進行與耐磨性密切相關的高硬度化研究結果表明，鋼板硬度主要由鋼中含C量（下稱〔C〕）及淬火處理后鋼中M（馬氏體）量決定。因此，為了獲得目標硬度，Q345B無縫管在成分設計中同時確保〔C〕和完全M量是重要的。

將〔C〕＝0.10%～0.30%的多種鋼板淬火而產生了完全M組織后測定了表面硬度。在確定目標硬度HBW分別≥361和≥477的同時，決定控制最低的〔C〕分別為0.14%和0.26%。

為了用DI評價鋼的淬透性，將開發最大目標厚度Q345B無縫鋼管能獲得完全M組織作為前提進行了研究。并調查了不同化學成分的鋼獲得完全M組織的臨界冷速。結果表明，在最大目標板厚32mm的冷速下，只有確保DI≥45mm，才能在淬火后獲得完全M組織。并且，在耐磨鋼板內高硬度鋼上，為了防止容易產生的延遲斷裂和淬裂，應盡量減輕其熱處理應變，即適當控制冷卻速度和終冷溫度。