1. คาร์บอน (C) – ลดเพื่อลดความเปราะให้เหลือน้อยที่สุด
การปรับ: จำกัดคาร์บอนไว้ที่ปลายล่างของช่วงมาตรฐาน ( น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.12% โดยหลักการแล้วคือ 0.08–0.10%).
กลไก: คาร์บอนส่วนเกินจะทำให้เกิดคาร์ไบด์เปราะ (เช่น Fe₃C) ที่ขอบเขตเกรน ทำให้อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเปราะ (DBTT) ที่มีความเหนียวเพิ่มขึ้น และลดความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติก การลดปริมาณคาร์บอนจะช่วยลดผลกระทบเหล่านี้ เพิ่มความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ (สำคัญสำหรับเกรด "J0" ซึ่งต้องการความต้านทานแรงกระแทกที่ 0 องศา)
2. แมงกานีส (Mn) – ปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับแต่งธัญพืช
การปรับ: กำหนดเป้าหมายไปที่กลาง-ถึง-ปลายบนของช่วงมาตรฐาน (1.00–1.60% ถ้าจะให้ดี 1.30–1.50%).
กลไก: Mn กลั่นเกรนออสเทนไนต์ในระหว่างการประมวลผล ส่งผลให้เกรนเฟอร์ไรต์ละเอียดยิ่งขึ้นในโครงสร้างจุลภาคสุดท้าย เมล็ดที่ละเอียดกว่าจะเพิ่มความหนาแน่นของขอบเขตของเมล็ดพืช ซึ่งขัดขวางการแพร่กระจายของรอยแตกระหว่างการกระแทก นอกจากนี้ยังให้สารละลายที่แข็งแกร่ง- ทำให้มีปริมาณคาร์บอนลดลงโดยไม่สูญเสียความแข็งแกร่ง
3. นิกเกิล (Ni) – เพิ่มเพื่อเพิ่มความเหนียวของอุณหภูมิต่ำ-
การปรับ: รวม0.20–0.40% นิ(ภายในช่วงที่อนุญาตโดยทั่วไปสำหรับ S355J0WP ซึ่งมักจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.50%)
กลไก: Ni ลด DBTT โดยการปรับปรุงความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของเมทริกซ์เฟอร์ไรต์ แม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า-ศูนย์ก็ตาม โดยหลีกเลี่ยงการเกิดเฟสเปราะ ทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มพลังงานกระแทกที่ 0 องศา (เช่น จากขั้นต่ำ 27 J ถึง 40–50 J)
4. ฟอสฟอรัส (P) และซัลเฟอร์ (S) – ลดสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายให้เหลือน้อยที่สุด
การปรับ: ควบคุมอย่างเคร่งครัดP น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020%และS น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.015%(ต่ำกว่าขีดจำกัดมาตรฐานแต่ละรายการน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030%)
กลไก:
P แยกตัวตามขอบเขตของเมล็ดข้าว ทำให้พวกมันอ่อนแอลงและทำให้เกิดการแตกหักที่เปราะ
S ก่อให้เกิดการรวมตัวของเหล็กซัลไฟด์เปราะ (FeS) ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตก
การลดองค์ประกอบเหล่านี้จะช่วยขจัดข้อบกพร่องดังกล่าว ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งโดยตรง
5. องค์ประกอบไมโครอัลลอยด์ (Nb, Ti) – ปรับแต่งโครงสร้างจุลภาค
การปรับ: เพิ่มไนโอเบียม 0.02–0.04% (Nb)และไทเทเนียม 0.01–0.02% (Ti).
กลไก: องค์ประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดคาร์ไบด์/ไนไตรด์ละเอียด (เช่น NbC, TiN) ซึ่งจะปักหมุดขอบเขตของเกรนในระหว่างการรีด เพื่อป้องกันการเติบโตของเกรน โครงสร้างจุลภาคที่ละเอียดยิ่งขึ้นที่ได้จะช่วยเพิ่มความต้านทานการแตกร้าวระหว่างการกระแทก และช่วยลดปริมาณคาร์บอนโดยการเพิ่มการตกตะกอน
