影响。
当锰含量进一步增加，超过了促使形成全珠光体基体的含量以后，铸铁将会脆化。这将引起抗拉强度和延伸率下降而条件屈服应力有少量增加（图5）。
图5全珠光体铸态球铁中增锰的脆化作用。
退火铁素体铸铁——当锰含量达到0.5%前，一般对抗拉强度无多少影响。当锰含量再提高时，略有强化作用。锰含量增加1%，会使条件屈服应力和抗拉强度增加30～50N/mm2而延伸率下降5～10%。
对V形缺口冲击试样，增加锰含量会提高韧性——脆性转变温度并降低韧性范围中的最大值(如图6)。由于高锰含量会给热处理获得完全的铁素体带来困难，组织中很可能产生残留珠光体从而进一步降低冲击韧性。
图6锰对V形缺口夏氏冲击试样的转变温度的影响。
正火珠光体铸铁——当锰含量增加大约1%时，如图7所示，条件屈服应力、抗拉强度和硬度值增加而延伸率下降。对铸态珠光体球铁，锰的脆化作用可通过正火而减小。
如果大断面铸件在875～920℃正火炉取出后缓慢冷却时，锰对保证该铸件得到完全的珠光体可能是有利的。
铸铁中锰含量大于1%时，热处理后晶间碳化物仍可能保留下来，减低了抗拉强度和延伸率。
图7锰含量的增加对正火珠光体球铁抗拉性能影响(总碳量C：3.6%，S：2.2%)
淬火回火铸铁——增加锰含量提高完全淬火并回火的球铁的条件屈服应力、抗拉强度和硬度值但降低延伸率（如图8）。当回火温度提高时强度下降而延伸率增加。如果要避免因高锰而产生的残余晶间碳化物的有害作用，关键是限制锰含量。
图8增加锰含量对淬火回火(550℃)球铁抗拉性能的影响
奥氏体等温球铁——在任何确定的奧氏体等温处理温度，增加锰含量会导致抗拉性能的不断降低（如图9），但不会影响硬度。产生这种变化的主要原因是凝固过程中的锰的晶间偏析引起的组织不均匀，这些组织不均匀是热处理所不能消除的。
锰会增加残余奥氏体含量并影响到加工硬化的特征。
图9锰含量对奥氏体化球铁在300～400℃等温1小时后的强度延伸率影响。
球墨铸铁中的最大含锰量：球铁中锰的加入量范围取决于所需的铸铁牌号级别、其它元素的含量水平、铸件的断面尺寸及铸件是否进行热处理。当铸件断面尺寸增加，晶间偏析所产生的作用也增大，性能降低相应亦要大些。
铁素体球铁——铸态铁素体球铁中无论锰含量多少都是有害的，锰含量应小于0.2%。对退火铸件，锰含量允许达到0.5%。
铸态铁素体珠光体混合基体铸铁——根据所需的珠光体含量，锰的最大含量可为0.1~0.5%。
铸态及正火态珠光体铸铁——锰可达到1.0%。
淬火回火铸铁——0.3到最大0.8%。
奥氏体等温处理铸铁——锰最大含量可达0.4%。
