1. Chemické složení
Prospěšné prvky: Mangan (Mn, 1,00–1,60 %) zjemňuje zrna a zvyšuje tažnost; mikrolegující prvky jako niob (Nb) tvoří jemné karbidy, které blokují trhliny. Ocel s 1,50 % Mn může mít o 25–30 % vyšší rázovou energii při -20 stupních než ocel s 1,10 % Mn.
Škodlivé prvky: Přebytek uhlíku (C > 0,18 %) tvoří křehké karbidy; síra (S) a fosfor (P) (každá menší nebo rovna 0,035 % na standard) vytvářejí vměstky nebo zeslabují hranice zrn. S/P nad limity může snížit houževnatost o 40–50 % při nízkých teplotách.
Zvětrávací prvky: Měď (Cu) a chrom (Cr) (přidaný pro odolnost proti korozi) také mírně zlepšují houževnatost rafinací mikrostruktury.
2. Mikrostruktura (závislá-tepelné zpracování)
TMCP (zpracování termo{0}}mechanického řízení): Produkuje ultra-jemný ferit-bainit (velikost zrna<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
normalizované (N): Zjemňuje zrna na 5–15 μm a vytváří jednotný ferit-perlit. Q355NHD v normalizovaném stavu dosahuje 45–55 J při -20 stupních.
Válcované za tepla- (AR): Hrubá zrna (20–50 μm) a nerovnoměrné fáze vedou k nízké houževnatosti-Q355NHD ve stavu AR může dosáhnout pouze 22–25 J při -20 stupních (pod standardem 27 J).
3. Vnitřní vady
Inkluze: Ne-kovové částice (např. MnS, Al₂O₃) oslabují matrici. Velké vměstky (Větší nebo rovné 50 μm) mohou snížit energii nárazu o 30–40 %.
Pórovitost/dutiny: Malé dutiny nebo smršťovací mezery se při nárazu zvětší, řezná houževnatost o 15–20 %.
Segregace: Nerovnoměrné rozložení prvků (např. P na hranicích zrn) vytváří křehké zóny, což snižuje houževnatost při nízkých-teplotách o 25–30 %.
