1. Prvky, ktoré zvyšujú húževnatosť pri nízkych-teplotách
nikel (Ni): Najvplyvnejší prvok. V rámci štandardného rozsahu Q450NQR1 (menej alebo rovné 0,65 %) Ni zušľachťuje feritovú-perlitovú mikroštruktúru ocele, zmenšuje veľkosť krehkých fáz a znižuje „tvárnu-teplotu krehkého prechodu“ (DBTT). Vyšší obsah Ni (napr. 0,4–0,65 %) umožňuje oceli zachovať si ťažnosť aj pri -40 stupňoch, čím sa zabráni náhlemu krehkému lomu počas nárazu.
mangán (Mn): V štandardnom rozsahu (1,00–1,60 %) Mn spevňuje oceľ prostredníctvom spevnenia tuhým-roztokom a zároveň podporuje tvorbu jemných, húževnatých feritových zŕn. Kompenzuje krehkosť spôsobenú inými prvkami (napr. P) a zaisťuje, že materiál zostane tvárny pri nízkych teplotách.
2. Prvky, ktoré znižujú houževnatosť pri nízkych-teplotách (vyžaduje prísnu kontrolu)
fosfor (P): Q450NQR1 vyžaduje P (0,07–0,15 %) pre odolnosť proti korózii, ale nadmerné množstvo P segreguje na hraniciach zŕn ("slabé články" mikroštruktúry). Táto segregácia spevňuje hranice zŕn, znižuje ich ťažnosť a zvyšuje DBTT-, vďaka čomu je oceľ náchylná na krehké lomy pri nízkych teplotách. Preto musí byť P kontrolované na spodnú hranicu svojho štandardného rozsahu (napr. 0,07–0,10 %), aby sa vyrovnala odolnosť proti korózii a húževnatosť.
síra (S): Obmedzené na menej alebo rovné 0,035 % v Q450NQR1. S reaguje s mangánom za vzniku krehkých inklúzií MnS, ktoré pôsobia ako „body iniciácie trhlín“ počas nárazu pri nízkych-teplotách. Dokonca aj malé prebytky S môžu drasticky znížiť húževnatosť tým, že poskytujú cesty pre rýchle šírenie trhlín.
3. Prvky, ktoré udržujú vyváženú mikroštruktúru
kremík (Si): Controlled at 0.15–0.50%. Si enhances oxidation resistance but can cause brittleness if overused (e.g., >0,50 %). Udržiavanie Si v štandardnom rozsahu zaisťuje, že nezvyšuje DBTT, čím sa zachováva ťažnosť pri nízkych -teplotách.
uhlík (C): Obmedzené na menej alebo rovné 0,18 %. Vysoký obsah C zvyšuje množstvo krehkého perlitu v mikroštruktúre a znižuje ferit (tvárna fáza). Ovládaním C na nízku úroveň si Q450NQR1 zachováva pevnú feritovú-dominantnú štruktúru, ktorá je kritická pre odolávanie vplyvom nízkych-teplôt.
