1. องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบที่เป็นประโยชน์: แมงกานีส (Mn, 1.00–1.60%) ปรับแต่งเมล็ดข้าวและเพิ่มความเหนียว ธาตุไมโครอัลลอยด์ เช่น ไนโอเบียม (Nb) ก่อให้เกิดคาร์ไบด์ชั้นดีเพื่อป้องกันรอยแตกร้าว เหล็กที่มี 1.50% Mn สามารถมีพลังงานกระแทกได้สูงกว่า 25–30% ที่ -20 องศา ซึ่งมากกว่าที่มี 1.10% Mn
องค์ประกอบที่เป็นอันตราย: คาร์บอนส่วนเกิน (C > 0.18%) ทำให้เกิดคาร์ไบด์เปราะ ซัลเฟอร์ (S) และฟอสฟอรัส (P) (แต่ละค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% ต่อมาตรฐาน) ทำให้เกิดการรวมตัวหรือทำให้ขอบเขตของเมล็ดพืชอ่อนลง S/P ที่สูงกว่าขีดจำกัดสามารถลดความเหนียวได้ถึง 40–50% ที่อุณหภูมิต่ำ
องค์ประกอบการผุกร่อน: ทองแดง (Cu) และโครเมียม (Cr) (เพิ่มเพื่อต้านทานการกัดกร่อน) ยังปรับปรุงความเหนียวเล็กน้อยด้วยการปรับโครงสร้างจุลภาค
2. โครงสร้างจุลภาค (การบำบัดความร้อน-ขึ้นอยู่กับ)
TMCP (เทอร์โม-การประมวลผลการควบคุมเครื่องกล): ผลิตเบนไนต์-เฟอร์ไรต์ละเอียดพิเศษ- (ขนาดเกรน<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
ทำให้เป็นมาตรฐาน (N): ปรับเกรนให้เป็น 5–15 μm ทำให้เกิดเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลต์ที่สม่ำเสมอ Q355NHD ในสถานะปกติถึง 45–55 J ที่ -20 องศา
เหล็กแผ่นรีดร้อน- (AR): เม็ดหยาบ (20–50 μm) และเฟสที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความเหนียวต่ำ-Q355NHD ในสถานะ AR อาจสูงถึง 22–25 J ที่ -20 องศา (ต่ำกว่ามาตรฐาน 27 J)
3. ข้อบกพร่องภายใน
การรวม: อนุภาคที่ไม่ใช่-โลหะ (เช่น MnS, Al₂O₃) ทำให้เมทริกซ์อ่อนลง การรวมขนาดใหญ่ (มากกว่าหรือเท่ากับ 50 μm) สามารถลดพลังงานกระแทกลงได้ 30–40%
ความพรุน/ฟันผุ: ช่องว่างขนาดเล็กหรือช่องว่างการหดตัวจะขยายตัวภายใต้แรงกระแทก ส่งผลให้ความเหนียวลดลง 15–20%
การแบ่งแยก: การกระจายองค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอ (เช่น P ที่ขอบเขตเกรน) ทำให้เกิดโซนที่เปราะ ช่วยลด-ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำลง 25–30%
