1. Χημική Σύνθεση
Ευεργετικά στοιχεία: Το μαγγάνιο (Mn, 1,00–1,60%) εξευγενίζει τους κόκκους και ενισχύει την ολκιμότητα. στοιχεία μικροκράματος όπως το νιόβιο (Nb) σχηματίζουν λεπτά καρβίδια για να μπλοκάρουν τις ρωγμές. Ο χάλυβας με 1,50% Mn μπορεί να έχει 25–30% υψηλότερη ενέργεια κρούσης στους -20 βαθμούς από αυτόν με 1,10% Mn.
Επιβλαβή στοιχεία: Η περίσσεια άνθρακα (C > 0,18%) σχηματίζει εύθραυστα καρβίδια. Το θείο (S) και ο φώσφορος (P) (το καθένα Λιγότερο ή ίσο με 0,035% ανά πρότυπο) δημιουργούν εγκλείσματα ή αποδυναμώνουν τα όρια των κόκκων. Το S/P πάνω από τα όρια μπορεί να μειώσει την σκληρότητα κατά 40–50% σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Στοιχεία καιρού: Ο χαλκός (Cu) και το χρώμιο (Cr) (που προστέθηκαν για αντοχή στη διάβρωση) βελτιώνουν επίσης ελαφρώς την σκληρότητα βελτιώνοντας τη μικροδομή.
2. Μικροδομή (Θερμική επεξεργασία-Εξαρτημένη)
TMCP (Θερμο-Επεξεργασία μηχανικού ελέγχου): Παράγει εξαιρετικά-λεπτό φερρίτη-μπαινίτη (μέγεθος κόκκων<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
Κανονικοποιημένο (N): Καθαρίζει τους κόκκους σε 5–15 μm, δημιουργώντας ομοιόμορφο φερρίτη-περλίτη. Το Q355NHD σε κανονικοποιημένη κατάσταση φτάνει τα 45–55 J στους -20 βαθμούς.
Ζεστό-ρολό (AR): Οι χονδροειδείς κόκκοι (20–50 μm) και οι ανομοιόμορφες φάσεις οδηγούν σε χαμηλή σκληρότητα-Το Q355NHD σε κατάσταση AR μπορεί να χτυπήσει μόνο 22–25 J στους -20 βαθμούς (κάτω από το πρότυπο 27 J).
3. Εσωτερικά ελαττώματα
εγκλείσματα: Μη-μη μεταλλικά σωματίδια (π.χ. MnS, Al2O3) εξασθενούν τη μήτρα. Μεγάλα εγκλείσματα (Μεγαλύτερα ή ίσα με 50 μm) μπορούν να μειώσουν την ενέργεια κρούσης κατά 30–40%.
Πορωδίες/Κοιλότητες: Μικρά κενά ή κενά συρρίκνωσης διαστέλλονται υπό την κρούση, μειώνοντας την σκληρότητα κατά 15–20%.
Χωρισμός: Η άνιση κατανομή στοιχείων (π.χ. P στα όρια των κόκκων) δημιουργεί εύθραυστες ζώνες, μειώνοντας τη σκληρότητα σε χαμηλή-θερμοκρασία κατά 25–30%.
