本發(fā)明涉及抗氫致裂紋性優(yōu)異的鋼板和管線管用鋼管。特別是涉及適合天然氣·原油輸送用管線管和儲罐等的抗氫致裂紋性優(yōu)異的鋼板，和使用該鋼板得到的抗氫致裂紋性優(yōu)異的管線管用鋼管。

背景技術(shù)：

主要是在石油·煤氣等的輸送用管線管和儲罐中，伴隨著含有硫化氫的劣質(zhì)資源的開發(fā)，就需要抗氫致裂紋性和抗應(yīng)力腐蝕裂紋性等所謂的抗硫性。以下，將具備該抗硫性的鋼板稱為“抗硫鋼板”。氫致裂紋(hydrogeninducedcracking，以下，稱為“hic”)，可知是伴隨著上述硫化氫等帶來的腐蝕反應(yīng)而侵入到鋼材內(nèi)部的氫，在以mns和nb(c，n)為首的非金屬夾雜物等處聚集，由于氣化而發(fā)生的裂紋。

已知hic容易在鑄片的包括中心偏析、內(nèi)部裂紋等的偏析部發(fā)生，特別是容易以mns等的夾雜物為起點(diǎn)發(fā)生。因此，以前曾提出有幾個關(guān)于提高抗hic性的技術(shù)。例如在專利文獻(xiàn)1中公開有一種鋼材，其通過抑制板厚中心部的mn、nb、ti的偏析度，從而改善了抗hic性。另外在專利文獻(xiàn)2中公開有一種方法，其根據(jù)由ca和o和s的含量構(gòu)成的參數(shù)式，抑制以mns和ca系氧硫化物為起點(diǎn)的hic。

借助這些方法，雖然許多的hic得到抑制，但是仍存在微細(xì)的hic局部性地大量發(fā)生的情況。

另一方面，鋼板在經(jīng)過熔煉、鑄造、熱軋而取得后，作為制品出貨前會實(shí)施hic試驗(yàn)。但是，hic試驗(yàn)截至結(jié)果判明需要花費(fèi)數(shù)周。另外，若在上述hic試驗(yàn)中發(fā)生hic，則上述鋼板不能作為抗氫致裂紋性優(yōu)異的制品發(fā)貨，而是需要再次制造，即再從熔煉開始進(jìn)行，并對于所得到的制品進(jìn)行再次的hic試驗(yàn)。若是如此，則成為制造周期長期化，交付期延遲等的原因。

因此考慮，如果在上述熱軋后不進(jìn)行hic試驗(yàn)，而是在所述鑄造后的鑄片的階段就能夠評價抗hic性，則能夠大幅縮短制造周期。hic如上述，因?yàn)橐云霾?中心偏析、內(nèi)部裂紋)和mns等的夾雜物為起點(diǎn)發(fā)生，所以認(rèn)為，如果在鑄片的階段能夠?qū)@些進(jìn)行評價，則基于此評價結(jié)果便能夠評價抗hic性。

例如，在軋制后進(jìn)行hic試驗(yàn)的現(xiàn)有的方法中，從鑄造至發(fā)貨會經(jīng)歷下述漫長的工序a－1。相對于此，如果在鑄片的階段就能夠評價抗hic性，則如下述工序b－1，便能夠省略進(jìn)行hic試驗(yàn)時的“(用于hic試驗(yàn)的)試樣調(diào)整→hic試驗(yàn)”，因此能夠早些時候使制品交貨。

工序a－1：鑄造→軋制→(用于hic試驗(yàn)的)試樣調(diào)整→hic試驗(yàn)→發(fā)貨

工序b－1：鑄造→抗hic性的評價→軋制→發(fā)貨

另外，hic試驗(yàn)的結(jié)果是ng時，在現(xiàn)有的方法中，從鑄造至再熔煉會經(jīng)歷漫長的下述的工序a－2。相對于此，如果像下述工序b－2這樣，在鑄片的階段就能夠評價抗hic性，則即使其評價是ng，也能夠省略下述工序a－2中的“軋制→(用于hic試驗(yàn)的)試樣調(diào)整→hic試驗(yàn)”，能夠早些時候開始再熔煉。

工序a－2：鑄造→軋制→(用于hic試驗(yàn)的)試樣調(diào)整→hic試驗(yàn)→再熔煉

工序b－2：鑄造→抗hic性的評價→再熔煉

作為這樣的方法，在專利文獻(xiàn)3中，公開有一種在鑄片的階段評價內(nèi)部裂紋有方法。在此方法中，根據(jù)內(nèi)部裂紋的評價結(jié)果，判斷可否進(jìn)行hcr(hotchargerolling：熱裝軋制)操作。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－209461號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平06－136440號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2006－198649號公報

hic不僅容易以內(nèi)部裂紋為起點(diǎn)發(fā)生，而且容易以中心偏析為起點(diǎn)發(fā)生，但在專利文獻(xiàn)3中，并沒有記述關(guān)于中心偏析的評價方法。因此認(rèn)為，以專利文獻(xiàn)3的方法，不能在鑄片階段評價中心偏析為原因的抗hic性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明著眼于上述這樣的情況而形成，其目的在于，實(shí)現(xiàn)抗氫致裂紋性優(yōu)異的鋼板和鋼管，此外，實(shí)現(xiàn)不用進(jìn)行hic試驗(yàn)，而是根據(jù)鑄片的內(nèi)部品質(zhì)就能夠評價抗hic性的鋼板和鋼管。

能夠解決上述課題的本發(fā)明的抗氫致裂紋性優(yōu)異的鋼板，具有如下特征，

以質(zhì)量％計(jì)，滿足

c：0.02～0.15％、

si：0.02～0.50％、

mn：0.6～2.0％、

p：高于0％并在0.030％以下、

s：高于0％并在0.003％以下、

al：0.010～0.08％、

ca：0.0003～0.0060％、

n：0.001～0.01％，和

o：高于0％并在0.0045％以下，此外，還含有從

rem：高于0％并在0.02％以下，和

zr：高于0％并在0.010％以下所構(gòu)成的群中選擇的一種以上的元素，

余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，

所述ca和所述s的比(ca/s)為2.0以上，并且

所述ca、所述s和所述o滿足(ca－1.25s)/o≤1.80，

此外，板坯的階段的厚度中心部的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度，分別處于軋制所述板坯而得到的鋼板上不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍內(nèi)。

所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，也可以是預(yù)先由下述(i)～(iii)的方法求得的范圍。

(i)測量所述板坯的厚度中心部的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度。

(ii)軋制以所述板坯相同的鑄造條件鑄造的板坯，對于所得到的鋼板進(jìn)行氫致裂紋試驗(yàn)。

(iii)根據(jù)在上述(i)中測量出的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度，和上述(ii)的氫致裂紋試驗(yàn)結(jié)果，求得不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍。

按照與所述板坯相同的鑄造條件鑄造的板坯也可以是測量了所述最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的板坯。

所述鋼板可以是api(theamericanpetroleuminstitute)x65級，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，可以滿足

x≤1.26mm(y包含所有的值)，和

1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178的范圍。

所述鋼板也可以是apix70級，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.22mm(y包含所有的值)，和

1.22mm＜x＜1.72mm，且y≤－3333×x+6067的范圍。

所述鋼板也可以是asme(americansocietyofmechanicalengineers)sa516等級60，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.26mm(y包含所有的值)，和

1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178的范圍。

所述鋼板也可以是asmesa516等級65，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.26mm(y包含所有的值)，和

1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178范圍。

所述鋼板也可以是asmesa516等級70，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.22mm(y包含所有的值)，和

1.22mm＜x＜1.72mm，且y≤－3333×x+6067的范圍。

所述鋼板也可以是astm(americansocietyfortestingandmaterials)a516等級60，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.26mm(y包含所有的值)，和、

1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178的范圍。

所述鋼板也可以是astma516等級65，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，當(dāng)設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，滿足

x≤1.26mm(y包含所有的值)，和

1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178的范圍。

所述鋼板也可以是astma516等級70，關(guān)于所述不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍，設(shè)最大偏析粒徑為x，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度為y時，是滿足

x≤1.22mm(y包含所有的值)，和

1.22mm＜x＜1.72mm，且y≤－3333×x+6067的范圍。

所述鋼板，作為其他的元素，也可以還含有下述(a)和(b)之中的任意一項(xiàng)以上：

(a)以質(zhì)量％計(jì)，從b：高于0％并在0.005％以下、v：高于0％并在0.1％以下、cu：高于0％并在1.5％以下、ni：高于0％并在1.5％以下、cr：高于0％并在1.5％以下、mo：高于0％并在1.5％以下、和nb：高于0％并在0.06％以下所構(gòu)成的群中選擇的一種以上的元素；

(b)以質(zhì)量％計(jì)，從ti：高于0％并在0.03％以下和mg：高于0％并在0.01％以下所構(gòu)成的群的選擇的一種以上的元素。

上述鋼板適合作為管線管用和壓力容器用。另外在本發(fā)明中，也包括由上述鋼板形成的管線管用鋼管。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抗氫致裂紋性確實(shí)優(yōu)異的鋼板和鋼管。此外，能夠提供不進(jìn)行hic試驗(yàn)，根據(jù)鑄片的內(nèi)部品質(zhì)就能夠評價抗hic性的鋼板和鋼管。這些適合用于天然氣·原油的輸送用管線管和儲罐等的壓力容器等。

附圖說明

圖1(a)是板坯的剖面圖，圖1(b)是區(qū)段r1的放大圖。

圖2是表示板坯的剖面圖和制品的剖面圖的圖。

圖3是表示在多個斷面中，調(diào)查最大偏析粒徑和個數(shù)密度與抗hic性的關(guān)系的結(jié)果的圖。

圖4是說明板坯的調(diào)査面的圖。

圖5是表示使用實(shí)施例的apix65級等的鋼材時，最大偏析粒徑和個數(shù)密度與hic有無發(fā)生的關(guān)系的圖。

圖6是表示使用實(shí)施例的apix70級等的鋼材時，最大偏析粒徑和個數(shù)密度與hic有無發(fā)生的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q所述課題而反復(fù)銳意研究。首先本發(fā)明者們著眼于hic容易以mns夾雜物為起點(diǎn)發(fā)生。其結(jié)果是想到，通過使鋼材中含有具有脫硫作用的元素，即稀土類元素或zr，從而可以抑制mns的生成，提高抗氫致裂紋性。此外，還發(fā)現(xiàn)用于使其脫硫作用有效地發(fā)揮的后述恰當(dāng)?shù)暮俊?/p>

其次，本發(fā)明者們著眼于hic容易以偏析部為起點(diǎn)發(fā)生。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果關(guān)注于偏析之中“中心偏析的偏析度”，特別是“最大偏析粒徑(偏析粒的最大直徑)”和“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”，在板坯的階段使其處于一定的范圍內(nèi)，則能夠得到抗氫致裂紋性高的鋼板，此外還能夠使制品盡早發(fā)貨。對于這一點(diǎn)之后詳述。

首先對于成分組成進(jìn)行說明。

為了確保優(yōu)異的抗hic性，需要控制鋼材的成分組成。此外，作為例如管線管用鋼材所要求的其他的特性，也為了確保高強(qiáng)度和優(yōu)異的焊接性等，需要使鋼板的成分組成如下。以下，以前述的稀土類元素和zr為首，對于各成分的規(guī)定理由進(jìn)行說明。

〔成分組成〕

[c：0.02～0.15％]

c是用于確保母材和焊接部的強(qiáng)度所需要的不可欠缺的元素，需要使之含有0.02％以上。c量優(yōu)選為0.03％以上，更優(yōu)選為0.05％以上。另一方面，若c量過多，則haz韌性和焊接性劣化。另外若c量過剩，則作為hic的起點(diǎn)和破壞進(jìn)展路徑的nbc和島狀馬氏體容易生成。因此c量需要為0.15％以下。優(yōu)選為0.12％以下，更優(yōu)選為0.10％以下。

[si：0.02～0.50％]

si具有脫氧作用，并且對于母材和焊接部的強(qiáng)度提高是有效的元素。為了得到這些效果，使si量為0.02％以上。si量優(yōu)選為0.05％以上，更優(yōu)選為0.15％以上。但是，若si量過多，則焊接性和韌性劣化。另外若si量過剩，則島狀馬氏體生成，hic發(fā)生·進(jìn)展。因此si量需要抑制在0.50％以下。si量優(yōu)選為0.45％以下，更優(yōu)選為0.35％以下。

[mn：0.6～2.0％]

mn對于母材和焊接部的強(qiáng)度提高是有效的元素，在本發(fā)明中使之含有0.6％以上。mn量優(yōu)選為0.8％以上，更優(yōu)選為1.0％以上。但是，若mn量過多，則mns生成，不僅抗氫致裂紋性劣化，而且haz韌性和焊接性也劣化。因此使mn量的上限為2.0％。mn量優(yōu)選為1.8％以下，更優(yōu)選為1.5％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.2％以下。

[p：高于0％并在0.030％以下]

p在鋼材中是不可避免被包含的元素，若p量高于0.030％，則母材和haz部的韌性劣化顯著，抗氫致裂紋性也劣化。因此在本發(fā)明中，將p量抑制在0.030％以下。p量優(yōu)選為0.020％以下，更優(yōu)選為0.010％以下。

[s：高于0％并在0.003％以下]

若s過多，則大量生成mns，其是使抗氫致裂紋性顯著劣化的元素，因此在本發(fā)明中，使s量的上限為0.003％。s量優(yōu)選為0.002％以下，更優(yōu)選為0.0015％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010％以下。像這樣從抗氫致裂紋性提高的觀點(diǎn)出發(fā)，希望是s少的方面。

[al：0.010～0.08％]

al是強(qiáng)脫氧元素，若al量少，則氧化物中的ca濃度上升，即，ca系夾雜物容易在鋼板表層部形成，微細(xì)的hic發(fā)生。因此在本發(fā)明中，需要使al為0.010％以上。al量優(yōu)選為0.020％以上，更優(yōu)選為0.030％以上。另一方面，若al含量過多，則al的氧化物團(tuán)簇狀生成并成為氫致裂紋的起點(diǎn)。因此al量需要為0.08％以下。al量優(yōu)選為0.06％以下，更優(yōu)選為0.05％以下。

[ca：0.0003～0.0060％]

ca具有控制硫化物的形態(tài)的作用，通過形成cas，具有抑制mns的形成的效果。為了得到這一效果，需要使ca量為0.0003％以上。ca量優(yōu)選為0.0005％以上，更優(yōu)選為0.0010％以上。另一方面，若ca量高于0.0060％，則hic以ca系夾雜物為起點(diǎn)大量發(fā)生。因此在本發(fā)明中，使ca量的上限為0.0060％。ca量優(yōu)選為0.0045％以下，更優(yōu)選為0.0035％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0025％以下。

[n：0.001～0.01％]

n在鋼組織中作為tin析出，抑制haz部的奧氏體晶粒的粗大化，此外還促進(jìn)鐵素體相變，是使haz部的韌性提高的元素。為了得到這一效果，需要使n含有0.001％以上。n量優(yōu)選為0.003％以上，更優(yōu)選為0.0040％以上。但是若n量過多，則由于固溶n的存在，haz韌性反而劣化，因此n量需要為0.01％以下。優(yōu)選為0.008％以下，更優(yōu)選為0.0060％以下。

[o：高于0％并在0.0045％以下]

從提高潔凈度的觀點(diǎn)出發(fā)，希望的是o(氧)低的方面，o被大量含有時，除了韌性劣化以外，還會以氧化物為起點(diǎn)發(fā)生hic，抗氫致裂紋性劣化。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，o量需要為0.0045％以下，優(yōu)選為0.0030％以下，更優(yōu)選為0.0020％以下。

[ca/s(質(zhì)量比)：2.0以上]

如前述，s作為硫化物系夾雜物而形成mns，hic以該mns為起點(diǎn)發(fā)生。因此，添加ca，將鋼中的硫化物系夾雜物作為cas而控制形態(tài)，以實(shí)現(xiàn)s對于抗hic性的無害化。為了充分發(fā)揮該作用效果，需要使ca/s為2.0以上。ca/s優(yōu)選為2.5以上，更優(yōu)選為3.0以上。還有，根據(jù)本發(fā)明中規(guī)定的ca量和s量，ca/s的上限為17左右。

[(ca－1.25s)/o≤1.80]

為了抑制因ca系氧硫化物導(dǎo)致的hic發(fā)生，有效的是抑制在ca系夾雜物之中也特別容易形成凝集合體的cao。于是為此，從鋼中總ca量中減去作為硫化物(cas)存在的ca量之后的ca量(ca－1.25s)，必須使其相對于o量不過剩。若ca量(ca－1.25s)相對于o量過剩，則作為氧化物系夾雜物而容易形成cao，該cao的凝集合體(粗大的ca系夾雜物)容易在鋼板表層部大量形成。這些粗大的ca系夾雜物成為hic的起點(diǎn)，因此為了得到優(yōu)異的抗hic性，需要使(ca－1.25s)/o為1.80以下。(ca－1.25s)/o優(yōu)選為1.40以下，更優(yōu)選為1.30以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.20以下，特別優(yōu)選為1.00以下。還有，從抑制與cao同樣容易形成凝集合體的al2o3的觀點(diǎn)出發(fā)，(ca－1.25s)/o的下限值為0.1左右。

[rem：高于0％并在0.02％以下]

rem(rareearthmetal，稀土類元素)，如前述，利用脫硫作用抑制mns的生成，對于提高抗氫致裂紋性是有效的元素。為了發(fā)揮這樣的效果，優(yōu)選使rem含有0.0002％以上。rem量更優(yōu)選為0.0005％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010％以上。另一方面，即使大量使rem含有，效果也是飽和。因此rem量的上限需要為0.02％。從抑制鑄造時的浸入式水口的堵塞，提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使rem量為0.015％以下，更優(yōu)選為0.010％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0050％以下。還有，在本發(fā)明中，上述所謂rem，意思是鑭系元素(從la至lu的15種元素)與sc(鈧)和y(釔)。

[zr：高于0％并在0.010％以下]

zr通過脫硫作用而使抗hic性提高，并且形成氧化物微細(xì)地分散，是有助于haz韌性提高的元素。為了發(fā)揮這些效果，優(yōu)選使zr量為0.0003％以上。zr量更優(yōu)選為0.0005％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010％以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為0.0015％以上。另一方面，若過剩地添加zr，則形成粗大的夾雜物而使抗氫致裂紋性和母材韌性劣化。因此zr量需要為0.010％以下。zr量優(yōu)選為0.0070％以下，更優(yōu)選為0.0050％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0030％以下。

本發(fā)明的鋼材(鋼板、鋼管)的成分，如上述，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，除了上述元素以外，

(a)通過再含有從下述量的b、v、cu、ni、cr、mo和nb所構(gòu)成的群中選擇的一種以上的元素，則能夠進(jìn)一步提高強(qiáng)度和韌性，或者，

(b)通過再含有從下述量的ti和mg所構(gòu)成的群中選擇的一種以上的元素，則能夠提高h(yuǎn)az韌性，以及促進(jìn)脫硫而進(jìn)一步改善抗hic性。以下，對于這些元素加以詳述。

[b：高于0％并在0.005％以下]

b提高淬火性，提高母材和焊接部的強(qiáng)度，并且在焊接時，在被加熱的haz部冷卻的過程中與n結(jié)合而析出bn，促進(jìn)自奧氏體晶粒內(nèi)的鐵素體相變，因此使haz韌性提高。為了得到這一效果，優(yōu)選使b量含有0.0002％以上。b量更優(yōu)選為0.0005％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010％以上。但是，若b含量變得過多，則母材和haz部的韌性劣化，或招致焊接性的劣化，因此b量優(yōu)選為0.005％以下。b量更優(yōu)選為0.004％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0030％以下。

[v：高于0％并在0.1％以下]

v對于強(qiáng)度的提高是有效的元素，為了得到這一效果，優(yōu)選使之含有0.003％以上。更優(yōu)選為0.010％以上。另一方面，若v含量高于0.1％，則焊接性和母材韌性劣化。因此v量優(yōu)選為0.1％以下，更優(yōu)選為0.08％以下。

[cu：高于0％并在1.5％以下]

cu使淬火性提高，對于提高強(qiáng)度是有效的元素。為了得到這一效果，優(yōu)選使cu含有0.01％以上。cu量更優(yōu)選為0.05％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.10％以上。但是，若cu含量高于1.5％，則韌性劣化，因此優(yōu)選為1.5％以下。cu量更優(yōu)選為1.0％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.50％以下。

[ni：高于0％并在1.5％以下]

ni對于母材和焊接部的強(qiáng)度與韌性的提高是有效的元素。為了得到這一效果，優(yōu)選使ni量為0.01％以上。ni量更優(yōu)選為0.05％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.10％以上。但是，若大量含有ni，則作為結(jié)構(gòu)用鋼材極其昂貴，因此從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，ni量優(yōu)選為1.5％以下。ni量更優(yōu)選為1.0％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.50％以下。

[cr：高于0％并在1.5％以下]

cr對于強(qiáng)度的提高是有效的元素，為了得到這一效果，優(yōu)選使之含有0.01％以上。cr量更優(yōu)選為0.05％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.10％以上。另一方面，若cr量高于1.5％，則haz韌性劣化。因此cr量優(yōu)選為1.5％以下。cr量更優(yōu)選為1.0％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.50％以下。

[mo：高于0％并在1.5％以下]

mo對于母材的強(qiáng)度和韌性的提高是有效的元素。為了得到這一效果，優(yōu)選使mo量為0.01％以上。mo量更優(yōu)選為0.05％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.10％以上。但是，若mo量高于1.5％，則haz韌性和焊接性劣化。因此mo量優(yōu)選為1.5％以下，更優(yōu)選為1.0％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.50％以下。

[nb：高于0％并在0.06％以下]

nb不會使焊接性劣化，而對于提高強(qiáng)度和母材韌性是有效的元素。為了得到這一效果，優(yōu)選使nb量為0.002％以上。nb量更優(yōu)選為0.010％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.020％以上。但是，若nb量高于0.06％，則母材和haz的韌性劣化。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選使nb量的上限為0.06％。nb量更優(yōu)選為0.050％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.040％以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為0.030％以下。

[ti：高于0％并在0.03％以下]

ti在鋼中作為tin析出，防止焊接時的haz部的奧氏體晶粒的粗大化，并且促進(jìn)鐵素體相變，因此對于使haz部的韌性提高是有效的元素。此外，因?yàn)閠i還顯示出脫硫作用，所以對于抗hic性的提高也是有效的元素。為了得到這些效果，優(yōu)選使ti含有0.003％以上。ti量更優(yōu)選為0.005％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.010％以上。另一方面，若ti含量變得過多，則由于固溶ti的增加和tic析出的增加導(dǎo)致母材和haz部的韌性劣化，因此優(yōu)選為0.03％以下。ti量更優(yōu)選為0.02％以下。

[mg：高于0％并在0.01％以下]

mg在通過晶粒的微細(xì)化而提高韌性上是有效的元素，另外還顯示出脫硫作用，因此在抗hic性的提高上也是有效的元素。為了得到這些效果，優(yōu)選使mg含有0.0003％以上。mg量更優(yōu)選為0.001％以上。另一方面，即使過剩地含有mg，其效果也是飽和，因此mg量的上限優(yōu)選為0.01％。mg量更優(yōu)選為0.005％以下。

本發(fā)明的鋼板，在板坯的階段，板坯厚度中心部的最大偏析粒徑、和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度，分別處于軋制所述板坯而得到的鋼板不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍內(nèi)，是抗氫致裂紋性高的鋼板。所謂上述范圍，意思是預(yù)先求得的，軋制所述板坯而得到的鋼板不發(fā)生hic的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍。

通過如此在板坯的階段對于中心偏析的偏析度進(jìn)行評價，具體來說，就是使“最大偏析粒徑(偏析粒的最大直徑)”和“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”在規(guī)定的范圍，能夠得到抗氫致裂紋性高的鋼板，另外能夠使制品盡早發(fā)貨，以下對此進(jìn)行說明。還有，以下將“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”僅稱為“偏析粒的個數(shù)密度”或“個數(shù)密度”。

首先，從中心偏析的偏析度，和作為該偏析度的評價指標(biāo)的最大偏析粒徑、個數(shù)密度進(jìn)行說明。

成分的偏析，存在于板坯的內(nèi)部裂紋部和中心偏析部，該成分的偏析度越高，hic越容易發(fā)生，這一點(diǎn)例如由日本特開2007－136496號所述的內(nèi)容可知。另外由于偏析，導(dǎo)致ma(martensite－austeniteconstituent，島狀馬氏體)，珠光體條帶等的硬化組織發(fā)生。偏析度越高，硬化組織越容易發(fā)生，hic沿著硬化組織傳播、進(jìn)展。在本發(fā)明中，特別是考慮中心偏析的偏析度，評價抗hic性。

還有，偏析也存在于二次枝晶臂(2次デンドライト樹)間。即微觀偏析也能夠發(fā)生。但是該二次枝晶臂間距非常小，hic無法傳播·伸展，所以在品質(zhì)上沒有問題。因此，在本發(fā)明中不考慮微觀偏析。

在本發(fā)明中，由“最大偏析粒徑”和“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”評價中心偏析的偏析度。中心偏析的偏析度的調(diào)査方法有各種的方法，但“偏析粒徑”與“中心偏析的偏析度”存在相關(guān)關(guān)系，“偏析粒徑”越大，“中心偏析的偏析度”有越高的傾向(參考文獻(xiàn)：日本鋼管技報no.121(1988))。也就是最大偏析粒徑與中心偏析的偏析度存在相關(guān)關(guān)系?！爸行钠龅钠龆取痹礁?，hic越容易發(fā)生，因此可以說最大偏析粒徑越大，hic越容易發(fā)生。

還有，上述“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”中的“規(guī)定直徑”，與后面所示的在圖2(a)的板坯的區(qū)段r1測量的“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度m1”的“規(guī)定直徑”能夠?yàn)橄嗤闹睆?。另外，例如使板坯的測量的“規(guī)定直徑”為直徑1.2mm時，制品的“規(guī)定直徑”也能夠?yàn)橹睆?.2mm。

另外“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”與“最大偏析粒徑”也有相關(guān)關(guān)系，上述個數(shù)密度越大，“最大偏析粒徑”處于越大的傾向(參考文獻(xiàn)：camp－isijvol.2(1989)p.1150)。如上述，最大偏析粒徑越大，“中心偏析的偏析度”處于越高的傾向，由此可以說，上述個數(shù)密度越大，“中心偏析的偏析度”越高，也就是hic越容易發(fā)生。

由此首先達(dá)成如下認(rèn)知，即，抗hic性能夠根據(jù)“最大偏析粒徑”和“規(guī)定直徑以上的尺寸的偏析粒的個數(shù)密度”判斷，能夠通過一并控制“最大偏析粒徑”和“規(guī)定直徑以上的尺寸的偏析粒的個數(shù)密度”而抑制hic。

于是本發(fā)明者們達(dá)成以下認(rèn)知，即，如果使用板坯的階段，即鑄造后、軋制前的鋼片的上述最大偏析粒徑和個數(shù)密度，就能夠判斷軋制后的鋼板的抗hic性，則不需要對于作為制品的鋼板進(jìn)行hic試驗(yàn)，能夠省略工序，其結(jié)果是能夠盡早地使制品發(fā)貨。特別是上述最大偏析粒徑和上述個數(shù)密度，如后述能夠以目視測量，因此具有簡易且能夠以短時間調(diào)查偏析度這樣的優(yōu)點(diǎn)。

接下來，對于作為判定對象的板坯的中心偏析的偏析度，詳細(xì)地說，是對上述最大偏析粒徑與上述個數(shù)密度的求法進(jìn)行說明。

首先，沿厚長方向，即如圖1所示，相對于鑄造方向垂直的方向切斷鑄造所得到的板坯，調(diào)査中心偏析的偏析度。

中心偏析的標(biāo)準(zhǔn)(偏析粒徑，規(guī)定的粒徑以上的偏析粒的個數(shù))有在板坯寬度方向上發(fā)生偏差，在寬度方向的特定的部位惡化的情況。因此如上述圖1，通過以相對于鑄造方向垂直的切斷面作為調(diào)査對象，能夠調(diào)查中心偏析最為惡化的部位。

在圖1的板坯切斷面中，在從板坯寬度w的兩端除去板坯厚度d/2的寬w－d的區(qū)域r3，調(diào)查作為中心偏析的偏析度的指標(biāo)的“最大偏析粒徑”和“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”。

調(diào)查上述區(qū)域r3的理由如下。即，中心偏析是在最終凝固部生成的缺陷。如圖1所示，區(qū)域r1、r2從寬面?zhèn)群驼鎮(zhèn)壤鋮s，而區(qū)域r3主只從寬面?zhèn)缺焕鋮s。在區(qū)域r3，凝固從寬面朝向厚度中心進(jìn)行，厚度中心部成為最終凝固部。中心偏析由于在區(qū)域r3的作為最終凝固部的厚度中心部鄰域發(fā)生，所以在本發(fā)明中如上述，在區(qū)域r3的厚度中心部鄰域調(diào)查中心偏析的偏析度。

以下，一邊參照圖1，一邊說明“最大偏析粒徑”和“偏析粒的個數(shù)密度”的測量方法的一例。

如圖1(a)所示，將區(qū)域r3的厚度中心部鄰域(例如，距厚度d的中心±15mm)在寬度方向上劃分為n個的規(guī)定的區(qū)段r1、r2、r3…rn(n為1以上的自然數(shù))，在各區(qū)段測量“最大偏析粒徑”和“個數(shù)密度”。在此，所謂規(guī)定的區(qū)段r1、r2、r3…rn，如圖1(b)中關(guān)于區(qū)段r1所例示的，是寬度w1×厚度d1的長方形狀的區(qū)域。

上述“個數(shù)密度”，即，規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度，如圖1(b)所示，在區(qū)段r1存在n個規(guī)定直徑以上的偏析粒時，根據(jù)區(qū)段r1的“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度”＝n/(w1×d1)求得。

接著，就用于板坯的抗hic性評價的最大偏析粒徑與個數(shù)密度的閾值，即，軋制板坯而得到的鋼板不發(fā)生hic的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的范圍的求法進(jìn)行說明。

上述閾值被預(yù)先求得，但其方法沒能特別限制。作為求閾值的方法，可列舉預(yù)先由下述(i)～(iii)的方法求得。以下，對詳情加以闡述。

(i)測量所述板坯的厚度中心部的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度。

(ii)軋制以與所述板坯相同的鑄造條件鑄造的板坯，對于所得到的鋼板進(jìn)行hic試驗(yàn)。

(iii)根據(jù)由上述(i)測量的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度、和上述(ii)的hic試驗(yàn)結(jié)果，求得不發(fā)生氫致裂紋的最大偏析粒徑和規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度的范圍。

對于在與測量了上述最大偏析粒徑和偏析粒的個數(shù)密度的板坯相同的鑄造條件下鑄造的板坯進(jìn)行熱軋，制造閾值測量用的鋼板。然后對于鋼板進(jìn)行hic試驗(yàn)，調(diào)查hic有無發(fā)生。hic試驗(yàn)如后述的實(shí)施例所示，可列舉以nace(nationalassociationofcorrosionandengineer)standardtm0284－2003所規(guī)定的方法進(jìn)行。

上述所謂“相同的鑄造條件”，有i)鑄造速度一定；ii)不發(fā)生噴嘴堵塞等的操作異常；iii)冷卻條件和輥間隙相同等。確定閾值時，使“調(diào)查板坯得到的偏析度”與“對于制品的hic試驗(yàn)結(jié)果”對應(yīng)，但若其抗hic性不同，則不能確定閾值。i)～iii)的操作因素對中心偏析會產(chǎn)生重大的影響，其結(jié)果是也會影響到抗hic性。因此，如果操作因素不同，抗hic性也改變。因此，hic試驗(yàn)用的鋼板中，優(yōu)選使用如下板坯經(jīng)制造而得到的鋼板，即，在與調(diào)查了上述最大偏析粒徑和個數(shù)密度的板坯相同的鑄造條件(操作因素)下鑄造的板坯。特別優(yōu)選的是，調(diào)查了所述最大偏析粒徑和個數(shù)密度的板坯，與hic試驗(yàn)用的板坯相同。

在所述hic試驗(yàn)中，調(diào)查所述圖1所示的板坯的區(qū)域r3所對應(yīng)的、在制品(鋼板)的區(qū)域是否發(fā)生hic。具體來說，如所述圖1所示，如果將板坯的區(qū)域r3在寬度方向上劃分成n個的規(guī)定的區(qū)段r1、r2、r3…rn，則調(diào)查與區(qū)段r1、r2、r3…rn對應(yīng)的、在制品(鋼板)的區(qū)域分別是否有hic發(fā)生。另外使用圖1所示的板坯進(jìn)行軋制時，根據(jù)軋制方向不同，抗hic性評價對象的區(qū)域、如下述圖2所示有所不同。

如果沿鑄造方向軋制板坯，即，軋制方向是鑄造方向時，則如圖2(a)所示，在軋制前后寬度沒有變化，因此板坯的寬度w＝制品的寬度w。這種情況下，如圖2(a)所示與“板坯的區(qū)域r1、r2”對應(yīng)的區(qū)域，是“距制品的寬度w的兩端為制品寬度d/2的范圍的區(qū)域r11、r12”，與“板坯的區(qū)域r3”對應(yīng)的制品的區(qū)域，是從“制品的寬度w的兩端除去制品寬度d/2量的寬度w－d的范圍的區(qū)域r13”。

另外“板坯的區(qū)域r3的區(qū)段r1、r2、r3…rn”所對應(yīng)的區(qū)域，如圖2(a)所示，與將制品的區(qū)域r13在寬度方向上劃分成n個的規(guī)定的區(qū)段時的“區(qū)段r11、r12、r13…r1n”分別對應(yīng)。在此，規(guī)定的區(qū)段r11、r12、r13…r1n是寬度w1×厚度d1的長方形狀的區(qū)域。

另一方面，沿寬度方向軋制板坯時，即，軋制方向包含寬度方向時，如圖2(b)所示，寬度發(fā)生了軋制前w→軋制后wa的變化，因此板坯寬w＜制品寬度wa。這時，如圖2(b)所示，板坯的區(qū)域r1、r2、r3所對應(yīng)的區(qū)域r21、r22、r23，由軋制比，即制品寬度wa/板坯寬度w確定。其中在區(qū)域r23確認(rèn)是否發(fā)生hic。

而后，根據(jù)上述“經(jīng)板坯的調(diào)査得到的‘最大偏析粒徑’和‘個數(shù)密度’”和上述“制品的hic試驗(yàn)結(jié)果”，確定hic不發(fā)生的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的范圍。

中心偏析的偏析度，如上述能夠根據(jù)“最大偏析粒徑”和“偏析粒的個數(shù)密度”評價，因此判定以中心偏析為原因的hic是否發(fā)生的邊界(閾值)，能夠由最大偏析粒徑x和個數(shù)密度y的函數(shù)fθ(x,y)表示。因此，在本發(fā)明中確定“最大偏析粒徑和個數(shù)密度的閾值函數(shù)fθ(x,y)”，以此為基礎(chǔ)確定hic發(fā)生范圍。

確定閾值函數(shù)fθ(x,y)時，在板坯和制品中使相互對應(yīng)的區(qū)域中所得到的結(jié)果對應(yīng)。例如，

(i)如圖2(a)這樣沿鑄造方向軋制板坯時，在hic試驗(yàn)中，在制品區(qū)域r11“有hic發(fā)生”，在區(qū)域r12“有hic發(fā)生”，…，在區(qū)域r1n“無hic發(fā)生”時，進(jìn)行如下判斷。

(i－1)作為制品區(qū)域r11的結(jié)果，板坯區(qū)域r1為最大偏析粒徑x1、個數(shù)密度m1時“有hic發(fā)生”

(i－2)作為制品區(qū)域r12的結(jié)果，板坯區(qū)域r2為最大偏析粒徑x2、個數(shù)密度m2時“有hic發(fā)生”

(i－3)作為制品區(qū)域r1n的結(jié)果，板坯區(qū)域rn為最大偏析粒徑xn、個數(shù)密度mn時“無hic發(fā)生”

(ii)如圖2(b)這樣沿寬度方向軋制板坯時，在hic試驗(yàn)中，在制品區(qū)域r21“有hic發(fā)生”，在區(qū)域r22“有hic發(fā)生”，…，在區(qū)域r2n“無hic發(fā)生”時，進(jìn)行如下判斷。

(ii－1)作為制品區(qū)域r21的結(jié)果，板坯區(qū)域r1為最大偏析粒徑x1、個數(shù)密度m1時“有hic發(fā)生”

(ii－2)作為制品區(qū)域r22的結(jié)果，板坯區(qū)域r2為最大偏析粒徑x2、個數(shù)密度m2時“有hic發(fā)生”

(ii－3)作為制品區(qū)域r2n的結(jié)果，板坯區(qū)域rn為最大偏析粒徑xn、個數(shù)密度mn時“無hic發(fā)生”

根據(jù)上述的多個結(jié)果，確定作為hic是否發(fā)生的邊界的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的閾值函數(shù)fθ(x,y)。由該閾值函數(shù)fθ(x,y)，確定“hic發(fā)生的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的范圍”(hic發(fā)生范圍)與“hic不發(fā)生的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的范圍”(hic不發(fā)生范圍)。而后，以判定對象的板坯測量到的最大偏析粒徑和個數(shù)密度，當(dāng)處于上述hic發(fā)生范圍時，則抗hic性的評價為ng，也就是判斷為需要再熔煉，當(dāng)處于上述hic不發(fā)生范圍時，則抗hic性的評價為ok，也就是繼續(xù)進(jìn)行軋制，所得到的制品也判斷為抗hic性ok。如此在本發(fā)明中，抗hic性的評價中使用最大偏析粒徑和個數(shù)密度，能夠準(zhǔn)確地評價板坯的內(nèi)部品質(zhì)，在板坯的階段就能夠評價抗hic性。由此，能夠省略需要花費(fèi)數(shù)周的hic試驗(yàn)，因此能夠大幅縮短從制造到發(fā)貨的周期。

本發(fā)明的鋼板，是在板坯的階段，對板坯切斷面的區(qū)域r3的厚度中心部測量“最大偏析粒徑x”和“規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度y”時，該x和y處于由閾值fθ(x,y)確定的“hic不發(fā)生范圍”的鋼板。該鋼板被認(rèn)為中心偏析部的偏析度低，因此斷定為不會發(fā)生由中心偏析引起的hic。

還有，在閾值的確定中，優(yōu)選使用多個板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的測量結(jié)果及hic試驗(yàn)結(jié)果。通過使用多個板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度的測量結(jié)果及hic試驗(yàn)結(jié)果能夠得到更準(zhǔn)確的閾值，能夠減少hic是否發(fā)生的誤判。

偏析部和抗hic性的調(diào)査，可以由板坯和制品的1個斷面評價，也可以由2個斷面以上評價。以下，調(diào)查相同爐料的板坯的多個斷面，其結(jié)果顯示在圖3中。在圖3中，例1是調(diào)查同一爐料的2個斷面的例子，例2是調(diào)查同一爐料的3個斷面的例子，均為對于相可以充當(dāng)apix65級的板坯實(shí)施調(diào)査的結(jié)果。

如上述圖3所示，在例1中，2個斷面的最大偏析粒徑分別為1.12mm、1.14mm，個數(shù)密度均為0個/m²。另外，在hic試驗(yàn)中，任意一個斷面均未以中心偏析部為起點(diǎn)發(fā)生hic。另外在例2中，3個斷面的最大偏析粒徑分別為2.23mm、2.25mm、2.26mm，個數(shù)密度全部是1667個/m²。于是，全部的斷面以中心偏析部為起點(diǎn)發(fā)生hic。

如此，為相同爐料時，即使斷面不同，也能夠得到大致相同的結(jié)果。另外，各爐料就每1個斷面調(diào)査50個爐料時，還另行確認(rèn)到，在各爐料間能夠得到大致相同的結(jié)果，沒有誤判，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的評價。

在上述圖3的例子中，使用可以充分apix65級的板坯實(shí)施，但強(qiáng)度級改變，例如在apix70級以上，偏析部的形成和偏差也沒有變化，因此調(diào)査斷面數(shù)不受限定。

板坯的調(diào)査位置(調(diào)査面)如下述實(shí)施例所示，優(yōu)選為恒定區(qū)，但也可以是非恒定區(qū)。所謂“非恒定區(qū)”，就是鑄造條件在變化時鑄造的部分，可列舉在鑄造速度上升時的所謂鑄造初期，和鑄造速度的下降時的所謂鑄造末期鑄造的部分等。在非恒定區(qū)調(diào)査時，如圖4所示，優(yōu)選調(diào)査與實(shí)施hic試驗(yàn)的部位鄰接的部分。因?yàn)檫@部分顯示出hic試驗(yàn)結(jié)果同樣的抗hic性，所以能夠進(jìn)行更準(zhǔn)確的評價。

根據(jù)本發(fā)明，在抗hic性的評價中，使用上述最大偏析粒徑和個數(shù)密度。因?yàn)槟軌驌?jù)此準(zhǔn)確地評價鑄片的內(nèi)部品質(zhì)，所以能夠以此評價結(jié)果為基礎(chǔ)，在鑄片的階段評價抗hic性。由此，能夠省略需要花費(fèi)數(shù)周的hic試驗(yàn)，因此能夠大幅縮短從制造至發(fā)貨的周期。

本申請基于2014年12月26日申請的日本國專利申請第2014－266490號和2015年10月22日申請的日本國專利申請第2015－208021號主張優(yōu)先權(quán)的利益。2014年12月26日申請的日本國專利申請第2014－266490號的說明書的全部內(nèi)容和2015年10月22日申請的日本國專利申請第2015－208021號的說明書的全部內(nèi)容，用于本申請的參考而援引。

實(shí)施例

以下，列舉實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明當(dāng)然不受下述實(shí)施例限制，在能夠符合前、后述的宗旨的范圍，當(dāng)然也可以適當(dāng)加以變更實(shí)施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

在表1、圖5和圖6中，顯示用于確定閾值tθ的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。將相當(dāng)于apix65級和相當(dāng)于apix70級的板坯分別各鑄造7個爐料，將相當(dāng)于asmesa516級60、相當(dāng)于asmesa516等級65和相當(dāng)于asmesa516等級70的板坯分別各鑄造1個爐料，如下述這樣調(diào)查中心偏析。還有，在所述的表1和后述的表3中，“x70”表示apix70級，“x65”表示apix65等級，“sa51660”表示asmesa516等級60，“sa51665”表示asmesa516等級65，“sa51670”表示asmesa516等級70。

在此，說明表1所示的條件。

＜中間包內(nèi)鋼液的成分＞

通過發(fā)射光譜分析法測量c、mn、nb、p、ca的濃度。因?yàn)閟濃度低，所以由發(fā)射光譜分析法進(jìn)行測量困難。因此，s濃度的測量使用燃燒－紅外線吸收法。

＜鑄造條件＞

·比水量

比水量＝(從鑄模正下方至連鑄機(jī)最終輥道的單位時間的總二次冷卻水量[l/min.])/(單位時間的鑄造鑄片質(zhì)量[kg/min.])

·鑄造速度

關(guān)于鑄片的拉拔速度[m/min.]，根據(jù)與鑄片接觸的輥(主輥：メジャーロール)的直徑(周長)與轉(zhuǎn)速(單位時間的轉(zhuǎn)速)計(jì)算。

(鑄造)

熔煉在本發(fā)明所規(guī)定的成分組成的范圍內(nèi)，中間包內(nèi)鋼液的成分組成如表1所示的鋼，通過連續(xù)鑄造，得到厚度為280mm的鋼片，即板坯。

(中心偏析的偏析度的調(diào)査)

在總長為10～15m的位置于恒定區(qū)切斷板坯，以下述方式調(diào)查中心偏析的偏析度。在此，所謂“恒定區(qū)”就是滿足下述的條件的部位。中心偏析調(diào)査斷面數(shù)如表1所示。

1)鑄造速度一定。

2)沒有發(fā)生浸入式水口堵塞等的操作異常。

3)冷卻條件沒有變化。

4)輥間隙沒有變化。

中心偏析的調(diào)査步驟

(1)將從板坯切斷面的寬度w的兩端除去d/2的寬度w－d的范圍研磨#800。

(2)以苦味酸20g/l、氯化銅5g/l及表面活性劑60ml/l腐蝕研磨面。

(3)由下述的方法計(jì)算最大偏析粒徑。

(3－1)將從板坯的寬度w的兩端除去d/2的寬度w－d的范圍，在寬度方向上劃分成110mm的區(qū)段，在各區(qū)段，使用直尺目視測量距厚度中央±15mm的范圍中，即dn＝0.03m中存在的偏析粒的長徑a和短徑b。

(3－2)根據(jù)下式計(jì)算偏析粒的當(dāng)量圓直徑ds。

π×a/2×b/2(橢圓面積)＝π×(ds/2)²

ds＝(a×b)^0.5

(3－3)將全部區(qū)段的粒徑ds之中最大的粒徑dsmax，作為偏析粒的最大直徑，即“最大偏析粒徑x”。

(4)由下述的方法計(jì)算規(guī)定直徑以上的偏析粒的個數(shù)密度。

(4－1)將從板坯的寬度w的兩端除去d/2的寬度w－d的范圍，沿寬度方向劃分成110mm的區(qū)段，即wn＝0.11m的區(qū)段，在各區(qū)段，目視計(jì)數(shù)距厚度中央±15mm的范圍內(nèi)存在的偏析粒(比直徑1.2mm的圓大的偏析粒)的個數(shù)。在此，偏析粒是否比直徑1.2mm的圓大，通過在偏析粒上重疊印刷有直徑1.2mm的圓的透明的薄片來確認(rèn)。

(4－2)由下式計(jì)算各區(qū)段的個數(shù)密度。

各區(qū)段的個數(shù)密度＝個數(shù)/1個區(qū)段的面積＝個數(shù)/(0.11m×0.03m)

(軋制)

之后，加熱相當(dāng)于apix65級和相當(dāng)于apix70級的板坯，使之達(dá)到1050～1250℃后，以鋼板的表面溫度計(jì)為900℃以上，如下述通過計(jì)算求得的鋼板平均溫度為1000℃以上的累積壓下率為40％以上，并且使每一道次的壓下率為10％以上的軋道為兩個道次以上而進(jìn)行熱軋。其后，再使700℃以上、低于900℃的累積壓下率為20％以上而進(jìn)行熱軋，使軋制結(jié)束溫度為700℃以上、低于900℃。其后，從650℃以上的溫度起開始水冷，在350～600℃的溫度停止，之后，再空冷至室溫，得到板厚45mm的鋼板。另外，使軋制結(jié)束溫度為850℃以上而對于相當(dāng)于sa516級60、相當(dāng)于sa516級65和相當(dāng)于sa516級70的板坯進(jìn)行熱軋后，空冷至室溫，再加熱至850℃以上、950℃以下的溫度而淬火后，以600～700℃進(jìn)行回火處理，得到板厚40mm的鋼板。還有，均不在板坯寬度方向上實(shí)施軋制。

上述鋼板平均溫度，以如下方式求得。即，基于軋制中的軋道表和道次間的冷卻方法(水冷或空冷)等的數(shù)據(jù)，運(yùn)用差分法等適于計(jì)算的方法，計(jì)算板厚方向的任意的位置的溫度，求得的從鋼片的表面至背面的溫度的平均值作為鋼板平均溫度。關(guān)于鋼板平均溫度下同。

(hic試驗(yàn))

為了確定閾值，在本實(shí)施例中，軋制后進(jìn)行hic試驗(yàn)。

(a)從軋制后的制品上切下試樣，實(shí)施hic試驗(yàn)。hic試驗(yàn)遵循nacestandardtm0284－2003所規(guī)定的方法實(shí)施。(b)hic試驗(yàn)后，在3處切斷試樣，以顯微鏡觀察各斷面(3個斷面)，確認(rèn)有無裂紋(hic)。在所圖2(a)所示的“從制品的寬度w的兩端除去d/2的寬度w－d的范圍的區(qū)域r13”中，確認(rèn)裂紋的有無。

(最大偏析粒徑和個數(shù)密度的閾值函數(shù)fθ(x,y)的確定)

在圖5、6中顯示“‘最大偏析粒徑’和‘個數(shù)密度’”與經(jīng)由所述hic試驗(yàn)確認(rèn)的“hic有無發(fā)生”的關(guān)系。還有，圖5、6是從所述表1的各試驗(yàn)no.的鋼板中提取多數(shù)據(jù)繪制的。上述圖5是表2所示的強(qiáng)度級為相當(dāng)于apix65級的成分時，調(diào)查hic發(fā)生的閾值fθ(x,y)的結(jié)果，上述圖6是表2所示的強(qiáng)度級是相當(dāng)于apix70級的成分時，調(diào)查hic發(fā)生的閾值fθ(x,y)的結(jié)果。

根據(jù)圖5，在可以充當(dāng)apix65級的板坯中，

(i)最大偏析粒徑≤1.26mm時，hic不發(fā)生。

(ii)1.26mm＜最大偏析粒徑＜1.78mm時，hic發(fā)生的情況和不發(fā)生的情況混雜。在此范圍，hic是否發(fā)生的邊界能夠由y＝－3846×x+7178表示，

y≤－3846×x+7178時，hic不發(fā)生，但

y＞－3846×x+7178時，hic發(fā)生。

在此，x是“最大偏析粒徑”，y是“比直徑1.2mm的圓大的偏析粒的個數(shù)密度”。

(iii)最大偏析粒徑≥1.78mm時，hic發(fā)生。

因此，使最大偏析粒徑和個數(shù)密度(比直徑1.2mm的圓大的偏析粒的個數(shù)密度)的閾值函數(shù)為下述。

·x＝1.26mm

·y＝－3846×x+7178(1.26mm＜x＜1.78mm)

·x＝1.78mm

于是，

(i)hic發(fā)生范圍為下述的2個范圍，

·1.26mm＜x＜1.78mm，且y＞－3846×x+7178

·x≥1.78mm(y包含所有的值)

(ii)hic不發(fā)生范圍為下述的2個范圍。

·x≤1.26mm(y包含所有的值)

·1.26mm＜x＜1.78mm，且y≤－3846×x+7178

根據(jù)上述，在判定對象的可以充當(dāng)apix65級的板坯中，

(a)x≤1.26mm時，不論y的值，均判斷為hic不發(fā)生。

(b)1.26mm＜x＜1.78mm的情況下，

y≤－3846×x+7178時，判斷為hic不發(fā)生，

y＞－3846×x+7178時，判斷為hic發(fā)生。

(c)x≥1.78mm時，不論y的值，均判斷為hic發(fā)生。

另外，asmesa516級60、級65和astma516級60、級65，因?yàn)槭窍喈?dāng)于上述apix65級的成分，所以進(jìn)行與上述apix65級相同的判斷。

另一方面，根據(jù)圖6，在可以充當(dāng)apix70級的板坯中，

(i)最大偏析粒徑≤1.22mm時，hic不發(fā)生。

(ii)1.22mm＜最大偏析粒徑＜1.72mm時，hic發(fā)生的情況與不發(fā)生的情況混雜。在此范圍，hic是否發(fā)生的邊界能夠由y＝－3333×x+6067表示，

y≤－3333×x+6067時，hic不發(fā)生，但

y＞－3333×x+6067時，hic發(fā)生。

在此，x是“最大偏析粒徑”，y是“比直徑1.2mm的圓大的偏析粒的個數(shù)密度”。

(iii)最大偏析粒徑≥1.72mm時，hic發(fā)生。

因此，使最大偏析粒徑和個數(shù)密度(比直徑1.2mm的圓大的偏析粒的個數(shù)密度)的閾值函數(shù)為下述。

·x＝1.22mm

·y＝－3333×x+6067(1.22mm＜x＜1.72mm)

·x＝1.72mm

于是，

(i)hic發(fā)生范圍為下述的2個范圍，

·1.22mm＜x＜1.72mm，且y＞－3333×x+6067

·x≥1.72mm(y包含所有的值)

(ii)hic不發(fā)生范圍為下述的2個范圍。

·x≤1.22mm(y包含所有的值)

·1.22mm＜x＜1.72mm，且y≤－3333×x+6067

根據(jù)上述，在可以充當(dāng)判定對象的apix70級的板坯中，

(a)x≤1.22mm時，不論y的值，均判斷為hic不發(fā)生。

(b)1.22mm＜x＜1.72mm的情況下，

y≤－3333×x+6067時，判斷為hic不發(fā)生，

y＞－3333×x+6067時，判斷為hic發(fā)生。

(c)x≥1.72mm時，不論y的值，均判斷為hic發(fā)生。

另外，asmesa516等級70和astma516級70，因?yàn)槭窍喈?dāng)于上述apix70級的成分，所以進(jìn)行與上述apix70級相同的判斷。

(判定對象的板坯的評價)

使用上述閾值評價判定對象的板坯的抗hic性。判定對象的板坯，是熔煉表2所示的成分組成的鋼，通過連續(xù)鑄造，得到板坯厚d為280mm，板坯寬度w為2100mm的板坯。根據(jù)各制品級的閾值，調(diào)查判定對象的板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度是處于hic不發(fā)生范圍，或是處于hic發(fā)生范圍，以此為基礎(chǔ)判斷制品中是否會發(fā)生因中心偏析引起的hic。上述判定對象的板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度處于上述閾值的范圍內(nèi)時，中心偏析起因的hic不發(fā)生，即板坯的抗hic性評價為ok，得到的鋼板判斷為抗hic性優(yōu)異。另一方面，上述判定對象的板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度在上述閾值的范圍外時，中心偏析引起的hic發(fā)生，即板坯的抗hic性評價是ng，所得到的鋼板判斷為抗hic性差。

其后，加熱上述板坯使之達(dá)到1050～1250℃后，在表3的“熱軋·冷卻方法”一欄中如顯示為“tmcp”或“qt”那樣，通過2個模式的熱軋·冷卻方法，得到成分組成各種各樣的鋼板(9～90mm板厚×2000～3500mm寬×12000～35000mm長)。所述“tmcp”，是以鋼板的表面溫度計(jì)為900℃以上，通過計(jì)算求得的鋼板平均溫度為1000℃以上的累積壓下率為40％以上，并且使每一道次的壓下率為10％以上的軋道為兩個道次以上而進(jìn)行熱軋。其后，再使700℃以上、低于900℃的累積壓下率為20％以上而進(jìn)行熱軋，使軋制結(jié)束表面溫度為850℃后，從冷卻開始表面溫度：750℃以上起，以平均冷卻速度：10℃/s開始冷卻，在350～600℃的溫度停止，其后，再空冷至室溫的方法。所述“qt”，是使軋制結(jié)束表面溫度為850℃以上而熱軋后，空冷至室溫，再加熱至850℃以上、950℃以下的溫度而淬火后，以600～700℃進(jìn)行回火處理的方法。

(hic試驗(yàn))

使用上述鋼板，實(shí)施hic試驗(yàn)。該hic試驗(yàn)遵循nacestandardtm0284－2003所規(guī)定的方法實(shí)施。hic試驗(yàn)后，在3處切斷試樣，以顯微鏡觀察各斷面(3個斷面)，確認(rèn)有無裂紋(hic)。其結(jié)果顯示在表3中。

[表1]

[表2]

[表3]

由表2和表3可知如下。no.1～7、10～12、15～17和20～22，是滿足規(guī)定的成分組成，并且板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度被抑制hic不發(fā)生范圍，抗hic性優(yōu)異的本發(fā)明的鋼板。

相對于此，no.13、14、18和19中，板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度在閾值的范圍外，即處于hic發(fā)生范圍，板坯的抗hic性評價為ng。另外在軋制后進(jìn)行的hic試驗(yàn)中，確認(rèn)到鋼板發(fā)生裂紋，抗hic性差。no.8、9、23和24中，板坯的最大偏析粒徑和個數(shù)密度雖然處于hic不發(fā)生范圍，但卻是鋼板的化學(xué)成分組成脫離本發(fā)明的規(guī)定的例子。即，no.8的鋼板中，rem和zr為0％，并且(ca/s)的值脫離規(guī)定，另外no.9的鋼板中，rem和zr為0％，并且(ca－1.25s)/o的值脫離規(guī)定，因此抗hic性均差。另外no.23其(ca/s)的值脫離規(guī)定，no.24其(ca－1.25s)/o的值脫離規(guī)定，因此抗hic性均差。

板坯的抗hic性評價為ok的例子中，從鑄造開始到作為制品的鋼板，即，截至到抗硫鋼板發(fā)貨的周期(鑄造→軋制→發(fā)貨)為19天。相對于此，如果使用軋制后得到的鋼板進(jìn)行hic試驗(yàn)，評價抗hic性，則從鑄造開始至發(fā)貨的周期(鑄造→軋制→hic試驗(yàn)→發(fā)貨)需要長達(dá)28天的周期。在本實(shí)施例中，因?yàn)槟軌蚴÷运鲕堉坪蟮膆ic試驗(yàn)，所以從鑄造開始到發(fā)貨的周期能夠從28日大幅縮短到19天。

另外，板坯的抗hic性評價為ng的例子中，在板坯的階段開始再熔煉時，從鑄造開始至作為制品的鋼板，即，截至到抗硫鋼板發(fā)貨的周期(鑄造→再熔煉→軋制→發(fā)貨)為54天。相對于此，使用軋制后所得到的鋼板進(jìn)行hic試驗(yàn)，評價制品的抗hic性，如果結(jié)果是評價為ng，則在進(jìn)行上述hic試驗(yàn)后才開始再熔煉，因此從鑄造開始至作為制品的鋼板發(fā)貨的周期(鑄造→軋制→hic試驗(yàn)→再熔煉→軋制→hic試驗(yàn)→發(fā)貨)需要長達(dá)72天的周期。在本實(shí)施例中，因?yàn)槟軌蚴÷运鲕堉坪蟮膆ic試驗(yàn)，所以即使需要再熔煉時，從鑄造開始至發(fā)貨的周期也能夠從72天大幅縮短到54天。

如以上，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)椴挥眠M(jìn)行軋制后的hic試驗(yàn)，在作為鑄片的板坯的階段就能夠評價抗hic性，所以能夠大幅縮短制造交付周期。還有，在本實(shí)施例中，用于確定板坯的抗hic性評價用閾值的hic試驗(yàn)，與確認(rèn)用的hic試驗(yàn)相同，所以本發(fā)明的判定方法可以說精度很高。