1. Elementi koji poboljšavaju otpornost na udar-pri niskim temperaturama
nikl (Ni): Najupečatljiviji element. Unutar standardnog opsega Q450NQR1 (manje ili jednako 0,65%), Ni rafinira feritnu-perlitnu mikrostrukturu čelika, smanjuje veličinu krhkih faza i snižava "duktilnu-temperaturu prijelaza na krhku" (DBTT). Veći sadržaj Ni (npr. 0,4–0,65%) omogućava čeliku da održi duktilnost čak i na -40 stepeni, sprečavajući iznenadni lomljivi lom tokom udara.
mangan (Mn): U standardnom opsegu (1,00–1,60%), Mn jača čelik kroz ojačavanje čvrstim-otopinom, istovremeno promovišući formiranje finih, čvrstih feritnih zrnaca. Nadoknađuje lomljivost uzrokovanu drugim elementima (npr. P) i osigurava da materijal ostane duktilan na niskim temperaturama.
2. Elementi koji smanjuju otpornost na udare na niskim-temperaturama (potrebna je stroga kontrola)
fosfor (P): Q450NQR1 zahtijeva P (0,07–0,15%) za otpornost na koroziju, ali pretjerani P segregira na granicama zrna („slabe karike“ mikrostrukture). Ova segregacija učvršćuje granice zrna, smanjuje njihovu duktilnost i podiže DBTT-čime je čelik sklon krtom lomu na niskim temperaturama. Stoga, P mora biti kontroliran na donji kraj svog standardnog raspona (npr. 0,07-0,10%) kako bi se izbalansirala otpornost na koroziju i žilavost.
sumpor (S): Ograničeno na manje od ili jednako 0,035% u Q450NQR1. S reaguje sa manganom da formira krhke MnS inkluzije, koje deluju kao "tačke iniciranja pukotina" tokom niskih-temperatura. Čak i mali višak S može drastično smanjiti žilavost osiguravajući puteve za brzo širenje pukotina.
3. Elementi koji održavaju uravnoteženu mikrostrukturu
silicijum (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 opsega osigurava da ne podiže DBTT, čuvajući nisku-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). Kontrolisanjem C na niskom nivou, Q450NQR1 održava čvrstu feritnu{5}}dominantnu strukturu, kritičnu za izdržavanje uticaja niskih{6}}temperatura.
