1. Elementi koji povećavaju otpornost na niske-temperature
Nikal (Ni): najutjecajniji element. Unutar standardnog raspona Q450NQR1 (manje ili jednako 0,65%), Ni pročišćava mikrostrukturu feritnog-perlita čelika, smanjuje veličinu krhkih faza i snižava "duktilnu-temperaturu prijelaza u krhkost" (DBTT). Veći sadržaj Ni (npr. 0,4–0,65%) omogućuje čeliku da zadrži duktilnost čak i na -40 stupnjeva, sprječavajući iznenadni krti lom tijekom udara.
mangan (Mn): U standardnom rasponu (1,00–1,60%), Mn ojačava čelik ojačavanjem čvrste-otopine dok potiče stvaranje finih, žilavih feritnih zrnaca. Nadoknađuje krtost uzrokovanu drugim elementima (npr. P) i osigurava da materijal ostane duktilan na niskim temperaturama.
2. Elementi koji smanjuju otpornost na niske-temperature (potrebna je stroga kontrola)
fosfor (P): Q450NQR1 zahtijeva P (0,07–0,15%) za otpornost na koroziju, ali prekomjerni P segregira na granicama zrna ("slabe karike" mikrostrukture). Ova segregacija otvrdnjava granice zrna, smanjuje njihovu duktilnost i povećava DBTT-čime je čelik sklon krtom lomu na niskim temperaturama. Stoga se P mora kontrolirati do donje granice standardnog raspona (npr. 0,07–0,10%) kako bi se uravnotežila otpornost na koroziju i žilavost.
Sumpor (S): Ograničeno na Manje od ili jednako 0,035% u Q450NQR1. S reagira s manganom stvarajući krte inkluzije MnS, koje djeluju kao "točke inicijacije pukotina" tijekom utjecaja niske-temperature. Čak i mali višak S može drastično smanjiti žilavost osiguravajući puteve za brzo širenje pukotina.
3. Elementi koji održavaju uravnoteženu mikrostrukturu
Silicij (Si): Controlled at 0.15–0.50%. Si enhances oxidation resistance but can cause brittleness if overused (e.g., >0,50%). Održavanje Si unutar standardnog raspona osigurava da ne povećava DBTT, čuvajući nisko-temperaturnu duktilnost.
Ugljik (C): Ograničeno na manje od ili jednako 0,18%. Visok sadržaj C povećava količinu krhkog perlita u mikrostrukturi i smanjuje ferit (duktilna faza). Kontroliranjem C na nisku razinu, Q450NQR1 održava čvrstu feritnu-dominantnu strukturu, kritičnu za podnošenje niskih-temperaturnih utjecaja.
