1. کربن (C) - کاهش برای به حداقل رساندن شکنندگی
تنظیم: کربن را به مقدار محدود کنیدانتهای پایین محدوده استاندارد آن (کمتر یا مساوی 0.12٪، در حالت ایده آل 0.08-0.10٪).
مکانیسمکربن اضافی در مرزهای دانه، کاربیدهای شکننده (مثلاً Fe3C) ایجاد میکند، دمای انتقال شکلپذیر-ترد (DBTT) را افزایش میدهد و ظرفیت تغییر شکل پلاستیک را کاهش میدهد. کاهش کربن این اثرات را به حداقل می رساند و چقرمگی را در دماهای پایین افزایش می دهد (برای درجه "J0" که نیاز به مقاومت در برابر ضربه در 0 درجه ضروری است).
2. منگنز (Mn) - بهینه سازی برای تصفیه غلات
تنظیم: هدف قرار دهیداواسط-تا-بالای محدوده استاندارد آن (1.00–1.60%, در حالت ایدهآل 1.30–1.50%).
مکانیسم: منگنز دانههای آستنیت را در طی فرآوری پالایش میکند که منجر به دانههای فریت ریزتر در ریزساختار نهایی میشود. دانه های ریزتر، تراکم مرزی دانه را افزایش می دهند، که از انتشار ترک در هنگام ضربه جلوگیری می کند. همچنین تقویت کننده محلول جامد-، اجازه می دهد تا محتوای کربن کمتری را بدون کاهش قدرت ایجاد کند.
3. نیکل (Ni) – افزودن به افزایش چقرمگی دمای پایین-
تنظیم: گنجاندن0.20-0.40٪ نیکل(در محدوده مجاز معمولی برای S355J0WP، اغلب کمتر یا مساوی 0.50٪).
مکانیسم: نیکل با بهبود توانایی تغییر شکل پلاستیک ماتریس فریت، حتی در دماهای زیر{0}}صفر، DBTT را کاهش میدهد. از تشکیل فازهای شکننده جلوگیری می کند و برای افزایش انرژی ضربه در 0 درجه (مثلاً از حداقل 27 ژول تا 40 تا 50 ژول) بسیار موثر است.
4. فسفر (P) و گوگرد (S) - ناخالصی های مضر را به حداقل می رساند
تنظیم: به شدت کنترل کنیدP کمتر یا مساوی 0.020٪وS کمتر یا مساوی 0.015٪(زیر حد استاندارد کمتر یا مساوی 0.030 درصد هر کدام).
مکانیسم:
P در مرزهای دانه جدا می شود، آنها را ضعیف می کند و باعث شکستگی شکننده می شود.
S اجزاء ترد سولفید آهن (FeS) را تشکیل می دهد که به عنوان محل شروع ترک عمل می کند.
کاهش این عناصر، چنین عیوب را از بین می برد و به طور مستقیم چقرمگی را بهبود می بخشد.
5. عناصر میکروآلیاژی (Nb، Ti) - ریزساختار را اصلاح کنید
تنظیم: اضافه کردن0.02-0.04٪ نیوبیم (Nb)و0.01-0.02٪ تیتانیوم (Ti).
مکانیسم: این عناصر کاربید/نیتریدهای ریز را تشکیل می دهند (مثلاً NbC، TiN) که مرزهای دانه را در هنگام نورد زدن سنجاق می کنند و از رشد دانه جلوگیری می کنند. ریزساختار ریزتر به دست آمده مقاومت در برابر ترک را در هنگام ضربه افزایش می دهد و با ایجاد تقویت بارندگی، محتوای کربن کمتری را امکان پذیر می کند.
