1. Kjemisk sammensetning
Fordelaktige elementer: Mangan (Mn, 1,00–1,60%) foredler korn og øker duktiliteten; mikrolegeringselementer som niob (Nb) danner fine karbider for å blokkere sprekker. Stål med 1,50 % Mn kan ha 25–30 % høyere slagenergi ved -20 grader enn det med 1,10 % Mn.
Skadelige elementer: Overskudd av karbon (C > 0,18%) danner sprø karbider; svovel (S) og fosfor (P) (hver Mindre enn eller lik 0,035 % per standard) skaper inneslutninger eller svekker korngrensene. S/P over grensene kan redusere seigheten med 40–50 % ved lave temperaturer.
Forvitringselementer: Kobber (Cu) og krom (Cr) (tilsatt for korrosjonsbestandighet) forbedrer også seigheten litt ved å foredle mikrostrukturen.
2. Mikrostruktur (varmebehandling-avhengig)
TMCP (Thermo-Mechanical Control Processing): Produserer ultra-fin ferritt-bainitt (kornstørrelse<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
Normalisert (N): Forfiner korn til 5–15 μm, og skaper ensartet ferritt-perlitt. Q355NHD i normalisert tilstand når 45–55 J ved -20 grader.
Varmt-valset (AR): Grove korn (20–50 μm) og ujevne faser fører til lav seighet-Q355NHD i AR-tilstand kan bare treffe 22–25 J ved -20 grader (under 27 J-standarden).
3. Interne defekter
Inkluderinger: Ikke-metalliske partikler (f.eks. MnS, Al₂O₃) svekker matrisen. Store inneslutninger (større enn eller lik 50 μm) kan redusere slagenergien med 30–40 %.
Porøsiteter/hulrom: Små hulrom eller krympespalter utvider seg under støt, og skjærer seighet med 15–20 %.
Segregering: Ujevn elementfordeling (f.eks. P ved korngrenser) skaper sprø soner, noe som reduserer seighet ved lav-temperatur med 25–30 %.
