【事件の表示】
　特許第２８３３４４２号「低温用Ｎｉ含有鋼およびその連続鋳造鋳片の２次冷却方法」の請求項１、３　に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８３３４４２号の請求項１、３に係る特許を維持する。
【理　由】
（１）手続の経緯
　特許２８３３４４２号の請求項１ないし３に係る発明は、平成５年９月２３日に特許出願され、平成１０年１０月２日にその特許の設定登録がなされ、その後、株式会社神戸製鋼所より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年２月１４日に訂正請求がなされたものである。
　
（２）訂正の適否についての判断
ア．訂正明細書の請求項１〜３に係る発明
　訂正明細書の請求項１に係る発明（以下、「本件発明１」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのものである。
「重量で、Ｃ０．１％以下、Ｓｉ０．５％以下、Ｍｎ１．０％以下、Ｎｉ５．５〜１０％、Ｐ０．００２０％以下、Ｓ０．００２０％以下、Ａｌ０．００５〜０．０２０％、Ｎ０．００２０〜０．００４０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼。」
　また、同請求項２に係る発明（以下、「本件発明２」という。）は、その特許請求の範囲の請求項２に記載された次のとおりのものである。
「さらに重量で、Ｔｉ０．００５〜０．０２０％、Ｍｏ０．２０％以下の一方または双方を含有することを特徴とする請求項１記載の熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼。」
　また、同請求項３に係る発明（以下、「本件発明３」という。）は、その特許請求の範囲の請求項３に記載された次のとおりのものである。
「連続鋳造鋳片が矯正応力を受ける点における鋳片の表面温度を８５０℃以上とし、鋳片の表面温度が８５０〜６００℃となる範囲を矯正応力がかからないように冷却することを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼の連続鋳造における鋳片の２次冷却方法。」
　
イ．訂正の目的の適否、拡張・変更の存否
　上記訂正は、「熱間延性に優れた」なる物性限定をさらに付加することを目的とするものであるが、訂正前の明細書には、「高温延性をさらに向上できる」（段落００１３）、「表面割れの発生が６００〜８５０℃における熱間延性の低下によるものである」（段落００１７）等の記載があり、訂正前の特許請求の範囲の請求項１に係る発明の「低温用Ｎｉ含有鋼」であれば、「熱間延性に優れている」ことも明らかであって、単に材料物性について明記したに過ぎず、明りょうでない記載の釈明に該当し、また、実質的に特許請求の範囲を拡張・変更するものでもない。
　
ウ．独立特許要件についての判断
（刊行物記載の発明）
　本件発明１に対し、当審で通知した取消理由で引用した刊行物１（特公平５−４１６９号公報）には、第１表および第２表に具体的合金組成が開示されているとともに、Ｎｉを５〜１０％含有する鋼において、硫黄やりん、窒素等の不純物元素の含有量を極力低減することが靭性の向上に有効である旨記載されている（第６欄第２０〜２８行）。
　また、同刊行物２（特開昭５７−３２８６２号公報）には、連続鋳造鋳片の割れ防止には、ＡｌＮの析出防止が必要である旨が記載されている（第２頁右上欄１８行〜同左下欄第２行）とともに、実施例として具体的合金組成についても開示されている（第３頁右上欄最下行〜左下欄第３行）。
　一方、同刊行物３（日本金属学会誌，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．５，ｐｐ．４４２−４４８）には、そのＴａｂｌｅ１に具体的合金組成が開示され、「Ａｌの添加は、鋼中のＯ，および微量のＮを化学量論的に固定し得る量のほかに，若干の過剰量を見込んで行われた」ことが記載されており（第４４２頁右欄最下行〜第４４３頁左欄第２行）、また、鋼中の微量不純物元素は靭性に著しい影響をもつことについても記載されている（第４４２頁右欄第７〜９行）。
　次に、同刊行物４（鉄と鋼，Ｖｏｌ．６８，Ｎｏ．１２，ｐ．Ｓ１４７４）には、Ｔａｂｌｅ１に具体的合金組成が開示され、極低燐・極低硫化により９％Ｎｉ鋼の低温靭性が著しく改善することが記載されている（第Ｓ１４７４頁第４〜５行）。
　さらに、同刊行物５（鉄と鋼，Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．５，ｐ．Ｓ５２６）には、Ｔａｂｌｅ１に具体的合金組成が開示され、「Ｐ，Ｓ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｓｎなどの不純物の低減が低温じん性の改善にきわめて効果的である」旨が記載されている（第Ｓ５２６頁第１５〜１８行）。
　
（対比）
　ここで、本件発明１と各刊行物に記載された発明とを対比する。
　まず、合金組成について検討するに、刊行物１に記載されたものは、ＰおよびＡｌの含有量が本件発明の範囲外のものであり、刊行物２に記載されたものは、Ａｌ、ＰおよびＳの含有量が本件発明の範囲外のものであり、刊行物３に記載されたものは、Ｐ、ＳおよびＮの含有量が、本件発明の範囲外であるとともに、本件発明１で不可避的不純物レベルまで低減されるＯを所定量含有しており、刊行物４に記載されたものは、ＮおよびＡｌについての規定がないものであり、また、刊行物５に記載されたものは、本件発明１で不可避的不純物レベルまで低減されるＯ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎが所定量含有するものである。
　してみると、刊行物１〜５に記載されたものは、何れも、本件発明の合金組成を満たさないものである。
　次に、合金の用途限定・物性限定について検討する。
　刊行物１、２に記載されたものは、本件発明１の目的と類似の連続鋳造時の表面割れ等の防止を図った低温用鋼ではあるものの、Ｐ，Ｓ，ＡｌおよびＮがすべて揃って低減・規制された場合に期待される物性であるところの本件発明１にいう（６００〜８５０℃における）「熱間延性に優れた」ものではない。
　してみると、刊行物１又は２に記載されたものは、少なくともＰ、Ａｌの含有量および期待される物性において本件発明１と相違する以上、刊行物１に記載されたものと刊行物２に記載されたものとを如何に組み合わせたとしても、本件発明１にかかるＰ、Ａｌの含有量を導出することができないものである。
　また、刊行物３〜５に記載されたものは、何れも、焼入・焼戻処理される材料の低温靭性の改善を図ったものに過ぎず、本件発明の「低温用Ｎｉ含有鋼」ということができるとしても、刊行物３〜５の何れにも「熱間延性」や連続鋳造時の割れ等についての記載も示唆もないことから、本件発明１にいう「熱間延性に優れた」ものではない。
　したがって、刊行物３〜５に記載されたものは、Ｐ又はＡｌの含有量についてのみ着目すれば、本件発明１の範囲を部分的に満足するものではあるものの、その期待される物性としては、（低温）靭性に主眼がおかれているのに対し、連続鋳造性に主眼のおかれた刊行物１又は２に記載されたものとは相違するものであって、しかも、（低温）靭性が改善されれば、連続鋳造性も一般に改善するということもできないことから、刊行物１又は２に記載されたものと刊行物３〜５に記載されたものとを組み合わせるべき合理的事由がなく、刊行物１又は２に記載されたものにおいて、刊行物３〜５に記載されたＰやＡｌの含有量を採用することはできないものと認められる。
　そして、本件発明１は、上記の合金組成範囲を選択することにより、「６００〜８５０℃における熱間延性の低下」を回避して、「連続鋳造による製造が可能な低温靭性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼を提供」することを可能としたものであって、顕著な作用・効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、刊行物１〜５に基いて当業者が容易に発明することができたものとはいえない。
　よって、本件発明１は、特許出願の際に独立して特許を受けることができたものである。
　
（本件発明２について）
　また、訂正明細書の請求項２は、訂正明細書の請求項１を引用する形式で記載されており、更なる添加元素およびその含有量を限定したものであるから、本件発明２は、前述の本件発明１と同様な理由により、特許出願の際に独立して特許を受けることができたものである。
　
（本件発明３について）
　さらに、訂正明細書の請求項３は、訂正明細書の請求項１又は２を引用する形式で記載されており、本件発明１又は２の「Ｎｉ含有鋼」を連続鋳造する際の「鋳片の２次冷却方法」を更に限定したものであるから、本件発明３は、前述の本件発明１と同様な理由により、特許出願の際に独立して特許を受けることができたものである。
　
エ．むすび
　以上のとおりであるので、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する同第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
（３）特許異議の申立てについての判断
ア．申立ての理由の概要
　特許異議申立人株式会社神戸製鋼所は、請求項１、３に係る発明が、甲第１号証（日本金属学会誌，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．５，ｐｐ．４４２−４４８）、甲第２号証（鉄と鋼，Ｖｏｌ．６８，Ｎｏ．１２，ｐ．Ｓ１４７４）、甲第３号証（鉄と鋼，Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．５，ｐ．Ｓ５２６）、甲第４号証（特公平５−４１６９号公報）および甲第５号証（特開昭５７−３２８６２号公報）に基いて当業者が容易に発明することができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるから、請求項１，３に係る発明の特許を取り消すべきものと主張している。
　
イ．判断
　特許異議申立人株式会社神戸製鋼所の提出した甲第１〜５号証と前述の取消理由通知における刊行物１〜５とは、単に番号（すなわち引用する順番）が相違するのみで同じ文献であるから、本件発明１，３は、上記２．（２）ウで示したように、甲第１〜５号証に記載された発明から当業者が容易に発明することができたものとすることはできないものである。
　
ウ．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１、３の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、３の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年３月１３日（２０００．３．１３）
【訂正の要旨】
　特許第２８３３４４２号発明の明細書中特許請求の範囲請求項１〜３のそれぞれに「低温用Ｎｉ含有鋼」とあるのを、本件訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、明りょうでない記載の釈明を目的として、何れも「熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼」と訂正する。
　特許第２８３３４４２号発明の明細書を、本件訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち、明細書原本における段落００１１の「低温靭性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼」とあるのを「低温靭性優れ、かつ熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼」と、並びに段落００１４〜００１６のそれぞれに「低温用Ｎｉ含有鋼」とあるのを、それぞれ「熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼」と、明りょうでない記載の釈明を目的として、訂正する。
（５４）【発明の名称】
低温用Ｎｉ含有鋼およびその連続鋳造鋳片の２次冷却方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】重量で、Ｃ　０．１％以下、Ｓｉ　０．５％以下、Ｍｎ　１．０％以下、Ｎｉ　５．５〜１０％、Ｐ　０．００２０％以下、Ｓ　０．００２０％以下、Ａｌ　０．００５〜０．０２０％、Ｎ　０．００２０〜０．００４０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　【請求項２】　さらに重量で、Ｔｉ　０．００５〜０．０２０％、Ｍｏ　０．２０％以下の一方または双方を含有することを特徴とする請求項１記載の
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　【請求項３】
　連続鋳造鋳片が矯正応力を受ける点における鋳片の表面温度を８５０℃以上とし、鋳片の表面温度が８５０〜６００℃となる範囲を矯正応力がかからないように冷却することを特徴とする請求項１または２記載の
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は連続鋳造時に鋳片に表面疵が発生しにくい低温用Ｎｉ含有鋼およびその連続鋳造鋳片の２次冷却方法に関するものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　従来より鋼にＮｉを添加すると低温靭性が向上することが知られており、Ｎｉを２〜１０％程度含有する鋼が低温用鋼として使用されている。なかでもＮｉを９％程度含有する鋼は−１６０℃以下での使用に耐えることから液化天然ガスなどのタンク材などに使用されている。
　　　【０００３】
　一方、鋼の製造工程において、図５に示すような連続鋳造は歩留まりの向上、省力化、高生産性化などに大きな効果をあげ、現在では特殊な材質、寸法上の制約がある場合などを除けばほぼ１００％が連続鋳造されている。しかし、Ｎｉを５．５〜１０％含有する鋼は、普通の炭素鋼、低合金鋼に比べて表面横割れ、表皮下割れ、コーナー割れの発生が激しく、連続鋳造による製造が困難という問題がある。
　　　【０００４】
　これらの割れは、連続鋳造の２次冷却時に鋳片表面温度が熱間延性の低下する６００〜８５０℃にまで降下し、この時熱応力、矯正応力を受けることにより生じることが知られている。Ｎｉを５．５〜１０％含有する鋼では、γ相が初晶として凝固するため、粒界へのＳ、Ｐ等の偏析が著しく、その結果普通の炭素鋼、低合金鋼に比べて６００〜８５０℃における延性の低下が顕著になり、連続鋳造時の割れも激しくなると考えられている。
　　　【０００５】
　そこで、これらの鋼を連続鋳造によって製造するために冷却方法を改善した発明が幾つか提案されている。特開昭５７−３２８６２号公報の方法は、前述の矯正応力を受ける点での表面温度が延性の低下する温度域にまで低下しないように、小さい冷却速度で冷却し、かつ鋳片表面温度の均一化を図り、鋳片表面に発生する熱応力を緩和する方法である。
　　　【０００６】
　その他にも、２次冷却水ノズルにオーバルタイプノズルや気水ノズル（ミストノズル）を用いることにより鋳片表面温度を均一化し、鋳片表面に発生する熱応力を低減し、その結果鋳片表面疵を防止することを可能とする方法が報告されている。しかし、これらの対策をとっても鋳片巾方向の端部（鋳片コーナー部分）では、冷却されやすく鋳片内部からの復熱の効果も少ないために、上記矯正応力を受ける点における表面温度を廷性の低下する温度以上に安定して維持することは困難であるという問題が内在していた。
　　　【０００７】
　そこで、特公平５−４１６９号公報の方法では、１１５０〜９５０℃の温度領域で冷却速度を２０℃／分以下に制御すれば延性が向上することを見いだし、これをもとに連続鋳造時の冷却速度を１１５０〜９５０℃の温度領域で冷却速度を２０℃／分以下に制御することにより連続鋳造時の表面割れを防止する方法が提案されている。
　　　【０００８】
　これらの方法は表面割れの防止のために効果的であるが、現実には実操業の連続鋳造機の冷却を安定してコントロールすることが困難であるという問題を有していた。
　　　【０００９】
　また、Ｐ、Ｓが粒界偏析すると割れやすくなるため、これらの含有量を低減すると良いことが報告されており、上記特公平５−４１６９号公報では、上記冷却速度の制御に加えてＮｉ鋼の組成を、Ｓ　０．００３０％以下、Ｐ　０．０１％以下、Ｎ　０．００４％以下に高純度化することにより安定な効果を得ることができることを報告している。
　　　【００１０】
　このようにＮｉ含有低温用鋼について冷却方法の改善、成分調整など多様な方法が試みられているが、なお表面割れの発生を完全に防止することができず、連続鋳造による製造は困難であるのが実状であった。
　　　【００１１】
　　【発明が解決しようとする課題】
　本発明はかかる問題点を解決し、連続鋳造による製造が可能な
低温靭性に優れ、かつ熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　　　【００１２】
　　【課題を解決するための手段】
　前述のように、従来、Ｎｉを５．５〜１０％程度含有する鋼の連続鋳造時に発生する割れを防止するためにそのＰ含有量およびＳ含有量を低減する方法が提案されていた。そして、例えば特公平５−４１６９号公報に示されているように、延性を確保し、割れを防止するには、Ｓ　０．００３０％以下、Ｐ　０．０１％以下程度であれば十分であると考えられていた。
　　　【００１３】
　これに対して、本発明者らは、低温用Ｎｉ含有鋼の連続鋳造による製造の研究の過程において、鋼中のＰ、Ｓ濃度を従来要求されていたより一段と低いレベルまで高純度化することに加えて、Ｎ量を低レベルに規定し、さらにＡｌ量をも低レベルに規定量以下とすることにより、高温延性をさらに向上できることを知見した。本発明は、この知見を基に連続鋳造時の表面割れや表皮下割れを防止する方法を開発したものであり、その要旨とするところは次に記載するとおりである。
　　　【００１４】
１．重量で、Ｃ　０．１％以下、Ｓｉ　０．５％以下、Ｍｎ、１．０％以下、Ｎｉ　５．５〜１０％、Ｐ　０．００２０％以下、Ｓ　０．００２０％以下、Ａｌ　０．００５〜０．０２０％、Ｎ　０．００２０〜０．００４０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　　　【００１５】
２．さらに重量で、Ｔｉ　０．００５〜０．０２０％、Ｍｏ　０．２０％以下の一方または双方を含有することを特徴とする上記１記載の
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　　　【００１６】
３．連続鋳造鋳片が矯正応力を受ける点における鋳片の表面温度を８５０℃以上とし、鋳片の表面温度が８５０〜６００℃となる範囲を矯正応力がかからないように冷却することを特徴とする上記１または２記載の
熱間延性に優れた低温用Ｎｉ含有鋼
　　　【００１７】
　　【作用】
　次に本発明の作用を図面に基づいて説明する。
　連続鋳造における横ひび割れなどの表面割れの発生が６００〜８５０℃における熱間延性の低下によるものであることは前述のとおりであり、連続鋳造における割れ感受性を評価するために成分を変更し高温引張試験を行った。このような試験で連続鋳造における表面割れ発生を模擬することはしばしば行われており、高温引張試験で得られる断面収縮率が６０％以上であれば表面割れの発生率が非常に低下し、表面手入れ率も低下することが一般にいわれている。
　　　【００１８】
　一方、連続鋳造では、表面温度が６００〜８５０℃の高温脆化域において、矯正応力や熱応力を受けないように、これらの応力を受ける温度域を８５０℃以上或は６００℃以下となるようにし、６００〜８５０℃の温度域は応力を受けることなく冷却している。特に、Ｎｉ含有鋼のような冷却の制御が困難で割れやすい鋼種では応力を受ける温度域を８５０℃以上としている。
　　　【００１９】
　しかし、鋳片のコーナー部分では冷却されやすく、冷却水量を制限した場合にも８５０℃程度まで表面温度が低下して脆化域に入ってしまい、この部分で割れが発生しやすい。そこで、連続鋳造時の割れやすさを評価するためには、８５０℃における高温延性が重要となり、おもに８５０℃における断面収縮率に着目して高温引張試験を行った。
　　　【００２０】
　高温引張試験に供した試料の成分を表１に示す。試験片は真空溶解炉を使用して所定成分の試料を溶製し、鍛伸の後切削加工した。試験条件は熱処理履歴については図１に示したとおりであり、１３５０℃に加熱、溶体化の後所定の温度まで降温し引張試験を行った。歪速度は鋳片が矯正されるときのそれに相当する１．０×１０−４／秒とした。
　　　【００２１】
　【表１】
　　　【００２２】
　この試験で得られた結果を図２に示す。Ｃ鋼、Ｄ鋼は従来より使用されている９％Ｎｉ鋼組成での試験結果であり、特にＤ鋼は特公平５−４１６９号公報に記載の鋼組成レベルと同一のものである。しかし、Ｃ鋼、Ｄ鋼のいずれも１０００℃以下の広い温度範囲にわたって延性が低下している。これに対して、Ｓ、Ｐを従来の水準より一段と下げ、かつ低Ａｌ、低Ｎとした本発明鋼であるＡ、Ｂ鋼では、５００〜８００℃の間で６００℃を底とする深い谷を形成し、断面収縮率の値が劣化しているが、連続鋳造の横ひび割れで重要となる８００〜９００℃付近でＣ鋼、Ｄ鋼と比べて著しく延性が改善され、断面収縮率で６０％以上を確保している。
　　　【００２３】
　一方、Ｅ鋼でもＣ鋼、Ｄ鋼と類似の傾向を示し、Ｐ、ＳをそれぞれＰ　０．００２０％以下、Ｓ　０．００２０％以下まで低減させているものの、１０００℃以下ではあまり延性は改善されていない。前述のようにＳ、Ｐは粒界に偏析し、これが高温延性の低下の原因になると考えられるが、Ｓ、Ｐを低減するのみでは高温延性の改善に限度があり、大きな効果が得られないことがわかった。
　　　【００２４】
　さらに、Ｆ鋼ではＳ、Ｐに加えてＮを０．００４０％以下にまで低減しているが、８５０℃における断面収縮率は４５％程度であり、本発明鋼であるＡ、Ｂ鋼の水準までの改善は認められない。従来より、ＮはＡｌと結合してＡｌＮとなり、粒界を脆弱化するため、この対策としてＮを低減することが言われているが、Ｎを低減しても大きな効果は得られないことがわかった。この鋼ではＮ量に比してＡｌ量が多いために固溶Ａｌが存在し、これが悪影響を及ぼしたものと推定される。
　　　【００２５】
　Ｇ鋼では、Ｓ、Ｐは従来レベルとし、Ａｌ、ＮをそれぞれＡｌ　０．００２０％以下、およびＮ　０．００４０％以下に低減しているが、これも十分な高温延性は得られておれず、Ａｌ、Ｎを低減してもＰ、Ｓの含有量が多い場合には十分な効果が得られないことがわかった。
　　　【００２６】
　次に、成分的な限界を見極めるための試験を行った。前述のように連続鋳造時の割れやすさを評価するためには、８５０℃における高温延性が重要となり、図２の結果によれば、各成分の高温延性は測定した全温度域でほぼ平行に変化しており、ある温度でその成分の延性を代表させることが可能と考えられる。そこで、８５０℃で種々の表１に示した以外の組成の試料も含めて高温引張試験を行った。
　　　【００２７】
　実験結果を図３に示す。この図３は８５０℃における断面収縮率に及ぼすＡｌの影響を示したものであり、この値が６０％以上となる組成範囲を求めた。図３ではＰ、Ｓ、Ｎ量に着目し、Ｐ、ＳについてはＰ　０．００１％以下かつＳ　０．００１％以下の条件とＰ　０．００１〜０．００２％，Ｓ　０．００１〜０．００２％の条件で分類し、ＮについてはＮ：２０〜４０ｐｐｍとＮ：４０ｐｐｍ以上に分類して示している。なお、他の元素の含有量は、Ｃ　０．０５〜０．０６％、Ｓｉ　０．２７〜０．２９％、Ｍｎ　０．６８〜０．７１％およびＮｉ　９．１０〜９．２５％とした。
　　　【００２８】
　この図３によれば、Ｎ：２０〜４０ｐｐｍの条件では、Ｐ、Ｓの量にかかわらずＡｌが０．０２％あたりで延性が急に変化している。また、Ｎ：４０ｐｐｍ以上ではＡｌ量の増大と共に延性が低下するもののその変化は少なくなる。これは、Ｎが２０〜４０ｐｐｍの範囲ではＡｌ含有量が０．０２％以上となると、固溶Ａｌ量が増加し、その結果熱間延性が低下するのに対してＮ：４０ｐｐｍ以上になると固溶Ａｌ量が増加しないため変化量が少なくなったものと考えられる。この結果により、Ｐ　０．００２％以下、Ｓ　０．００２％以下、Ｎ：４０ｐｐｍ以下の条件でＡｌ　０．０２０％以下の時に断面収縮率が６０％以上となり、表面割れを防止することが可能となる。
　　　【００２９】
　また、この図３より、Ｐ、ＳについてはＰ　０．００２％以下かつＳ　０．００２％以下で良好な熱間延性が得られているが、さらに含有量を低下させＰ　０．００１％以下かつＳ　０．００１％以下とすると一層良好な熱間延性が得られる。Ａｌについても低減すると延性が向上するが、Ａｌについてはこれを低下すると脱酸不足となる恐れがあり０．００５％以下とするのは好ましくない。Ｎについてもその含有量を４０ｐｐｍ以下に低減すると熱間延性が向上するが、現状の転炉および連続鋳造を使用したプロセスではある程度のＮの含有は避けられず２０ｐｐｍ以下とするのは困難である。
　　　【００３０】
　以上の高温引張試験の結果により、Ｓ、Ｐ、Ａｌ、Ｎを共に低減したとき高温延性が向上し、連続鋳造時の表面割れの防止のためには、Ｓ、Ｐ、ＮおよびＡｌ量を共に低減し、それぞれＰ　０．０２０％以下、Ｓ　０．００２０％以下、Ｎ　０．００２０〜０．００４０％およびＡｌ　０．００５〜０．０２０％とすることが重要であることがわかった。
　　　【００３１】
　前述のように本発明の鋼では、８５０℃における断面収縮率を６０％以上にすることが確保されており、この鋼種を連続鋳造機の矯正点における鋳片表面温度を８５０℃以下まで降下させないように、冷却水量を抑える弱冷却の条件で連続鋳造すれば、表面割れを防止することが可能となるというものであるだが、高温引張試験結果では全温度域で延性が向上しており、他の冷却条件であっても連続鋳造時の割れの発生が抑制されることになることはいうまでもない。
　　　【００３２】
　次に、Ｔｉ、Ｍｏの効果について示す。表２に試験材の組成を、図４に高温引張試験の結果を示す。
　　　【００３３】
　【表２】
　　　【００３４】
　比較のために前述のＢ鋼のデータを併せて示した。Ｔｉを添加することにより、Ｂ鋼に比べて全温度域にわたり延性が向上し、６００〜７００℃でより顕著に改善される。一方、Ｍｏを添加すると６００から７００℃での延性が主に改善される。さらに、両者を添加することによっても良好な熱間延性が得られる。したがって、これらの元素を添加することにより表面割れが抑制されると共に、鋳片の冷却中に部分的な過冷却が生じた場合、あるいは連続鋳造機から後の工程への搬送中などの割れをも低減あるいは防止することが可能となる。
　　　【００３５】
　Ｍｏを添加するとこのように熱間延性が向上するが、同時に強度が向上するので、Ｃ添加量を減らすなどの対策を同時に実施する必要がある。一方、Ｍｏは０．２％以上の添加により低温靱性が悪化するので適当ではない。
　　　【００３６】
　Ｔｉについては０．００５％以下の添加では熱間延性の向上の効果が少なく、また０．０２％以上の添加によりＴｉＣの析出が生じ低温靭性が悪化するので適当でない。
　　　【００３７】
　さらに、これらの元素の他にも、Ｃａを０．００２〜０．００５％添加することにより硫化物の形態を変化させ高温延性が向上することができる。また、Ｂを０．００３％以下添加すると粒界強度を向上させひいては高温延性を向上させる。しかし、０．００３％以上ではその効果が飽和する。
　　　【００３８】
　次に、その他の成分の含有量を限定した理由を示す。
　Ｃは鋼の製造過程で不可避的に含まれ、また、鋼の強度確保のため添加するのであるが０．１％を超えると強度が強くなりすぎ、低温靭性に悪影響を及ぼすためＣ≦０．１％が適当な含有量である。
　　　【００３９】
　Ｓｉは脱酸のために精錬過程で添加されるが、０．５％を超えて含有すると低温靭性に悪影響を与える。
　　　【００４０】
　Ｍｎは脱酸のために精錬過程で添加され、かつ焼入性向上、強度確保の効果があるが１．０％を超えて添加してもその効果は少ない。
　　　【００４１】
　Ｎｉは前述のように低温靭性の改善に効果がある元素であるが、５．５％未満では凝固時の晶出相がδ相であるため、本発明の適用外であり、Ｎｉが１０％を超えても低温靭性の改善効果は認められないのでやはり適用外である。したがって、Ｎｉ含有量としては５．５〜１０％の範囲とした。
　　　【００４２】
　これらの成分の含有量が上に示した範囲にある時は本発明の内容が同様の効果を示し、熱間延性の向上に効果があることはいうまでもない。
　　　【００４３】
　　【実施例】
　本発明の低温用鋼の実施例および比較例を以下に示す。供試材の溶製は溶銑予備処理→転炉→２次精錬の手順で行い、その後連続鋳造を行った。本発明の組成のうち要求レベルの高いＰ、Ｓを所定の組成まで低減するためにＬＦ（Ｌａｄｌｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ）処理を行った。連続鋳造には機長２３ｍで、３点矯正の湾曲型連続鋳造機を使用した。鋳造条件は表３に示したとおりである。
　　　【００４４】
　【表３】
　　　【００４５】
　矯正点における鋳片表面温度が確保できるように弱冷却を採用し、かつ表面が均一に冷却されるようにミスト冷却とした。溶鋼過熱度は低い方が結晶粒が微細化し、表面割れが抑制されると考えられるので低めとした。実施例、比較例ともはぼ同一の引き抜き速度、冷却条件で実験を実施した。連続鋳造時には鋳片の表面温度を放射温度計で測定した。その結果、矯正点でコーナー近傍温度は約８５０〜９００℃であることを確認した。
　　　【００４６】
　実施例、比較例の化学組成を表４に示す。鋳片を冷却後、表面を研削し、割れの発生状況を調査した。割れの発生状況は、０を全く割れが発生しなかった場合、５を全面に深い割れが発生し手入れが不可能の場合とした６段階の指数を用いて評価した。また、鋳片より高温引張試験片を採取し、８５０℃で引張試験を行った。試験条件は前述の高温引張試験と統一した。
　　　【００４７】
　【表４】
　　　【００４８】
　鋳片表面の割れ発生状況の評価、引張試験の結果得られた断面収縮率および表面性状の概略を表５に示す。
　　　【００４９】
　【表５】
　　　【００５０】
　従来鋼である比較例１では、鋳片の表裏ともにほぼ全面にわたり割れが存在し、手入れ不可能な状態であった。また比較例２ではＳ、Ｎの含有量を低減し、比較例３では、Ｐ、Ｓ、Ｎの含有量を低減した結果、割れは低減されているものの、深さ１０ｍｍ以上の割れが存在しており十分とは言えない。これに対し、実施例１〜５に示すとおり、本発明の鋼１〜５を使用することにより顕著に割れが抑制され、中でも実施例１、３〜５では改善の度合が大きい。また、鋳片より得た高温引張試験片の試験結果は鋳片の表面割れ発生状況、および前述の高温引張試験結果と良い一致を示している。
　　　【００５１】
　したがって、高温引張試験の結果により連続鋳造時の割れ感受性を推定することが可能であることが確認された。
　　　【００５２】
　なお、実施例は連続鋳造には湾曲型連続鋳造機を使用したが、本発明の鋼が垂直曲げ型連続鋳造機など鋳造機の形式が変わっても、あるいは冷却条件、引き抜き速度等の各種鋳造条件が変わっても表面割れ防止に効果を示すことは明らかである。
　　　【００５３】
　【発明の効果】
　以上、詳述のように、低温用Ｎｉ含有鋼の連続鋳造において、鋼中のＰ、Ｓ、Ｎ、Ａｌの含有量を低減し、かつ矯正応力がかかる点における鋳片の表面温度が、８５０〜６００℃の脆化温度域を回避するように調整することによって、連続鋳造時に生ずる割れを低減させることができ、品質の向上および歩留まりの向上を達成することが可能となったもので、本発明の実用上の効果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　高温引張試験を行う供試材の熱処理履歴を示すグラフである。
　　【図２】
　種々の組成の供試材の高温引張試験における断面収縮率と試験温度との関係を示すグラフである。
　　【図３】
　種々の組成の供試材の８５０℃について行った高温引張試験における断面収縮率とＡｌ含有量との関係を示すグラフである。
　　【図４】
　Ｔｉ、Ｍｏを含む供試材の高温引張試験における断面収縮率と試験温度との関係を示すグラフである。
　　【図５】
　連続鋳造機の一例を示す模式図である。