S355J0WP の化学組成は、その低温-衝撃靱性-を直接サポートするように慎重に調整されており、0 度および -20 度で 27 J 以上の要件を確実に満たします。主要な要素が目的の役割を果たします。
カーボン（C：0.12～0.20％）：強度と延性のバランスをとるために、低く制御された範囲に保たれます。過剰な炭素は硬く脆い相（セメンタイトなど）を形成し、低温でのへき開破壊のリスクを高めますが、最適化されたレベルでは衝撃吸収を犠牲にすることなく十分な降伏強度（355 MPa 以上）を維持します。
マンガン（Mn：1.00～1.60％）：コアの靭性向上剤として機能します。これは鋼のフェライト相に溶解して延性を高め、「脆化転移温度」-を下げます。この温度を下回ると材料が粉砕しやすくなります。さらに、硫黄（有害な不純物）と反応して無害な硫化マンガン（MnS）介在物を形成し、硫黄が粒界を弱めるのを防ぎます。
リン（P 0.025%以下）および硫黄（S 0.015%以下）：主要な脆化物質であるため厳しく制限されます。リンは粒界に偏析し、凝集力を低下させ、低温での衝撃により鋼に亀裂が入りやすくなります。硫黄は応力集中剤として機能する脆い硫化鉄 (FeS) 介在物を形成します。-両方の不純物を厳格に制限することで、これらのリスクが排除されます。
耐候性およびマイクロアロイ要素: 銅 (Cu: 0.25 ～ 0.55%)、クロム (Cr: 0.30 ～ 1.25%)、およびニッケル (Ni 0.65% 以下) の少量の添加 (耐食性のため) も靱性を高めます。Ni は脆性転移温度を低下させ、Cu は結晶粒を微細化します。微量マイクロ合金（Nb 0.05% 以下、V 0.10% 以下）は粒子構造をさらに微細化します。-粒子が細かくなると亀裂の伝播が遅くなり、衝撃エネルギーの吸収が増加します。
この意図的な組成により、S355J0WP は、寒冷気候での用途で氷点下の温度にさらされた場合でも、延性を維持し、脆性破壊に耐えることが保証されます。{2}
