1. 화학성분
유익한 요소: 망간(Mn, 1.00~1.60%)은 입자를 미세화하고 연성을 높여줍니다. 니오븀(Nb)과 같은 미세 합금 원소는 미세한 탄화물을 형성하여 균열을 차단합니다. 1.50% Mn을 함유한 강철은 1.10% Mn을 함유한 강철보다 -20도에서 충격 에너지가 25~30% 더 높습니다.
유해요소: 과도한 탄소(C > 0.18%)는 부서지기 쉬운 탄화물을 형성합니다. 황(S) 및 인(P)(각각 표준당 0.035% 이하)은 함유물을 생성하거나 결정립 경계를 약화시킵니다. 한계를 초과하는 S/P는 저온에서 인성을 40~50%까지 줄일 수 있습니다.
풍화 요소: 구리(Cu)와 크롬(Cr)(내식성을 위해 첨가)도 미세조직을 미세화하여 인성을 약간 향상시킵니다.
2. 미세구조(열처리-에 따라 다름)
TMCP(열-기계 제어 처리): 초-미세 페라이트-베이나이트(입도<5 μm), offering the highest toughness. Q355NHE in TMCP state maintains 30–35 J at -40°C.
정규화(N): 입자를 5~15μm로 미세화하여 균일한 페라이트-펄라이트를 생성합니다. 정규화된 상태의 Q355NHD는 -20도에서 45~55J에 도달합니다.
열간-압연(AR): 거친 입자(20~50μm)와 균일하지 않은 상으로 인해 인성이 낮아집니다.{2}}AR 상태의 Q355NHD는 -20도(27J 표준 아래)에서 22~25J에만 도달할 수 있습니다.
3. 내부 결함
포함사항: 비{0}}금속 입자(예: MnS, Al2O₃)가 매트릭스를 약화시킵니다. 큰 개재물(50μm 이상)은 충격 에너지를 30~40%까지 낮출 수 있습니다.
다공성/공동: 충격이 가해지면 작은 공극이나 수축 틈이 늘어나 인성이 15~20% 감소합니다.
분리: 불균등한 원소 분포(예: 결정립계의 P)는 취성 영역을 생성하여 저온-인성을 25~30% 감소시킵니다.
