1. सूक्ष्म संरचना: अनाज का आकार और चरण संरचना
अनाज आकार: महीन, एकसमान फेराइट{{0}पियरलाइट दाने (S355J0WP के लिए आदर्श माइक्रोस्ट्रक्चर) कम तापमान की कठोरता को बढ़ाते हैं। महीन दाने दरारों के प्रभाव के दौरान तय की जाने वाली दूरी को कम कर देते हैं, जिससे फ्रैक्चर के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, मोटे अनाज (रोलिंग के दौरान अधिक गर्म होने या धीमी गति से ठंडा होने से) बड़े भंगुर क्षेत्र बनाकर कठोरता को कम करते हैं, जिससे स्टील -20 डिग्री पर टूटने का खतरा होता है।
भंगुर चरण गठन: यदि शीतलन बहुत तेज है (उदाहरण के लिए, ठंडी हवा में अचानक शमन), तो स्टील डक्टाइल फेराइट के बजाय मार्टेंसाइट या बैनाइट जैसे कठोर, भंगुर चरण बना सकता है। ये चरण शून्य से नीचे के तापमान पर प्रभाव ऊर्जा को बहुत कम कर देते हैं, यहां तक कि आवश्यक 27 J से अधिक या उसके बराबर भी कम कर देते हैं।
2. प्रसंस्करण इतिहास: रोलिंग, हीट ट्रीटमेंट और सतह की गुणवत्ता
हॉट रोलिंग पैरामीटर: नियंत्रित रोलिंग (उदाहरण के लिए, 800-900 डिग्री पर रोलिंग समाप्त करना, उसके बाद धीमी गति से ठंडा करना) अनाज को परिष्कृत करता है और मोटे सूक्ष्म संरचनाओं से बचाता है। यदि रोलिंग तापमान बहुत अधिक है या शीतलन असमान है, तो स्टील में आंतरिक तनाव या असमान चरण वितरण विकसित हो सकता है, जिससे कम तापमान पर इसकी कठोरता कमजोर हो सकती है।
सामान्यीकरण (यदि लागू हो): उचित सामान्यीकरण (880-920 डिग्री तक गर्म करना, पकड़ना, फिर 5-20 डिग्री/मिनट पर ठंडा करना) एक समान फेराइट {{4}पियरलाइट संरचना सुनिश्चित करता है। ख़राब सामान्यीकरण{{6}जैसे कि अपूर्ण ऑस्टेनिटाइजेशन या अनियमित शीतलन{{7}सामग्री में असंगत कठोरता की ओर ले जाता है।
सतही दोष: सतह की दरारें, खरोंचें या ऑक्साइड स्केल कम तापमान पर "तनाव सांद्रक" के रूप में कार्य करते हैं। ये दोष प्रभाव के तहत दरारें उत्पन्न करते हैं, जिससे सामग्री की ऊर्जा अवशोषित करने की क्षमता कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, एक छोटी सी सतह खरोंच -20 डिग्री पर भंगुर फ्रैक्चर का कारण बन सकती है, भले ही आंतरिक माइक्रोस्ट्रक्चर मजबूत हो।
3. सेवा वातावरण: तापमान, तनाव और संक्षारण
अत्यधिक कम तापमान: जबकि S355J0WP को -20 डिग्री के लिए रेट किया गया है, -30 डिग्री से नीचे (इसके मानक दायरे से परे) तापमान में लंबे समय तक रहने से यह अपने "भंगुर संक्रमण तापमान" से आगे बढ़ सकता है। इस बिंदु पर, यहां तक कि नमनीय सूक्ष्म संरचनाएं भी भंगुर हो जाती हैं, और प्रभाव क्रूरता तेजी से कम हो जाती है।
संयुक्त तनाव और ठंड: स्थैतिक या गतिशील तनाव (उदाहरण के लिए, पुलों पर संरचनात्मक भार, मशीनरी में कंपन) कम तापमान के साथ मिलकर भंगुर विफलता के जोखिम को बढ़ाता है। तनाव दरार वृद्धि के लिए प्रेरक शक्ति को बढ़ाता है, इसलिए छोटे आंतरिक दोष भी -20 डिग्री पर तेजी से फैल सकते हैं।
संक्षारण (विशेषकर ठंडी, गीली परिस्थितियों में): S355J0WP की सुरक्षात्मक जंग परत (पेटिना) ठंडे, आर्द्र वातावरण में धीरे-धीरे बनती है। जब तक पेटिना स्थिर नहीं हो जाती, तब तक नमी और नमक (उदाहरण के लिए, सर्दियों में डीसिंग नमक) स्थानीयकृत क्षरण का कारण बन सकते हैं, जिससे छोटे गड्ढे बन जाते हैं जो दरार शुरू करने वाले के रूप में कार्य करते हैं। संक्षारणग्रस्त क्षेत्रों में कठोरता कम होती है, जो कम तापमान पर 27 जे से अधिक या उसके बराबर प्रभाव की आवश्यकता को पूरा करने में विफल होते हैं।
