(57)【要約】【課題】耐水素誘起割れ性に優れた鋼板や鋼管を実現すること、更には、水素誘起割れ試験を行うことなく、鋳片の内部品質から耐水素誘起割れ性を評価できる鋼板や鋼管を実現する。【解決手段】規定のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎ、およびＯを満たし、更に、規定のＲＥＭ、およびＺｒよりなる群から選択される１種以上の元素を含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、前記Ｃａと前記Ｓの比（Ｃａ／Ｓ）が２．０以上であり、かつ前記Ｃａ、前記Ｓおよび前記Ｏが（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏ ≦ １．８０を満たし、更に、スラブの段階における厚み中心部の、最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度のそれぞれが、前記スラブを圧延して得た鋼板に水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲内にあることを特徴とする耐水素誘起割れ性に優れた鋼板。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．０２〜０．１５％、
Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、
Ｍｎ：０．６〜２．０％、
Ｐ：０％超０．０３０％以下、
Ｓ：０％超０．００３％以下、
Ａｌ：０．０１０〜０．０８％、
Ｃａ：０．０００３〜０．００６０％、
Ｎ：０．００１〜０．０１％、および
Ｏ：０％超０．００４５％以下を満たし、更に、
ＲＥＭ：０％超０．０２％以下、および
Ｚｒ：０％超０．０１０％以下
よりなる群から選択される１種以上の元素を含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、
前記Ｃａと前記Ｓの比（Ｃａ／Ｓ）が２．０以上であり、かつ
前記Ｃａ、前記Ｓおよび前記Ｏが（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏ ≦ １．８０を満たし、
更に、スラブの段階における厚み中心部の、最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度のそれぞれが、前記スラブを圧延して得た鋼板に水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲内にあることを特徴とする耐水素誘起割れ性に優れた鋼板。
【請求項２】
前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲は、予め、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法で求められた範囲である請求項１に記載の鋼板。
（ｉ）前記スラブの厚み中心部での最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する。
（ｉｉ）前記スラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブを圧延して得られる鋼板に対して水素誘起割れ試験を行う。
（ｉｉｉ）上記（ｉ）で測定した最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度と、上記（ｉｉ）の水素誘起割れ試験結果とから、水素誘起割れの発生しない最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を求める。
【請求項３】
前記スラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブは、前記最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定したスラブである請求項２に記載の鋼板。
【請求項４】
鋼板がＡＰＩ Ｘ６５グレードであって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項５】
鋼板がＡＰＩ Ｘ７０グレードであって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項６】
鋼板がＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項７】
鋼板がＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６５であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項８】
鋼板がＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード７０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項９】
鋼板がＡＳＴＭ Ａ５１６グレード６０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１０】
鋼板がＡＳＴＭ Ａ５１６グレード６５であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１１】
鋼板がＡＳＴＭ Ａ５１６グレード７０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１２】
更に他の元素として、質量％で、
Ｂ：０％超０．００５％以下、
Ｖ：０％超０．１％以下、
Ｃｕ：０％超１．５％以下、
Ｎｉ：０％超１．５％以下、
Ｃｒ：０％超１．５％以下、
Ｍｏ：０％超１．５％以下、および
Ｎｂ：０％超０．０６％以下
よりなる群から選択される１種以上の元素を含む請求項１〜１１のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１３】
更に他の元素として、質量％で、
Ｔｉ：０％超０．０３％以下、および
Ｍｇ：０％超０．０１％以下
よりなる群から選択される１種以上の元素を含む請求項１〜１２のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１４】
ラインパイプ用である請求項１〜１３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１５】
圧力容器用である請求項１〜１３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載の鋼板で形成されるラインパイプ用鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐水素誘起割れ性に優れた鋼板およびラインパイプ用鋼管に関する。特には、天然ガス・原油輸送用ラインパイプや貯蔵用タンクなどに好適な、耐水素誘起割れ性に優れた鋼板、および該鋼板を用いて得られる耐水素誘起割れ性に優れたラインパイプ用鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に石油・ガスなどの輸送用ラインパイプや貯蔵用タンクでは、硫化水素を含有する劣質資源の開発に伴い、耐水素誘起割れ性や耐応力腐食割れ性などのいわゆる耐サワー性が必要とされる。以下では、この耐サワー性を備えた鋼板を「耐サワー鋼板」ということがある。水素誘起割れ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｒａｃｋｉｎｇ、以下、「ＨＩＣ」ということがある）は、上記硫化水素等による腐食反応に伴って鋼材内部に侵入した水素が、ＭｎＳやＮｂ（Ｃ，Ｎ）をはじめとする非金属介在物などに集積し、ガス化により生じる割れであることが知られている。
【０００３】
ＨＩＣは、鋳片の中心偏析、内部割れ等を含む偏析部、特にＭｎＳ等の介在物を起点に発生しやすいことが知られている。そこで、従来より、耐ＨＩＣ性を高める技術について幾つか提案されている。例えば特許文献１には、板厚中心部のＭｎ、Ｎｂ、Ｔｉの偏析度を抑制することにより耐ＨＩＣ性を改善した鋼材が開示されている。また特許文献２には、ＣａとＯとＳの含有量からなるパラメータ式によりＭｎＳやＣａ系酸硫化物を起点としたＨＩＣを抑制する方法が開示されている。
【０００４】
これらの方法により、多くのＨＩＣは抑制されるものの、微細なＨＩＣが局所的に多数発生する場合がある。
【０００５】
一方、鋼板は、溶製、鋳造、熱間圧延を経て得られた後、製品として出荷前にＨＩＣ試験が実施される。しかし、ＨＩＣ試験は、結果が判明するまでに数週間を要する。また、上記ＨＩＣ試験でＨＩＣが発生すると、上記鋼板を耐水素誘起割れ性に優れた製品として出荷できず、再度製造、即ち再び溶製から行って得られた製品に対し、再度のＨＩＣ試験を行う必要がある。そうすると、製造期間が長期化して納期遅れ等の原因となる。
【０００６】
そこで、上記熱間圧延後にＨＩＣ試験を行うのではなく、前記鋳造後の鋳片の段階で耐ＨＩＣ性を評価できれば、製造期間を大幅に短縮できると考えられる。ＨＩＣは、上述したように、偏析部（中心偏析、内部割れ）やＭｎＳ等の介在物を起点に発生するため、鋳片の段階でこれらを評価できれば、その評価結果に基づいて耐ＨＩＣ性を評価できると考えられる。
【０００７】
例えば、圧延後にＨＩＣ試験を行う従来の方法では、鋳造から出荷までに下記の長い工程Ａ−１を経る。これに対し、鋳片の段階で耐ＨＩＣ性を評価できれば、下記工程Ｂ−１の通り、ＨＩＣ試験を行う場合の「（ＨＩＣ試験のための）サンプル調整→ＨＩＣ試験」を省略できるため、製品を早期に出荷できる。
工程Ａ−１：鋳造→圧延→（ＨＩＣ試験のための）サンプル調整→ＨＩＣ試験→出荷
工程Ｂ−１：鋳造→耐ＨＩＣ性の評価→圧延→出荷
【０００８】
また、ＨＩＣ試験の結果がＮＧであった場合、従来の方法では、鋳造から再溶製までが長い下記の工程Ａ−２を経る。これに対し、下記工程Ｂ−２の通り鋳片の段階で耐ＨＩＣ性を評価できれば、この評価がＮＧであったとしても、下記工程Ａ−２における「圧延→（ＨＩＣ試験のための）サンプル調整→ＨＩＣ試験」を省略でき、早期に再溶製を開始できる。
工程Ａ−２：鋳造→圧延→（ＨＩＣ試験のための）サンプル調整→ＨＩＣ試験→再溶製
工程Ｂ−２：鋳造→耐ＨＩＣ性の評価→再溶製
【０００９】
このような方法として、特許文献３には、鋳片の段階で内部割れを評価する方法が開示されている。この方法では、内部割れの評価結果からＨＣＲ（Ｈｏｔ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｒｏｌｌｉｎｇ）操業の可否を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２０９４６１号公報
【特許文献２】特開平０６−１３６４４０号公報
【特許文献３】特開２００６−１９８６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＨＩＣは内部割れだけでなく中心偏析を起点に発生しやすいが、特許文献３には、中心偏析の評価方法について記載されていない。したがって、特許文献３の方法では、鋳片の段階で中心偏析が原因の耐ＨＩＣ性を評価できないと考えられる。
【００１２】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、耐水素誘起割れ性に優れた鋼板や鋼管を実現すること、更には、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の内部品質から耐ＨＩＣ性を評価できる鋼板や鋼管を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決し得た本発明の耐水素誘起割れ性に優れた鋼板は、
質量％で、
Ｃ：０．０２〜０．１５％、
Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、
Ｍｎ：０．６〜２．０％、
Ｐ：０％超０．０３０％以下、
Ｓ：０％超０．００３％以下、
Ａｌ：０．０１０〜０．０８％、
Ｃａ：０．０００３〜０．００６０％、
Ｎ：０．００１〜０．０１％、および
Ｏ：０％超０．００４５％以下を満たし、更に、
ＲＥＭ：０％超０．０２％以下、および
Ｚｒ：０％超０．０１０％以下
よりなる群から選択される１種以上の元素を含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、
前記Ｃａと前記Ｓの比（Ｃａ／Ｓ）が２．０以上であり、かつ
前記Ｃａ、前記Ｓおよび前記Ｏが（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏ ≦ １．８０を満たし、
更に、スラブの段階における厚み中心部の、最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度のそれぞれが、前記スラブを圧延して得た鋼板に水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲内にあるところに特徴を有する。
【００１４】
前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲は、予め、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法で求められた範囲であってもよい。
（ｉ）前記スラブの厚み中心部での最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する。
（ｉｉ）前記スラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブを圧延して得られる鋼板に対し、水素誘起割れ試験を行う。
（ｉｉｉ）上記（ｉ）で測定した最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度と、上記（ｉｉ）の水素誘起割れ試験結果とから、水素誘起割れの発生しない最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を求める。
【００１５】
前記スラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブは、前記最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定したスラブであってもよい。
【００１６】
前記鋼板は、ＡＰＩ（Ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）Ｘ６５グレードであって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
を満たす範囲であってもよい。
【００１７】
前記鋼板は、ＡＰＩ Ｘ７０グレードであって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
を満たす範囲であってもよい。
【００１８】
前記鋼板は、ＡＳＭＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）ＳＡ５１６グレード６０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
を満たす範囲であってもよい。
【００１９】
前記鋼板は、ＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６５であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
を満たす範囲であってもよい。
【００２０】
前記鋼板は、ＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード７０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
を満たす範囲であってもよい。
【００２１】
前記鋼板は、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ａ５１６グレード６０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
を満たす範囲であってもよい。
【００２２】
前記鋼板は、ＡＳＴＭ Ａ５１６グレード６５であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
を満たす範囲であってもよい。
【００２３】
前記鋼板は、ＡＳＴＭ Ａ５１６グレード７０であって、前記水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲が、
最大偏析粒径をｘ、所定の径以上の偏析粒の個数密度をｙとしたときに、
ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）、および、
１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
を満たす範囲であってもよい。
【００２４】
前記鋼板は、更に他の元素として、下記（Ａ）および（Ｂ）のうちのいずれか１以上を含んでいてもよい。
（Ａ）質量％で、Ｂ：０％超０．００５％以下、Ｖ：０％超０．１％以下、Ｃｕ：０％超１．５％以下、Ｎｉ：０％超１．５％以下、Ｃｒ：０％超１．５％以下、Ｍｏ：０％超１．５％以下、およびＮｂ：０％超０．０６％以下よりなる群から選択される１種以上の元素
（Ｂ）質量％で、Ｔｉ：０％超０．０３％以下、およびＭｇ：０％超０．０１％以下よりなる群から選択される１種以上の元素
【００２５】
上記鋼板は、ラインパイプ用や圧力容器用として好適である。また本発明には、上記鋼板で形成されるラインパイプ用鋼管も含まれる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、耐水素誘起割れ性の確実に優れた鋼板や鋼管を提供できる。更には、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の内部品質から耐ＨＩＣ性を評価できる鋼板や鋼管を提供できる。これらは、天然ガス・原油の輸送用ラインパイプや貯蔵用タンク等の圧力容器などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（ａ）は、スラブの断面図であり、図１（ｂ）は区間ｒ１の拡大図である。
【図２】図２は、スラブの断面図及び製品の断面図を示す図である。
【図３】図３は、複数の断面について、最大偏析粒径及び個数密度と耐ＨＩＣ性との関係を調査した結果を示す図である。
【図４】図４は、スラブの調査面を説明する図である。
【図５】図５は、実施例におけるＡＰＩ Ｘ６５グレード等の鋼材を用いた場合の、最大偏析粒径及び個数密度と、ＨＩＣ発生の有無との関係を示す図である。
【図６】図６は、実施例におけるＡＰＩ Ｘ７０グレード等の鋼材を用いた場合の、最大偏析粒径及び個数密度と、ＨＩＣ発生の有無との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。まず本発明者らは、ＨＩＣがＭｎＳ介在物を起点に発生しやすいことに着目した。その結果、脱硫作用を有する元素である希土類元素あるいはＺｒを鋼材に含有させることにより、ＭｎＳの生成を抑制し耐水素誘起割れ性を高めることが可能であることに想到した。更に、その脱硫作用を効果的に発揮させるために後述する適切な含有量を見出すに至った。
【００２９】
次に本発明者らは、ＨＩＣが偏析部を起点に発生しやすいことに着目した。その結果、偏析のうち「中心偏析の偏析度」、特に「最大偏析粒径（偏析粒の最大径）」と「所定の径以上の偏析粒の個数密度」に注目し、スラブの段階においてこれらが一定の範囲内にあれば、耐水素誘起割れ性の高い鋼板が得られ、更には製品を早期に出荷できることを見出した。この点については後に詳述する。
【００３０】
まずは成分組成について説明する。
【００３１】
優れた耐ＨＩＣ性を確保するには、鋼材の成分組成を制御する必要がある。更には、例えばラインパイプ用鋼材として求められるその他の特性として、高強度や優れた溶接性等を確保するにも、鋼板の成分組成を下記の通りとする必要がある。以下、前述した希土類元素およびＺｒをはじめ、各成分の規定理由について説明する。
【００３２】
〔成分組成〕
［Ｃ：０．０２〜０．１５％］
Ｃは、母材および溶接部の強度を確保するために必要不可欠な元素であり、０．０２％以上含有させる必要がある。Ｃ量は、好ましくは０．０３％以上であり、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｃ量が多すぎるとＨＡＺ靭性と溶接性が劣化する。またＣ量が過剰であると、ＨＩＣの起点や破壊進展経路となるＮｂＣや島状マルテンサイトが生成しやすくなる。よってＣ量は０．１５％以下とする必要がある。好ましくは０．１２％以下、より好ましくは０．１０％以下である。
【００３３】
［Ｓｉ：０．０２〜０．５０％］
Ｓｉは、脱酸作用を有すると共に、母材および溶接部の強度向上に有効な元素である。これらの効果を得るため、Ｓｉ量を０．０２％以上とする。Ｓｉ量は、好ましくは０．０５％以上であり、より好ましくは０．１５％以上である。しかし、Ｓｉ量が多すぎると溶接性や靭性が劣化する。またＳｉ量が過剰であると、島状マルテンサイトが生じてＨＩＣが発生・進展する。よってＳｉ量は、０．５０％以下に抑える必要がある。Ｓｉ量は、好ましくは０．４５％以下、より好ましくは０．３５％以下である。
【００３４】
［Ｍｎ：０．６〜２．０％］
Ｍｎは、母材および溶接部の強度向上に有効な元素であり、本発明では０．６％以上含有させる。Ｍｎ量は、好ましくは０．８％以上であり、より好ましくは１．０％以上である。しかし、Ｍｎ量が多すぎると、ＭｎＳが生成されて耐水素誘起割れ性が劣化するだけでなくＨＡＺ靭性や溶接性も劣化する。よってＭｎ量の上限を２．０％とする。Ｍｎ量は、好ましくは１．８％以下であり、より好ましくは１．５％以下、さらに好ましくは１．２％以下である。
【００３５】
［Ｐ：０％超０．０３０％以下］
Ｐは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であり、Ｐ量が０．０３０％を超えると母材やＨＡＺ部の靭性劣化が著しく、耐水素誘起割れ性も劣化する。よって本発明ではＰ量を０．０３０％以下に抑える。Ｐ量は、好ましくは０．０２０％以下、より好ましくは０．０１０％以下である。
【００３６】
［Ｓ：０％超０．００３％以下］
Ｓは、多すぎるとＭｎＳを多量に生成し耐水素誘起割れ性を著しく劣化させる元素であるため、本発明ではＳ量の上限を０．００３％とする。Ｓ量は、好ましくは０．００２％以下であり、より好ましくは０．００１５％以下、更に好ましくは０．００１０％以下である。この様に耐水素誘起割れ性向上の観点からは少ない方が望ましい。
【００３７】
［Ａｌ：０．０１０〜０．０８％］
Ａｌは強脱酸元素であり、Ａｌ量が少ないと、酸化物中のＣａ濃度が上昇、即ち、Ｃａ系介在物が鋼板表層部に形成されやすくなり微細なＨＩＣが発生する。よって本発明では、Ａｌを０．０１０％以上とする必要がある。Ａｌ量は、好ましくは０．０２０％以上、より好ましくは０．０３０％以上である。一方、Ａｌ含有量が多すぎると、Ａｌの酸化物がクラスター状に生成し水素誘起割れの起点となる。よってＡｌ量は０．０８％以下とする必要がある。Ａｌ量は、好ましくは０．０６％以下であり、より好ましくは０．０５％以下である。
【００３８】
［Ｃａ：０．０００３〜０．００６０％］
Ｃａは、硫化物の形態を制御する作用があり、ＣａＳを形成することによってＭｎＳの形成を抑制する効果がある。この効果を得るには、Ｃａ量を０．０００３％以上とする必要がある。Ｃａ量は、好ましくは０．０００５％以上であり、より好ましくは０．００１０％以上である。一方、Ｃａ量が０．００６０％を超えると、Ｃａ系介在物を起点にＨＩＣが多く発生する。よって本発明では、Ｃａ量の上限を０．００６０％とする。Ｃａ量は、好ましくは０．００４５％以下であり、より好ましくは０．００３５％以下、さらに好ましくは０．００２５％以下である。
【００３９】
［Ｎ：０．００１〜０．０１％］
Ｎは、鋼組織中にＴｉＮとして析出し、ＨＡＺ部のオーステナイト粒の粗大化を抑制し、さらにフェライト変態を促進させて、ＨＡＺ部の靭性を向上させる元素である。この効果を得るにはＮを０．００１％以上含有させる必要がある。Ｎ量は、好ましくは０．００３％以上であり、より好ましくは０．００４０％以上である。しかしＮ量が多すぎると、固溶Ｎの存在によりＨＡＺ靭性がかえって劣化するため、Ｎ量は、０．０１％以下とする必要がある。好ましくは０．００８％以下であり、より好ましくは０．００６０％以下である。
【００４０】
［Ｏ：０％超０．００４５％以下］
Ｏ（酸素）は、清浄度向上の観点から低いほうが望ましく、Ｏが多量に含まれる場合、靭性が劣化することに加え、酸化物を起点にＨＩＣが発生し、耐水素誘起割れ性が劣化する。この観点から、Ｏ量は０．００４５％以下とする必要があり、好ましくは０．００３０％以下、より好ましくは０．００２０％以下である。
【００４１】
［Ｃａ／Ｓ（質量比）：２．０以上］
前述の通り、Ｓは硫化物系介在物としてＭｎＳを形成し、該ＭｎＳを起点にＨＩＣが発生する。このため、Ｃａを添加して鋼中の硫化物系介在物をＣａＳとして形態を制御し、耐ＨＩＣ性に対するＳの無害化を図る。この作用効果を十分に発揮させるには、Ｃａ／Ｓを２．０以上とする必要がある。Ｃａ／Ｓは、好ましくは２．５以上、より好ましくは３．０以上である。尚、本発明で規定するＣａ量とＳ量からＣａ／Ｓの上限は１７程度となる。
【００４２】
［（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏ ≦ １．８０］
Ｃａ系酸硫化物によるＨＩＣの発生を抑制するには、Ｃａ系介在物の中でも特に凝集合体を形成しやすいＣａＯを抑制することが有効である。そしてそのためには、鋼中全Ｃａ量から硫化物（ＣａＳ）として存在するＣａ分を差し引いたＣａ量（Ｃａ−１．２５Ｓ）が、Ｏ量に対して過剰とならないようにしなければならない。Ｏ量に対してＣａ量（Ｃａ−１．２５Ｓ）が過剰であると、酸化物系介在物としてＣａＯが形成され易くなり、該ＣａＯの凝集合体（粗大なＣａ系介在物）が鋼板表層部に大量に形成されやすくなる。これらの粗大なＣａ系介在物はＨＩＣの起点となるため、優れた耐ＨＩＣ性を得るには（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏを１．８０以下とする必要がある。（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏは、好ましくは１．４０以下、より好ましくは１．３０以下、更に好ましくは１．２０以下、特に好ましくは１．００以下である。尚、ＣａＯと同様に凝集合体を形成しやすいＡｌ2Ｏ3を抑制する観点から、（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏの下限値は０．１程度となる。
【００４３】
［ＲＥＭ：０％超０．０２％以下］
ＲＥＭ（Ｒａｒｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｍｅｔａｌ、希土類元素）は、前述の通り、脱硫作用によりＭｎＳの生成を抑制し耐水素誘起割れ性を高めるのに有効な元素である。このような効果を発揮させるには、ＲＥＭを０．０００２％以上含有させることが好ましい。ＲＥＭ量は、より好ましくは０．０００５％以上、更に好ましくは０．００１０％以上である。一方、ＲＥＭを多量に含有させても効果が飽和する。よってＲＥＭ量の上限は０．０２％とすることが必要である。鋳造時の浸漬ノズルの閉塞を抑えて生産性を高める観点からは、ＲＥＭ量を０．０１５％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０１０％以下、更に好ましくは０．００５０％以下である。尚、本発明において、上記ＲＥＭとは、ランタノイド元素（ＬａからＬｕまでの１５元素）とＳｃ（スカンジウム）およびＹを意味する。
【００４４】
［Ｚｒ：０％超０．０１０％以下］
Ｚｒは、脱硫作用により耐ＨＩＣ性を向上させるとともに、酸化物を形成し微細に分散することでＨＡＺ靭性の向上に寄与する元素である。これらの効果を発揮させるには、Ｚｒ量を０．０００３％以上とすることが好ましい。Ｚｒ量は、より好ましくは０．０００５％以上、更に好ましくは０．００１０％以上、より更に好ましくは０．００１５％以上である。一方、Ｚｒを過剰に添加すると、粗大な介在物を形成して耐水素誘起割れ性および母材靭性を劣化させる。よってＺｒ量は０．０１０％以下とすることが必要である。Ｚｒ量は、好ましくは０．００７０％以下、より好ましくは０．００５０％以下、更に好ましくは０．００３０％以下である。
【００４５】
本発明の鋼材（鋼板、鋼管）の成分は、上記の通りであり、残部は鉄および不可避不純物からなる。また、上記元素に加えて更に、
（ａ）下記量のＢ、Ｖ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＮｂよりなる群から選択される１種以上の元素を含有させることによって、強度や靭性をより高めたり、
（ｂ）下記量のＴｉおよびＭｇよりなる群から選択される１種以上の元素を含有させることによって、ＨＡＺ靭性の向上や、脱硫が促進されて耐ＨＩＣ性をより改善することができる。以下、これらの元素について詳述する。
【００４６】
［Ｂ：０％超０．００５％以下］
Ｂは、焼入れ性を高め、母材および溶接部の強度を高めるとともに、溶接時に、加熱されたＨＡＺ部が冷却する過程でＮと結合してＢＮを析出し、オーステナイト粒内からのフェライト変態を促進するため、ＨＡＺ靭性を向上させる。この効果を得るには、Ｂ量を０．０００２％以上含有させることが好ましい。Ｂ量は、より好ましくは０．０００５％以上であり、更に好ましくは０．００１０％以上である。しかし、Ｂ含有量が過多になると、母材とＨＡＺ部の靭性が劣化したり、溶接性の劣化を招くため、Ｂ量は０．００５％以下とすることが好ましい。Ｂ量は、より好ましくは０．００４％以下、更に好ましくは０．００３０％以下である。
【００４７】
［Ｖ：０％超０．１％以下］
Ｖは、強度の向上に有効な元素であり、この効果を得るには０．００３％以上含有させることが好ましい。より好ましくは０．０１０％以上である。一方、Ｖ含有量が０．１％を超えると溶接性と母材靭性が劣化する。よってＶ量は、０．１％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０８％以下である。
【００４８】
［Ｃｕ：０％超１．５％以下］
Ｃｕは、焼入れ性を向上させて強度を高めるのに有効な元素である。この効果を得るにはＣｕを０．０１％以上含有させることが好ましい。Ｃｕ量は、より好ましくは０．０５％以上、更に好ましくは０．１０％以上である。しかし、Ｃｕ含有量が１．５％を超えると靭性が劣化するため、１．５％以下とすることが好ましい。Ｃｕ量は、より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５０％以下である。
【００４９】
［Ｎｉ：０％超１．５％以下］
Ｎｉは、母材および溶接部の強度と靭性の向上に有効な元素である。この効果を得るためには、Ｎｉ量を０．０１％以上とすることが好ましい。Ｎｉ量は、より好ましくは０．０５％以上、更に好ましくは０．１０％以上である。しかしＮｉが多量に含まれると、構造用鋼材として極めて高価となるため、経済的な観点からＮｉ量は１．５％以下とすることが好ましい。Ｎｉ量は、より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５０％以下である。
【００５０】
［Ｃｒ：０％超１．５％以下］
Ｃｒは、強度の向上に有効な元素であり、この効果を得るには０．０１％以上含有させることが好ましい。Ｃｒ量は、より好ましくは０．０５％以上、更に好ましくは０．１０％以上である。一方、Ｃｒ量が１．５％を超えるとＨＡＺ靭性が劣化する。よってＣｒ量は１．５％以下とすることが好ましい。Ｃｒ量は、より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５０％以下である。
【００５１】
［Ｍｏ：０％超１．５％以下］
Ｍｏは、母材の強度と靭性の向上に有効な元素である。この効果を得るには、Ｍｏ量を０．０１％以上とすることが好ましい。Ｍｏ量は、より好ましくは０．０５％以上、更に好ましくは０．１０％以上である。しかし、Ｍｏ量が１．５％を超えるとＨＡＺ靭性および溶接性が劣化する。よってＭｏ量は１．５％以下とすることが好ましく、より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５０％以下である。
【００５２】
［Ｎｂ：０％超０．０６％以下］
Ｎｂは、溶接性を劣化させることなく強度と母材靭性を高めるのに有効な元素である。この効果を得るには、Ｎｂ量を０．００２％以上とすることが好ましい。Ｎｂ量は、より好ましくは０．０１０％以上、更に好ましくは０．０２０％以上である。しかし、Ｎｂ量が０．０６％を超えると母材とＨＡＺの靭性が劣化する。よって、本発明ではＮｂ量の上限を０．０６％とすることが好ましい。Ｎｂ量は、より好ましくは０．０５０％以下、更に好ましくは０．０４０％以下、より更に好ましくは０．０３０％以下である。
【００５３】
［Ｔｉ：０％超０．０３％以下］
Ｔｉは、鋼中にＴｉＮとして析出することで、溶接時のＨＡＺ部でのオーステナイト粒の粗大化を防止しかつフェライト変態を促進するため、ＨＡＺ部の靭性を向上させるのに有効な元素である。さらにＴｉは、脱硫作用を示すため耐ＨＩＣ性の向上にも有効な元素である。これらの効果を得るには、Ｔｉを０．００３％以上含有させることが好ましい。Ｔｉ量は、より好ましくは０．００５％以上、更に好ましくは０．０１０％以上である。一方、Ｔｉ含有量が過多になると、固溶Ｔｉの増加やＴｉＣ析出の増加により母材とＨＡＺ部の靭性が劣化するため、０．０３％以下とすることが好ましい。Ｔｉ量は、より好ましくは０．０２％以下である。
【００５４】
［Ｍｇ：０％超０．０１％以下］
Ｍｇは、結晶粒の微細化を通じて靭性の向上に有効な元素であり、また脱硫作用を示すため耐ＨＩＣ性の向上にも有効な元素である。これらの効果を得るには、Ｍｇを０．０００３％以上含有させることが好ましい。Ｍｇ量は、より好ましくは０．００１％以上である。一方、Ｍｇを過剰に含有させても効果が飽和するため、Ｍｇ量の上限は０．０１％とすることが好ましい。Ｍｇ量は、より好ましくは０．００５％以下である。
【００５５】
本発明の鋼板は、スラブの段階において、スラブ厚み中心部の、最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度のそれぞれが、前記スラブを圧延して得た鋼板に水素誘起割れが発生しない最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲内にあり、耐水素誘起割れ性の高い鋼板である。上記範囲とは、予め求められた、前記スラブを圧延して得た鋼板にＨＩＣが発生しない最大偏析粒径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を意味する。
【００５６】
この様にスラブの段階で中心偏析の偏析度について評価、具体的には「最大偏析粒径（偏析粒の最大径）」と「所定の径以上の偏析粒の個数密度」とを所定の範囲とすることによって、耐水素誘起割れ性の高い鋼板が得られること、また製品を早期に出荷できることについて、以下説明する。尚、以下では「所定の径以上の偏析粒の個数密度」を単に「偏析粒の個数密度」又は「個数密度」と呼ぶことがある。
【００５７】
まず、中心偏析の偏析度と、この偏析度の評価指標である最大偏析粒径、個数密度から説明する。
【００５８】
成分の偏析は、スラブの内部割れ部や中心偏析部に存在し、この成分の偏析度が高いほどＨＩＣが発生しやすいことが、例えば特開２００７−１３６４９６号に記載の通り知られている。また偏析により、ＭＡ（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ−Ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ、島状マルテンサイト）、パーライトバンド等の硬化組織が発生する。偏析度が高いほど硬化組織が発生しやすく、ＨＩＣは硬化組織に沿って伝播、進展する。本発明では、特に中心偏析の偏析度を考慮し、耐ＨＩＣ性を評価する。
【００５９】
なお、偏析は２次デンドライト樹間にも存在する。即ちミクロ偏析も生じうる。しかしこの２次デンドライト樹間は非常に小さく、ＨＩＣが伝播・伸展しないため、品質上、問題とならない。そこで、本発明ではミクロ偏析を考慮しない。
【００６０】
本発明では、中心偏析の偏析度を「最大偏析粒径」及び「所定の径以上の偏析粒の個数密度」から評価している。中心偏析の偏析度の調査方法には種々の方法があるが、「偏析粒径」と「中心偏析の偏析度」には相関関係があり、「偏析粒径」が大きいほど「中心偏析の偏析度」が高い傾向がある（参考文献：日本鋼管技報Ｎｏ．１２１（１９８８））。つまり最大偏析粒径と中心偏析の偏析度には相関関係がある。「中心偏析の偏析度」が高いほどＨＩＣが発生しやすいため、最大偏析粒径が大きいほどＨＩＣが発生しやすいといえる。
【００６１】
尚、上記「所定の径以上の偏析粒の個数密度」における「所定の径」は、後に示す図２（ａ）のスラブの区間ｒ１で測定する「所定の径以上の偏析粒の個数密度ｍ１」の「所定の径」と同一の径とすることができる。また、例えばスラブの測定の「所定の径」を直径１．２ｍｍとした場合、製品の「所定の径」も直径１．２ｍｍとすることができる。
【００６２】
また「所定の径以上の偏析粒の個数密度」と「最大偏析粒径」にも相関関係があり、上記個数密度が大きいほど「最大偏析粒径」は大きい傾向にある（参考文献：ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ．２（１９８９） ｐ.１１５０）。上述したように、最大偏析粒径が大きいほど「中心偏析の偏析度」が高い傾向にあることから、上記個数密度が大きいほど「中心偏析の偏析度」が高い、つまり、ＨＩＣが発生しやすいといえる。
【００６３】
これらのことから耐ＨＩＣ性は、「最大偏析粒径」及び「所定の径以上のサイズの偏析粒の個数密度」によって判断でき、この「最大偏析粒径」及び「所定の径以上のサイズの偏析粒の個数密度」を併せて制御することでＨＩＣを抑制できる、との知見にまず至った。
【００６４】
そして本発明者らは、スラブの段階、つまり鋳造後であって圧延前の鋼片の、上記最大偏析粒径と個数密度を用いて、圧延後の鋼板の耐ＨＩＣ性を判断できれば、製品である鋼板に対してＨＩＣ試験を行う必要がなくなり、工程を省略できること、その結果、製品を早期に出荷できる、との知見に至った。特に、上記最大偏析粒径と上記個数密度は、後述の通り目視で測定できるため、簡易に且つ短時間で偏析度を調査できるという利点がある。
【００６５】
次に、判定対象となるスラブの中心偏析の偏析度、詳細には、上記最大偏析粒径と上記個数密度の求め方について説明する。
【００６６】
先ず、鋳造して得られたスラブを厚さ方向、即ち、図１に示す通り、鋳造方向に対して垂直な方向に切断し、中心偏析の偏析度を調査する。
【００６７】
中心偏析のレベル（偏析粒径、所定の粒径以上の偏析粒の個数）はスラブ幅方向にばらつき、幅方向の特定の部位で悪化している場合がある。そこで上記図１の通り、鋳造方向に対して垂直な切断面を調査対象とすることにより、中心偏析が最も悪化している部位を調査できる。
【００６８】
図１のスラブ切断面において、スラブ幅Ｗの両端からスラブ厚さＤ／２を除いた幅Ｗ−Ｄの領域Ｒ３で、中心偏析の偏析度の指標である「最大偏析粒径」と「所定の径以上の偏析粒の個数密度」を調査する。
【００６９】
上記領域Ｒ３を調査する理由は次の通りである。即ち、中心偏析は最終凝固部に生成する欠陥である。図１に示すように、領域Ｒ１、Ｒ２は広面側及び狭面側から冷却されるが、領域Ｒ３は主に広面側だけから冷却される。領域Ｒ３では広面から厚み中心に向かって凝固が進行し、厚み中心部が最終凝固部となる。中心偏析は、領域Ｒ３の最終凝固部である厚み中心部近傍に発生することから、本発明では上述の通り、領域Ｒ３の厚み中心部近傍で中心偏析の偏析度を調査する。
【００７０】
以下では、「最大偏析粒径」及び「偏析粒の個数密度」の測定方法の一例を、図１を参照しつつ説明する。
【００７１】
図１（ａ）に示すように、領域Ｒ３の厚み中心部近傍（例えば、厚みＤの中心から±１５ｍｍ）を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・ｒｎに区切り（ｎは１以上の自然数）、各区間で「最大偏析粒径」及び「個数密度」を測定する。ここで、所定の区間ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・ｒｎとは、図１（ｂ）に区間ｒ１について例示する通り、幅Ｗ１×厚さＤ１の長方形状の領域である。
【００７２】
上記「個数密度」、即ち、所定の径以上の偏析粒の個数密度は、図１（ｂ）に示す通り、区間ｒ１に所定の径以上の偏析粒がＮ個存在する場合、区間ｒ１の「所定の径以上の偏析粒の個数密度」＝Ｎ／（Ｗ１×Ｄ１）から求められる。
【００７３】
次に、スラブの耐ＨＩＣ性評価に用いる、最大偏析粒径と個数密度の閾値、即ち、スラブを圧延して得た鋼板にＨＩＣが発生しない最大偏析粒径と個数密度の範囲の求め方について説明する。
【００７４】
上記閾値は、予め求めておくが、その方法は特に制限されない。閾値を求める方法として、予め、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法で求めることが挙げられる。以下、詳細について述べる。
（ｉ）前記スラブの厚み中心部での最大偏析粒径と所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する。
（ｉｉ）前記スラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブを圧延して得られる鋼板に対してＨＩＣ試験を行う。
（ｉｉｉ）上記（ｉ）で測定した最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度と、上記（ｉｉ）のＨＩＣ試験結果とから、水素誘起割れの発生しない最大偏析粒径および所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を求める。
【００７５】
上記最大偏析粒径及び偏析粒の個数密度を測定したスラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブを熱間圧延し、閾値測定用の鋼板を製造する。そして鋼板に対してＨＩＣ試験を行い、ＨＩＣ発生の有無を調べる。ＨＩＣ試験は、後述する実施例に示す通り、ＮＡＣＥ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ）  ｓｔａｎｄａｒｄ  ＴＭ０２８４−２００３に規定された方法で行うことが挙げられる。
【００７６】
上記「同一の鋳造条件」とは、ｉ）鋳造速度が一定であること、ｉｉ）ノズル詰まり等の操業異常が発生していないこと、ｉｉｉ）冷却条件やロール隙間が同じであること等である。閾値を決定する際、「スラブを調査して得た偏析度」と「製品に対するＨＩＣ試験結果」とを対応させるが、これらの耐ＨＩＣ性が異なると閾値を決定することができない。ｉ）〜ｉｉｉ）の操業因子は、中心偏析に大きな影響を与える結果、耐ＨＩＣ性にも影響する。したがって、操業因子が異なれば耐ＨＩＣ性も変わる。よって、ＨＩＣ試験用の鋼板には、上記最大偏析粒径と個数密度を調査したスラブと同一の鋳造条件（操業因子）で鋳造したスラブを用い、製造して得られた鋼板を用いることが好ましい。特には、前記最大偏析粒径と個数密度を調査したスラブと、ＨＩＣ試験用のスラブとが同一であることが好ましい。
【００７７】
前記ＨＩＣ試験では、前記図１に示すスラブの領域Ｒ３に対応する、製品（鋼板）の領域でＨＩＣが発生しているかを調べる。具体的には、前記図１に示す通り、スラブの領域Ｒ３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・ｒｎに区切った場合、区間ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・ｒｎに対応する、製品（鋼板）の領域でそれぞれＨＩＣが発生しているかを調べる。また図１に示すスラブを用いた圧延時の、圧延方向によって、耐ＨＩＣ性評価対象の領域は、下記図２に示す通り異なる。
【００７８】
スラブを鋳造方向に圧延した場合、即ち、圧延方向が鋳造方向である場合、図２（ａ）に示すように、圧延前後で幅が変化しないため、スラブの幅Ｗ＝製品の幅Ｗである。この場合、図２（ａ）に示す通り「スラブの領域Ｒ１、Ｒ２」に対応する領域は「製品の幅Ｗの両端から製品幅Ｄ／２の範囲の領域Ｒ１１、Ｒ１２」であり、「スラブの領域Ｒ３」に対応する製品の領域は「製品の幅Ｗの両端から製品幅Ｄ／２分を除く幅Ｗ−Ｄの範囲の領域Ｒ１３」である。
【００７９】
また「スラブの領域Ｒ３の区間ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・ｒｎ」に対応する領域は、図２（ａ）に示す通り製品の領域Ｒ１３を幅方向にｎ個の所定の区間に区切った場合の「区間ｒ１１、ｒ１２、ｒ１３・・・ｒ１ｎ」にそれぞれ対応する。ここで、所定の区間ｒ１１、ｒ１２、ｒ１３・・・ｒ１ｎは、幅Ｗ１×厚さＤ１の長方形状の領域である。
【００８０】
一方、スラブを幅方向に圧延した場合、即ち、圧延方向に幅方向が含まれる場合、図２（ｂ）に示すように、幅が圧延前Ｗ→圧延後Ｗａに変化するため、スラブ幅Ｗ＜製品幅Ｗａとなる。この場合、図２（ｂ）に示す通り、スラブの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する領域Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３は、圧延比、即ち、製品幅Ｗａ／スラブ幅Ｗによって決まる。このうち領域Ｒ２３でＨＩＣが発生したかを確認する。
【００８１】
そして、上記『スラブの調査で得た「最大偏析粒径」及び「個数密度」』と上記『製品のＨＩＣ試験結果』とから、ＨＩＣの発生しない最大偏析粒径と個数密度の範囲を決定する。
【００８２】
中心偏析の偏析度は、上述の通り「最大偏析粒径」及び「偏析粒の個数密度」によって評価できるため、中心偏析を原因とするＨＩＣが発生するか否かを判定する境界（閾値）は、最大偏析粒径ｘ及び個数密度ｙの関数ｆθ（ｘ，ｙ）で表すことができる。そこで、本発明では「最大偏析粒径及び個数密度の閾値関数ｆθ（ｘ，ｙ）」を決定し、これをもとにＨＩＣ発生範囲を決定する。
【００８３】
閾値関数ｆθ（ｘ，ｙ）を決定する際、スラブと製品とで互いに対応する領域で得られた結果を対応させる。例えば、
（Ｉ）スラブを図２（ａ）の通り鋳造方向に圧延した場合、ＨＩＣ試験で、製品領域ｒ１１では「ＨＩＣ発生有」、領域ｒ１２では「ＨＩＣ発生有」、・・・、領域ｒ１ｎでは「ＨＩＣ発生無」であるとき、以下の通り判断する。
（Ｉ−１）製品領域ｒ１１の結果として、スラブ領域ｒ１の最大偏析粒径ｘ１、個数密度ｍ１のときに「ＨＩＣ発生有」
（Ｉ−２）製品領域ｒ１２の結果として、スラブ領域ｒ２の最大偏析粒径ｘ２、個数密度ｍ２のときに「ＨＩＣ発生有」
（Ｉ−３）製品領域ｒ１ｎの結果として、スラブ領域ｒｎの最大偏析粒径ｘｎ、個数密度ｍｎのときに「ＨＩＣ発生無」
【００８４】
（ＩＩ）スラブを図２（ｂ）の通り幅方向に圧延した場合、ＨＩＣ試験で、製品領域ｒ２１では「ＨＩＣ発生有」、領域ｒ２２では「ＨＩＣ発生有」、・・・、領域ｒ２ｎでは「ＨＩＣ発生無」であるとき、以下の通り判断する。
（ＩＩ−１）製品領域ｒ２１の結果として、スラブ領域ｒ１の最大偏析粒径ｘ１、個数密度ｍ１のときに「ＨＩＣ発生有」
（ＩＩ−２）製品領域ｒ２２の結果として、スラブ領域ｒ２の最大偏析粒径ｘ２、個数密度ｍ２のときに「ＨＩＣ発生有」
（ＩＩ−３）製品領域ｒ２ｎの結果として、スラブ領域ｒｎの最大偏析粒径ｘｎ、個数密度ｍｎのときに「ＨＩＣ発生無」
【００８５】
上記の複数の結果から、ＨＩＣ発生有無の境界となる最大偏析粒径及び個数密度の閾値関数ｆθ（ｘ，ｙ）を決定する。この閾値関数ｆθ（ｘ，ｙ）から、「ＨＩＣが発生する最大偏析粒径及び個数密度の範囲」（ＨＩＣ発生範囲）と「ＨＩＣが発生しない最大偏析粒径及び個数密度の範囲」（ＨＩＣ不発生範囲）を決定する。そして、判定対象のスラブで測定した最大偏析粒径と個数密度が、上記ＨＩＣ発生範囲にある場合を、耐ＨＩＣ性の評価がＮＧ、つまり再溶製が必要と判断し、上記ＨＩＣ不発生範囲にある場合を、耐ＨＩＣ性の評価がＯＫ、つまり続けて圧延を行い、得られる製品も耐ＨＩＣ性がＯＫであると判断する。このように本発明では、耐ＨＩＣ性の評価に最大偏析粒径及び個数密度を用いて、スラブの内部品質を正確に評価でき、スラブの段階で耐ＨＩＣ性を評価できる。これにより、数週間を要するＨＩＣ試験を省略できるため、製造から出荷までの期間を大幅に短縮することができる。
【００８６】
本発明の鋼板は、スラブの段階において、スラブ切断面の領域Ｒ３の厚み中心部で「最大偏析粒径ｘ」と「所定の径以上の偏析粒の個数密度ｙ」を測定したとき、このｘとｙが、閾値ｆθ（ｘ，ｙ）から決定した「ＨＩＣ不発生範囲」にある鋼板である。この鋼板は、中心偏析部の偏析度が低いと考えられるため、中心偏析起因のＨＩＣは発生しないと判断する。
【００８７】
尚、閾値の決定には、複数のスラブの最大偏析粒径と個数密度の測定結果とＨＩＣ試験結果を用いることが好ましい。複数のスラブの最大偏析粒径と個数密度の測定結果とＨＩＣ試験結果を用いることによって、より正確な閾値を得ることができ、ＨＩＣ発生有無の誤判定を減らすことができる。
【００８８】
偏析部や耐ＨＩＣ性の調査は、スラブや製品の１断面から評価してもよく、２断面以上から評価してもよい。以下に、同一チャージのスラブの複数断面を調査した結果を図３に示す。図３において、例１は同一チャージの２断面を調査した例であり、例２は同一チャージの３断面を調査した例であり、いずれもＡＰＩ Ｘ６５グレードに充当可能なスラブで調査を実施した結果である。
【００８９】
上記図３に示すように、例１では、２断面の最大偏析粒径がそれぞれ１．１２ｍｍ、１．１４ｍｍであり、個数密度はいずれも０個／ｍ2であった。また、ＨＩＣ試験では、いずれの断面でも中心偏析部を起点にＨＩＣが発生しなかった。また例２では、３断面の最大偏析粒径がそれぞれ２．２３ｍｍ、２．２５ｍｍ、２．２６ｍｍであり、個数密度は全て１６６７個／ｍ2であった。そして、全ての断面で中心偏析部を起点にＨＩＣが発生した。
【００９０】
このように、同一チャージでは、断面が異なっても略同じ結果が得られた。また、５０チャージを各チャージにつき１断面ずつ調査した場合も、各チャージ間で略同じ結果が得られ、誤判定がなく、正確な評価ができることを別途確認している。
【００９１】
上記図３の例ではＡＰＩ Ｘ６５グレードに充当可能なスラブを用いて実施したが、強度グレードが変わり、例えばＡＰＩ Ｘ７０グレード以上でも、偏析部の形成やバラツキは変わらないため、調査断面数は限定されない。
【００９２】
スラブの調査位置（調査面）は、下記実施例に示す通り定常部が好ましいが、非定常部でもよい。「非定常部」とは、鋳造条件の変化時に鋳造された部分であり、鋳造速度の上昇時といった鋳造初期や、鋳造速度の下降時といった鋳造末期に鋳造された部分等が挙げられる。非定常部で調査する場合、図４に示すように、ＨＩＣ試験を実施する部位に隣接する部分を調査することが好ましい。このような部分はＨＩＣ試験結果と同様な耐ＨＩＣ性を示すため、より正確な評価を行うことができる。
【００９３】
本発明によれば、耐ＨＩＣ性の評価に、上記最大偏析粒径と個数密度を用いている。これから鋳片の内部品質を正確に評価できるため、この評価結果を基に鋳片の段階で耐ＨＩＣ性を評価できる。これにより、数週間を要するＨＩＣ試験を省略できるため、製造から出荷までの期間を大幅に短縮することができる。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００９５】
表１、図５および図６には、閾値ｔθを決定するための実験条件および実験結果を示す。ＡＰＩ Ｘ６５グレード相当およびＡＰＩ Ｘ７０グレード相当のスラブをそれぞれ７チャージずつ、ＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６０相当、ＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６５相当およびＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード７０相当のスラブをそれぞれ１チャージずつ鋳造し、下記の通り中心偏析を調査した。尚、前記の表１、および後記の表３において、「Ｘ７０」はＡＰＩ Ｘ７０グレード、「Ｘ６５」はＡＰＩ Ｘ６５グレード、「ＳＡ５１６ ６０」はＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６０、「ＳＡ５１６ ６５」はＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード６５、「ＳＡ５１６ ７０」はＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード７０を示す。
【００９６】
ここで、表１に示す条件を説明する。
＜タンディッシュ内溶鋼の成分＞
Ｃ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｃａの濃度を発光分光分析法によって測定した。Ｓ濃度は低いため、発光分光分析法による測定が困難であった。そこで、Ｓ濃度の測定に燃焼−赤外線吸収法を用いた。
＜鋳造条件＞
・比水量
比水量＝（鋳型直下から連鋳機最終ロールまでの単位時間当たりの全二次冷却水量［Ｌ／ｍｉｎ．］）／（単位時間当たりの鋳造鋳片質量［ｋｇ／ｍｉｎ．］）
・鋳造速度
鋳片の引き抜き速度［ｍ／ｍｉｎ．］であり、鋳片に接触するロール（メジャーロール）の直径（周長）と回転速度（単位時間当たりの回転数）から算出した。
【００９７】
（鋳造）
本発明で規定の成分組成の範囲内であって、タンディッシュ内溶鋼の成分組成が表１に示す通りである鋼を溶製し、連続鋳造により、厚みが２８０ｍｍである鋼片、即ちスラブを得た。
【００９８】
（中心偏析の偏析度の調査）
スラブを全長が１０〜１５ｍの位置であって定常部で切断し、下記の通り中心偏析の偏析度を調査した。ここで、「定常部」とは下記の条件を満たす部位である。中心偏析調査断面数は表１に示す通りである。
１）鋳造速度が一定である。
２）浸漬ノズル詰まり等の操業異常が発生していない。
３）冷却条件が変化していない。
４）ロール隙間が変化していない。
【００９９】
中心偏析の調査手順
（１）スラブ切断面の幅Ｗの両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲を＃８００まで研磨した。
（２）研磨面をピクリン酸２０ｇ／Ｌ、塩化第二銅５ｇ／Ｌ及び表面活性剤６０ｍＬ／Ｌで腐食した。
（３）最大偏析粒径を下記の方法によって算出した。
（３−１）スラブの幅Ｗの両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲を幅方向に１１０ｍｍの区間に区切り、各区間で、厚み中央から±１５ｍｍの範囲、即ちＤｎ＝０．０３ｍに存在する偏析粒の長径ａ及び短径ｂを、直尺を用いて目視で測定した。
（３−２）偏析粒の円相当直径ｄｓを下記の式から算出した。
π×ａ／２×ｂ／２（楕円面積）＝π×（ｄｓ／２）2
ｄｓ＝（ａ×ｂ）0.5
（３−３）全区間の粒径ｄｓのうち最大の粒径ｄｓｍａｘを、偏析粒の最大径、即ち「最大偏析粒径ｘ」とした。
（４）所定の径以上の偏析粒の個数密度を下記の方法によって算出した。
（４−１）スラブの幅Ｗの両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲を、幅方向に１１０ｍｍの区間、即ちＷｎ＝０．１１ｍの区間に区切り、各区間において、厚み中央から±１５ｍｍの範囲に存在する偏析粒（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒）の個数を目視で数えた。ここで、偏析粒が直径１．２ｍｍの円より大きいか否かは、偏析粒に直径１．２ｍｍの円を印刷した透明なシートを重ねることによって確認した。
（４−２）各区間の個数密度を下記の式から算出した。
各区間の個数密度＝個数／１つの区間の面積＝個数／（０．１１ｍ×０．０３ｍ）
【０１００】
（圧延）
その後、ＡＰＩ Ｘ６５グレード相当およびＡＰＩ Ｘ７０グレード相当のスラブを、１０５０〜１２５０℃となるよう加熱した後、鋼板の表面温度で９００℃以上、下記の通り計算により求められる鋼板平均温度が１０００℃以上の累積圧下率が４０％以上であり、かつ１パス当りの圧下率が１０％以上であるパスが２パス以上になるよう熱間圧延を行う。その後さらに、７００℃以上９００℃未満の累積圧下率が２０％以上となるよう熱間圧延を行い、圧延終了温度が７００℃以上９００℃未満となるようにした。その後、６５０℃以上の温度から水冷を開始し、３５０〜６００℃の温度で停止し、更にその後、室温まで空冷して、板厚４５ｍｍの鋼板を得た。また、ＳＡ５１６グレード６０相当、ＳＡ５１６グレード６５相当およびＳＡ５１６グレード７０相当のスラブを圧延終了温度が８５０℃以上になるように熱間圧延した後、室温まで空冷し、８５０℃以上９５０℃以下の温度に再加熱して焼入れした後、６００〜７００℃で焼き戻し処理を行って、板厚４０ｍｍの鋼板を得た。なお、いずれもスラブ幅方向に圧延を実施しなかった。
【０１０１】
上記鋼板平均温度は、次の様にして求められる。即ち、圧延中の圧延パススケジュールやパス間の冷却方法（水冷あるいは空冷）などのデータに基づいて、板厚方向の任意の位置における温度を差分法など計算に適した方法を用いて計算し、求められた鋼片の表面から裏面までの温度の平均値を鋼板平均温度とする。鋼板平均温度について以下同じである。
【０１０２】
（ＨＩＣ試験）
閾値決定のために、本実施例では圧延後にＨＩＣ試験を行った。
（ａ）圧延後の製品からサンプルを切り出し、ＨＩＣ試験を実施した。ＨＩＣ試験はＮＡＣＥ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ＴＭ０２８４−２００３に規定された方法に従って実施した。
（ｂ）ＨＩＣ試験後、サンプルを３箇所で切断し、各断面（３断面）を顕微鏡で観察し、割れ（ＨＩＣ）の有無を確認した。ここで図２（ａ）に示した「製品の幅Ｗの両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲の領域Ｒ１３」で、割れの有無を確認した。
【０１０３】
（最大偏析粒径と個数密度の閾値関数ｆθ（ｘ，ｙ）の決定）
図５，６には『「最大偏析粒径」及び「個数密度」』と前記ＨＩＣ試験により確認した『ＨＩＣ発生の有無』との関係を示している。尚、図５，６は、前記表１の各試験Ｎｏ．の鋼板から複数データを採取してプロットしたものである。上記図５は、表２に示す強度クラスがＡＰＩ Ｘ６５グレード相当の成分でＨＩＣが発生する閾値ｆθ（ｘ，ｙ）を調査した結果であり、上記図６は、表２に示す強度クラスがＡＰＩ Ｘ７０グレード相当の成分でＨＩＣが発生する閾値ｆθ（ｘ，ｙ）を調査した結果である。
【０１０４】
図５から、ＡＰＩ Ｘ６５グレードに充当可能なスラブでは、
（ｉ）最大偏析粒径≦１．２６ｍｍのとき、ＨＩＣが発生しなかった。
（ｉｉ）１．２６ｍｍ＜最大偏析粒径＜１．７８ｍｍのとき、ＨＩＣが発生する場合と発生しない場合とが混在した。この範囲では、ＨＩＣが発生するか否かの境界をｙ＝−３８４６×ｘ＋７１７８で表すことができ、
ｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８ではＨＩＣが発生しないが、
ｙ＞−３８４６×ｘ＋７１７８ではＨＩＣが発生した。
ここで、ｘは「最大偏析粒径」であり、ｙは「直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度」である。
（ｉｉｉ）最大偏析粒径≧１．７８ｍｍとき、ＨＩＣが発生した。
【０１０５】
そこで、最大偏析粒径及び個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）の閾値関数を下記とした。
・ｘ＝１．２６ｍｍ
・ｙ＝−３８４６×ｘ＋７１７８（１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ）
・ｘ＝１．７８ｍｍ
【０１０６】
そして、
（ｉ）ＨＩＣ発生範囲を下記の２つの範囲とし、
・１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ＞−３８４６×ｘ＋７１７８
・ｘ≧１．７８ｍｍ（ｙは全ての値を含む）
（ｉｉ）ＨＩＣ不発生範囲を下記の２つの範囲とした。
・ｘ≦１．２６ｍｍ（ｙは全ての値を含む）
・１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍ、且つｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８
【０１０７】
上記から、判定対象のＡＰＩ Ｘ６５グレードに充当可能なスラブにおいて、
（ａ）ｘ≦１．２６ｍｍでは、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生しないと判断する。
（ｂ）１．２６ｍｍ＜ｘ＜１．７８ｍｍでは、
ｙ≦−３８４６×ｘ＋７１７８のとき、ＨＩＣが発生しないと判断し、
ｙ＞−３８４６×ｘ＋７１７８のとき、ＨＩＣが発生すると判断する。
（ｃ）ｘ≧１．７８ｍｍでは、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生すると判断する。
【０１０８】
また、ＡＳＭＥＳＡ５１６グレード６０、グレード６５およびＡＳＴＭＡ５１６グレード６０、グレード６５は、上記ＡＰＩ Ｘ６５グレード相当の成分であるため、上記ＡＰＩ Ｘ６５グレードと同じ判断をした。
【０１０９】
一方、図６から、ＡＰＩ Ｘ７０グレードに充当可能なスラブでは、
（ｉ）最大偏析粒径≦１．２２ｍｍのとき、ＨＩＣが発生しなかった。
（ｉｉ）１．２２ｍｍ＜最大偏析粒径＜１．７２ｍｍのとき、ＨＩＣが発生する場合と発生しない場合とが混在した。この範囲では、ＨＩＣが発生するか否かの境界をｙ＝−３３３３×ｘ＋６０６７で表すことができ、
ｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７ではＨＩＣが発生しないが、
ｙ＞−３３３３×ｘ＋６０６７ではＨＩＣが発生した。
ここで、ｘは「最大偏析粒径」であり、ｙは「直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度」である。
（ｉｉｉ）最大偏析粒径≧１．７２ｍｍのとき、ＨＩＣが発生した。
【０１１０】
そこで、最大偏析粒径及び個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）の閾値関数を下記とした。
・ｘ＝１．２２ｍｍ
・ｙ＝−３３３３×ｘ＋６０６７（１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ）
・ｘ＝１．７２ｍｍ
【０１１１】
そして、
（ｉ）ＨＩＣ発生範囲を下記の２つの範囲とし、
・１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ＞−３３３３×ｘ＋６０６７
・ｘ≧１．７２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）
（ｉｉ）ＨＩＣ不発生範囲を下記の２つの範囲とした。
・ｘ≦１．２２ｍｍ（ｙは全ての値を含む）
・１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍ、且つｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７
【０１１２】
上記から、判定対象のＡＰＩ Ｘ７０グレードに充当可能なスラブにおいて、
（ａ）ｘ≦１．２２ｍｍでは、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生しないと判断する。
（ｂ）１．２２ｍｍ＜ｘ＜１．７２ｍｍでは、
ｙ≦−３３３３×ｘ＋６０６７のとき、ＨＩＣが発生しないと判断し、
ｙ＞−３３３３×ｘ＋６０６７のとき、ＨＩＣが発生すると判断する。
（ｃ）ｘ≧１．７２ｍｍでは、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生すると判断する。
【０１１３】
また、ＡＳＭＥ ＳＡ５１６グレード７０およびＡＳＴＭＡ５１６グレード７０は、上記ＡＰＩ Ｘ７０グレード相当の成分であるため、上記ＡＰＩ Ｘ７０グレードと同じ判断をした。
【０１１４】
（判定対象のスラブの評価）
判定対象のスラブの耐ＨＩＣ性を、上記閾値を用いて評価した。判定対象のスラブは、表２に示す成分組成の鋼を溶製し、連続鋳造により、スラブ厚Ｄが２８０ｍｍであってスラブ幅Ｗが２１００ｍｍであるスラブを得た。各製品グレードの閾値から、判定対象のスラブの最大偏析粒径及び個数密度がＨＩＣ不発生範囲にあるか、ＨＩＣ発生範囲にあるかを調べ、これを基に中心偏析起因のＨＩＣが製品で発生するかどうかを判断した。上記判定対象のスラブの最大偏析粒径及び個数密度が上記閾値の範囲内にあるとき、中心偏析起因のＨＩＣが発生しない、即ちスラブの耐ＨＩＣ性評価がＯＫであり、得られた鋼板は耐ＨＩＣ性に優れていると判断した。一方、上記判定対象のスラブの最大偏析粒径及び個数密度が上記閾値の範囲外であるとき、中心偏析起因のＨＩＣが発生する、即ちスラブの耐ＨＩＣ性評価がＮＧであり、得られた鋼板は耐ＨＩＣ性に劣ると判断した。
【０１１５】
その後、上記スラブを、１０５０〜１２５０℃となるよう加熱した後、表３の「熱間圧延・冷却方法」の欄に「ＴＭＣＰ」または「ＱＴ」と示す通り、２パターンの熱間圧延・冷却方法により、成分組成が種々の鋼板（９〜９０ｍｍ板厚×２０００〜３５００ｍｍ幅×１２０００〜３５０００ｍｍ長さ）を得た。前記「ＴＭＣＰ」は、鋼板の表面温度で９００℃以上、計算により求められる鋼板平均温度が１０００℃以上の累積圧下率が４０％以上であり、かつ１パス当りの圧下率が１０％以上であるパスが２パス以上になるよう熱間圧延を行った。その後さらに、７００℃以上９００℃未満の累積圧下率が２０％以上となるよう熱間圧延を行い、圧延終了表面温度が８５０℃となるようにし後、冷却開始表面温度：７５０℃以上から平均冷却速度：１０℃／ｓで冷却を開始し、３５０〜６００℃の温度で停止し、更にその後、室温まで空冷する方法である。前記「ＱＴ」は、圧延終了表面温度が８５０℃以上となるように熱間圧延した後室温まで空冷し、８５０℃以上９５０℃以下の温度に再加熱して焼入れした後、６００〜７００℃で焼き戻し処理を行う方法である。
【０１１６】
（ＨＩＣ試験）
上記鋼板を用い、ＨＩＣ試験を実施した。該ＨＩＣ試験はＮＡＣＥ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ＴＭ０２８４−２００３に規定された方法に従って実施した。ＨＩＣ試験後、サンプルを３箇所で切断し、各断面（３断面）を顕微鏡で観察し、割れ（ＨＩＣ）の有無を確認した。その結果を表３に示す。
【０１１７】
【表１】
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【０１１８】
【表２】
2016125139.tif 000004
【０１１９】
【表３】
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【０１２０】
表２および表３より次のことがわかる。Ｎｏ．１〜７、１０〜１２、１５〜１７および２０〜２２は、規定の成分組成を満たし、かつスラブの最大偏析粒径及び個数密度がＨＩＣ不発生範囲に抑えられており、耐ＨＩＣ性に優れた本発明の鋼板である。
【０１２１】
これに対し、Ｎｏ．１３、１４、１８および１９は、スラブの最大偏析粒径及び個数密度が閾値の範囲外、即ちＨＩＣ発生範囲にあり、スラブの耐ＨＩＣ性評価はＮＧであった。また圧延後に行うＨＩＣ試験では、鋼板に割れが生じ、耐ＨＩＣ性に劣ることを確認した。Ｎｏ．８、９、２３および２４は、スラブの最大偏析粒径及び個数密度はＨＩＣ不発生範囲にあるものの、鋼板の化学成分組成が本発明の規定を外れた例である。即ち、Ｎｏ.８の鋼板は、ＲＥＭおよびＺｒが０％であり、かつ（Ｃａ／Ｓ）の値が規定を外れており、またＮｏ.９の鋼板は、ＲＥＭおよびＺｒが０％であり、かつ（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏの値が規定を外れているため、いずれも耐ＨＩＣ性に劣った。またＮｏ．２３は（Ｃａ／Ｓ）の値が規定を外れており、Ｎｏ．２４は（Ｃａ−１．２５Ｓ）／Ｏの値が規定を外れているため、いずれも耐ＨＩＣ性に劣った。
【０１２２】
スラブでの耐ＨＩＣ性評価がＯＫであった例では、鋳造開始から製品である鋼板、即ち、耐サワー鋼板の出荷までの期間（鋳造→圧延→出荷）が１９日であった。これに対し、圧延後に得られた鋼板を用いてＨＩＣ試験を行い、耐ＨＩＣ性を評価した場合には、鋳造開始から出荷までの期間（鋳造→圧延→ＨＩＣ試験→出荷）が２８日と長期間を要した。本実施例では、前記圧延後のＨＩＣ試験を省略できたため、鋳造開始から出荷までの期間を２８日→１９日へ大幅に短縮できた。
【０１２３】
また、スラブでの耐ＨＩＣ性評価がＮＧであった例では、スラブの段階で再溶製を開始したところ、鋳造開始から製品である鋼板、即ち、耐サワー鋼板の出荷までの期間（鋳造→再溶製→圧延→出荷）は５４日であった。これに対し、圧延後に得られた鋼板を用いてＨＩＣ試験を行い、製品の耐ＨＩＣ性を評価した結果、評価がＮＧであった場合は、上記ＨＩＣ試験を行った後に再溶製を開始したため、鋳造開始から製品である鋼板の出荷までの期間（鋳造→圧延→ＨＩＣ試験→再溶製→圧延→ＨＩＣ試験→出荷）が７２日と長期間を要した。本実施例では、前記圧延後のＨＩＣ試験を省略できたため、再溶製が必要な場合であっても、鋳造開始から出荷までの期間を７２日→５４日へ大幅に短縮できた。
【０１２４】
以上のように、本発明によると、圧延後のＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片であるスラブの段階で耐ＨＩＣ性を評価できたため、製造リードタイムを大幅に短縮できた。尚、本実施例では、スラブでの耐ＨＩＣ性評価に用いた閾値決定のためのＨＩＣ試験と、確認用のＨＩＣ試験が同じであったことから、本発明の判定方法は精度が高いといえる。
【図１】
2016125139.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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