1. Chemické zloženie
Užitočné prvky: Mangán (Mn, 1,00–1,60 %) zjemňuje zrná a zvyšuje ťažnosť; mikrolegujúce prvky ako niób (Nb) vytvárajú jemné karbidy na blokovanie trhlín. Oceľ s 1,50 % Mn môže mať o 25–30 % vyššiu rázovú energiu pri -20 stupňoch ako oceľ s 1,10 % Mn.
Škodlivé prvky: Nadbytok uhlíka (C > 0,18 %) vytvára krehké karbidy; síra (S) a fosfor (P) (každý menší alebo rovný 0,035 % na štandard) vytvárajú inklúzie alebo oslabujú hranice zŕn. S/P nad limitmi môže znížiť húževnatosť o 40–50 % pri nízkych teplotách.
Prvky zvetrávania: Meď (Cu) a chróm (Cr) (pridaný pre odolnosť proti korózii) tiež mierne zlepšujú húževnatosť zjemňovaním mikroštruktúry.
2. Mikroštruktúra (závislá-tepelného spracovania)
TMCP (termo{0}}mechanické riadiace spracovanie): Produkuje ultra-jemný ferit-bainit (veľkosť zrna<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
normalizované (N): Zjemňuje zrná na 5–15 μm, čím vytvára jednotný ferit-perlit. Q355NHD v normalizovanom stave dosahuje 45–55 J pri -20 stupňoch.
Valcované za tepla- (AR): Hrubé zrná (20–50 μm) a nerovnomerné fázy vedú k nízkej húževnatosti-Q355NHD v stave AR môže dosiahnuť iba 22–25 J pri -20 stupňoch (pod štandardom 27 J).
3. Vnútorné chyby
Inklúzie: Ne{0}}kovové častice (napr. MnS, Al₂O₃) oslabujú matricu. Veľké inklúzie (väčšie alebo rovné 50 μm) môžu znížiť energiu nárazu o 30–40 %.
Pórovitosť/dutiny: Malé dutiny alebo zmršťovacie medzery sa vplyvom nárazu zväčšia, reznú húževnatosť o 15–20 %.
Segregácia: Nerovnomerné rozloženie prvkov (napr. P na hraniciach zŕn) vytvára krehké zóny, čím sa znižuje húževnatosť pri nízkych teplotách o 25 – 30 %.
