1. रासायनिक संरचना
लाभकारी तत्व: मैंगनीज (एमएन, 1.00-1.60%) अनाज को परिष्कृत करता है और लचीलापन बढ़ाता है; नाइओबियम (एनबी) जैसे सूक्ष्ममिश्र धातु तत्व दरारें रोकने के लिए महीन कार्बाइड बनाते हैं। 1.50% एमएन वाले स्टील में 1.10% एमएन की तुलना में -20 डिग्री पर 25-30% अधिक प्रभाव ऊर्जा हो सकती है।
हानिकारक तत्व: अतिरिक्त कार्बन (C > 0.18%) भंगुर कार्बाइड बनाता है; सल्फर (एस) और फॉस्फोरस (पी) (प्रत्येक मानक प्रति 0.035% से कम या उसके बराबर) समावेशन बनाते हैं या अनाज की सीमाओं को कमजोर करते हैं। सीमा से ऊपर का एस/पी कम तापमान पर कठोरता में 40-50% की कटौती कर सकता है।
अपक्षय तत्व: कॉपर (Cu) और क्रोमियम (Cr) (संक्षारण प्रतिरोध के लिए जोड़ा गया) भी माइक्रोस्ट्रक्चर को परिष्कृत करके कठोरता में थोड़ा सुधार करता है।
2. सूक्ष्म संरचना (गर्मी उपचार-निर्भर)
टीएमसीपी (थर्मो-मैकेनिकल कंट्रोल प्रोसेसिंग): अति{{0}उत्कृष्ट फेराइट-बेनाईट (अनाज के आकार) का उत्पादन करता है<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
सामान्यीकृत (एन): अनाज को 5-15 μm तक परिष्कृत करता है, जिससे एक समान फेराइट-पियरलाइट बनता है। Q355NHD सामान्य अवस्था में -20 डिग्री पर 45-55 J तक पहुँच जाता है।
हॉट-रोल्ड (एआर): मोटे अनाज (20-50 μm) और असमान चरण कम कठोरता का कारण बनते हैं।
3. आंतरिक दोष
समावेशन: गैर -धात्विक कण (जैसे, MnS, Al₂O₃) मैट्रिक्स को कमजोर करते हैं। बड़े समावेशन (50 μm से अधिक या उसके बराबर) प्रभाव ऊर्जा को 30-40% तक कम कर सकते हैं।
छिद्र/गुहाएँ: छोटे रिक्त स्थान या सिकुड़न अंतराल प्रभाव के तहत विस्तारित होते हैं, जिससे कठोरता 15-20% कम हो जाती है।
पृथक्करण: असमान तत्व वितरण (उदाहरण के लिए, अनाज की सीमाओं पर पी) भंगुर क्षेत्र बनाता है, जिससे कम तापमान की कठोरता 25-30% तक कम हो जाती है।
