Марганец — постоянный спутник железоуглеродистых сплавов. В 1774 г. шведский ученый К.-В. Шееле (1742—1786) установил, что в руде, которая еще с XIII в. называлась марганцевой, содержится неизвестный до того времени металл— марганец. К.Шееле и считается автором этого открытия.
Начало промышленного применения марганца относится к 1856 г. Английский металлург Р.Мюшет рекомендовал марганец в качестве раскислителя при плавке стали. Марганец, добавляемый в расплавленную сталь, восстанавливает оксиды железа, удаляет кислород из слитка и предотвращает образование сульфидов железа. Оксиды и сульфиды марганца образуют шлак и легко отделяются от металла. Для раскисления достаточно ввести на 1 т стали около 6 кг марганца. Так было установлено основное и по сей день предназначение марганца. Р. Мюшет получил на данный способ патент от 22 сентября 1856 г.
Как легирующий элемент в стали марганец стал применяться с 1882 г. Английский металлург Р.-А. Гадфильд (1858—1940) рекомендовал для железнодорожных рельсов сталь, содержащую 12— 14 % марганца и 1,0—1,5 % углерода. Стали были присущи высокие ударная вязкость и сопротивление износу. Сталь Гадфильда является первой легированной сталью. Марганец, введенный в сталь, повышает ее прочность, улучшает свариваемость, прокаливаемость, обрабатываемость резанием и давлением. Наша промышленность выпускает марганцовистые стали типа 10Г2, 12Г2А, 20ГА, 45Г2 и др. Эффективность легирования можно проиллюстрировать примером: сталь 10 имеет предел прочности 280 МПа, а сталь 10Г2 — около 500 МПа.
Особого внимания заслуживает сталь типа Г13, которая применяется для изготовления деталей, подвергающихся сильному износу (траки гусеничных машин, ковши экскаваторов, стрелки рельсовых путей, камнедробильные машины, шаровые мельницы и т. д.). Высокая износостойкость в закаленном состоянии объясняется тем, что при действии высоких удельных нагрузок аустенит поверхностного слоя превращается в мартенсит. После закалки, например, рабочих элементов ковша экскаватора, сталь типа Г13 получает аустенитную структуру. Для такой тяжелой работы, как работа ковша экскаватора, такая структура нежелательна — твердость и сопротивление износу очень низки, правда, ударная вязкость достаточно высока. Но оказывается, как только ковш экскаватора врезается в землю, аустенит, получив удар, превращается в мартенсит в поверхностном слое. Получается замечательный комплекс свойств — высокая твердость и износостойкость поверхностного слоя и высокая ударная вязкость сердцевины. Говорят — сталь наклёпывается. При этом насколько изнашивается рабочий элемент землеройной машины, настолько превращение аустенита в мартенсит продвигается в глубь детали. И такие Превращения происходят все время в процессе работы.
Есть еще один сплав на основе марганца, заслуживающий особого внимания. Этот сплав, содержащий 70 % марганца и 30 % меди,— «немой сплав». Он не издает звона при ударах по нему.
Как легирующий элемент марганец применяется также в бронзах и латунях. Как и в сталях, он повышает прочность и упругие свойства. Например, необходимо изготовить пружину, по которой шел бы ток. Чистая медь не обеспечит выполнение этой задачи. Но если в медь добавить 5 % марганца — перед нами токопроводящая пружинная бронза.
Имеется еще одно, на первый взгляд, довольно неожиданное, применение марганца — в составе системы серебро — марганец — алюминий для изготовления постоянных магнитов. Наилучшим по основным показателям, характеризующим магнитные, механические и технологические свойства, является сплав следующего состава: серебро — 86,8%, марганец — 8,8%, алюминий — 4,4%. Следует отметить, что все три элемента в «списках» ферромагнетиков не значатся, т. е. сплав составлен из неферромагнитных элементов, которые взаимно так изменяют параметры кристаллических решеток, что для марганца становится выполнимым условие появления ферромагнетизма.
Марганцевые соединения используются как красящие вещества, в качестве окислителя в органических соединениях, при производстве стекла, в керамической промышленности. Двуокись марганца уменьшает зеленоватый оттенок стекла, который придает ему силикат железа. Значительное количество двуокиси марганца позволяет получать темные непрозрачные стекла. Перманганат калия известен в лабораторной практике как окислитель, а в медицине — как «марганцовка».
Мировое производство марганцевой руды определяется в основном производством стали и в 1980 г. составило около 9 млн. т.