(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：0.02〜0.20％、Si：0.60％以下、Mn：0.20〜2.00％、Ｐ：0.030％以下、Ｓ：0.010％以下およびAl：0.06％以下を含み、長さが2μｍ以上の非金属介在物についてのJIS G 0555に規定される方法によって測定した清浄度が0.050％以下であり、かつ長さが2μｍ未満の非金属介在物についての下記の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍ以下であることを特徴とする靱性の良好な鋼材。
0004032679.tif 000014
ただし、上記(1)式中の記号の定義は、下記のとおりである。
ｍ：鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときに当該視野中に存在する２μｍ未満の非金属介在物の個数（個）
ＬX：鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときにＸ番目に観察された２μｍ未満の非金属介在物の長さ（ｎｍ）
ｎ：ＬX≦20ｎｍのときは０、20ｎｍ＜ＬX≦250ｎｍのときは１、250ｎｍ＜ＬX≦500ｎｍのときは３、および500ｎｍ＜ＬX＜2μｍのときは４。
【請求項２】
溶鋼に、大気圧下で下記の(2)式で表される条件を満足する不活性ガス吹き込み処理を実施した後に、連続鋳造することを特徴とする請求項１に記載の靱性の良好な鋼材を製造する方法。
0004032679.tif 000015
ただし、上記(2)式中の記号の定義は、下記のとおりである。
Ｇ1：溶鋼内に吹き込まれる不活性ガス流量（NL/min）
Ｈ1：不活性ガス吹き込みノズルの先端から溶鋼湯面までの距離（m）
Ｓ1：取鍋溶鋼量（ton）
Ｄ1：取鍋内径（m）
【請求項３】
溶鋼に、不活性ガス流量が1500〜1950NL/minであって、かつ下記の(3)式で表される条件を満足する真空精錬処理を実施した後に、連続鋳造することを特徴とする請求項１に記載の靱性の良好な鋼材を製造する方法。
0004032679.tif 000016
ただし、上記 (3)式中の記号の定義は、下記のとおりである。
Ｇ2：溶鋼環流に使用される不活性ガス流量（NL/min）
Ｓ2：取鍋溶鋼量（ton）
Ｄ2：浸漬管内径（m）
ｔ2：真空処理時間（min）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚鋼板等の鋼材およびその製造方法に係り、特に、靱性に優れた鋼材およびその鋼材を安定的に得ることができる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼構造物の構造部材として使用される厚鋼板等の鋼材の破壊に対する抵抗性を向上させる方法が種々議論されてきた。その方法は、大別すると下記（Ａ）〜（Ｃ）の３つである。
【０００３】
（Ａ）鋼材の清浄度の向上
この方法は、鋼材中に含まれるＰやＳ等の不純物元素の含有量を極力低減して、鋼材の純度を向上させることにより、格子欠陥を低減させて脆性破壊、延性き裂の発生や伝播に対する抵抗性を高めることを目的とするものである。例えば、「鉄と鋼（第64年）」の740〜748頁には、Ｐ含有量を低減させることによって衝撃特性が向上することが記載されている。また、「鉄と鋼（第63年）」のS713頁には、MnSの低減によって衝撃特性、伸び特性および絞り特性を向上させることが記載されている。近年、精錬技術の進歩に伴い、これらの不純物が極めて少ない鋼材を得ることができるようになった。
【０００４】
しかし、現状でも特別な清浄化を実施するためには、例えば、炉外精錬を実施する等、製錬工程を複雑にする必要があり、処理時間の増加に伴うコストの高騰を引き起こす。例えば、「鉄と鋼（第69年）」のA-41頁に記載されるように、Ｐ、Ｓを低減するためには新たなプロセスを追加する必要があり、コストの高騰を招く。特に、量産製品は、経済性を重視する必要があるため、このような生産効率が悪く、また、新たなプロセスを要する方法を採用することは実状に沿わない。
【０００５】
（Ｂ）合金元素の添加
鋼材の強度を向上させる一般的な方法として、Ｃを含有させることが知られているが、Ｃを過度に含有させると鋼材の靱性や溶接性を著しく低下させるため、NiやMo等の鋼材の焼入れ性を高める合金元素を含有させることが広く行われている。しかし、量産製品では、経済性の観点から高価な合金元素の添加は極力避けるべきである。
【０００６】
（Ｃ）組織の制御
鋼材製品は、その最終組織が凝固ままの組織ではない場合が多く、再加熱処理が施され、その結晶組織は、α→γ→αの変態過程を経るのが一般的である。鋼材の靱性を向上させるのに鋼材組織の微細化が有効であることが知られているが、具体的には、スラブ加熱温度の調整、TMCP（Thermo-mechanical Control Process：加工熱処理）の採用、熱処理時の温度コントロールの実施等によって、鋼材組織の微細化が図られてきた。しかし、TMCPまたは熱処理を実施することは工程を複雑化し生産性を阻害する要因となるため、これらの工程を量産製品の製造工程に取り入れるのは好ましくない。
【０００７】
最近では、上記のような靱性向上対策の他に、鋼中に存在する介在物の組成を制御したり微細化することにより、靱性を高める方法が検討されている。例えば、「鉄と鋼（第62年）」の866頁には、MnSとAl２O３の面積率と衝撃特性の関係が示されており、これらの介在物の量の増加が吸収エネルギーの低下を招くことが指摘されている。この介在物は、光学顕微鏡で観察ができる長さが2μｍ以上のものであり、そのほとんどは、溶鋼中で生成し浮上せずに凝固シェルにトラップされたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような長さが2μｍ以上という比較的大きな介在物については、最近の精錬技術の進歩により、相当低いレベルにまで低減することができるようになった。しかし、凝固過程において長さが2μｍ未満の比較的小さい介在物が析出することがあり、このような微小な介在物であっても、その析出状況によっては破壊の起点として作用し、鋼材の靱性を低下させる場合がある。
【０００９】
上述したように、比較的大きな介在物に着目して、その析出量を低減させることによって鋼材の靱性を向上させることは広く行われてきたが、このように微小サイズで析出した介在物を起因とする靱性の低下を防止する方法は検討されていない。また、このような介在物の析出量を簡易かつ安価な手段によって制限することができれば、上記の（Ａ）〜（Ｃ）に示したような、新たな設備投資や合金元素の添加をする必要がないので、量産製品のように経済性を重視する必要がある鋼材の製造に有用である。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであって、長さが2μｍ以上という比較的大きな介在物について更に厳密な量的制限をすることに加え、長さが2μｍ未満という比較的小さな介在物の条件を定めることによって、靱性の良好な鋼材を提供することを目的とする。また、本発明は、簡易かつ安価に、介在物の析出量を鋼材の靱性に悪影響を及ぼさない範囲に制限して、靱性の良好な鋼材を得るための製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の（a）に示す鋼材ならびに下記の（b）および（c）に示す鋼材の製造方法を要旨とする。
【００１２】
（a）質量％で、Ｃ：0.02〜0.20％、Si：0.60％以下、Mn：0.20〜2.00％、Ｐ：0.030％以下、Ｓ：0.010％以下およびAl：0.06％以下を含み、長さが2μｍ以上の非金属介在物についてのJIS G 0555に規定される方法によって測定した清浄度が0.050％以下であり、かつ長さが2μｍ未満の非金属介在物についての下記の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍ以下であることを特徴とする靱性の良好な鋼材。
0004032679.tif 000002
【００１３】
ただし、ｍは、鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときに当該視野中に存在する２μｍ未満の非金属介在物の個数（個）、ＬＸは、鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときにＸ番目に観察された２μｍ未満の非金属介在物の長さ（ｎｍ）、ｎは、ＬＸ≦20ｎｍのときには０、20ｎｍ＜ＬＸ≦250ｎｍのときには１、250ｎｍ＜ＬＸ≦500ｎｍのときには３、500ｎｍ＜ＬＸ＜2μｍのときには４となる係数を示す。
【００１５】
（b）溶鋼に、大気圧下で下記の(2)式で表される条件を満足する不活性ガス吹き込み処理を実施した後に、連続鋳造することを特徴とする上記の（a）に記載の靱性の良好な鋼材を製造する方法。
0004032679.tif 000003
ただし、上記(2)式中の記号の定義は、下記のとおりである。
Ｇ1：溶鋼内に吹き込まれる不活性ガス流量（NL/min）
Ｈ1：不活性ガス吹き込みノズルの先端から溶鋼湯面までの距離（m）
Ｓ1：取鍋溶鋼量（ton）
Ｄ1：取鍋内径（m）
【００１６】
（c）溶鋼に、不活性ガス流量が1500〜1950NL/minであって、かつ下記の(3)式で表される条件を満足する真空精錬処理を実施した後に、連続鋳造することを特徴とする上記の（a）に記載の靱性の良好な鋼材を製造する方法。
0004032679.tif 000004
ただし、上記 (3)式中の記号の定義は、下記のとおりである。
Ｇ2：溶鋼環流に使用される不活性ガス流量（NL/min）
Ｓ2：取鍋溶鋼量（ton）
Ｄ2：浸漬管内径（m）
ｔ2：真空処理時間（min）
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の鋼材では、まず、長さが2μｍ以上の非金属介在物についてのJIS G 0555に規定される方法によって測定した清浄度（以下、単に「清浄度」という）を0.050％以下に制限する必要がある。
【００１８】
このような比較的大きな介在物の析出量を低減することによって鋼材の靱性および延性を向上させることができる。後述するように、本発明は、2μｍ未満という比較的小さな介在物の条件を定めることによって、従来の鋼材に比べて、優れた靱性を有する鋼を得ることを目的とするものである。しかし、清浄度が0.050％を超える場合には、比較的小さな介在物の析出量の制限を行っても、靱性の改善効果を十分に得ることができない。従って、清浄度は、0.050％以下に制限する必要がある。
【００１９】
なお、本明細書における「介在物」は、JIS G 0555に規定される介在物に加え、一般に析出物と称される炭化物や窒化物を含むものと定義する。例えば、Mn炭化物、析出Cu、Cr炭窒化物、Mo炭窒化物、Ｖ炭窒化物、Ｂ炭窒化物などを含む。
【００２０】
また、「介在物の長さ」は、介在物の最も長い方向についての長さをいうものとする。ここで、長さが2μｍ以上という比較的大きな介在物については、光学顕微鏡を用いた観察により測定することができ、後述する長さが2μｍ未満という比較的小さな介在物については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いた観察により測定することができる。
【００２１】
本発明の鋼材は、更に、長さが2μｍ未満の非金属介在物についての下記の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値を5000ｎｍ以下に制限する必要がある。ただし、下記(1)式中のｍは、鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときに当該視野中に存在する２μｍ未満の非金属介在物の個数（個）、ＬＸは、鋼材の任意の位置を10μｍ角の視野で観察したときにＸ番目に観察された２μｍ未満の非金属介在物の長さ（ｎｍ）、ｎは、ＬＸ≦20ｎｍのときには０、20ｎｍ＜ＬＸ≦250ｎｍのときには１、250ｎｍ＜ＬＸ≦500ｎｍのときには３、500ｎｍ＜ＬＸ＜2μｍのときには４となる係数を示す。
【数８】
0004032679.tif 000005
【００２２】
長さが2μｍ未満という比較的小さな介在物の条件を設定するに際し、その析出量にのみ着目しても靱性の挙動を的確に把握することができない。即ち、介在物は、そのサイズが大きい（長い）ほど、外力が負荷された場合の応力集中や塑性歪集中が多く発生するため、鋼材の靱性に悪影響を及ぼす。従って、その介在物のサイズによって重みをつけて、靱性の挙動を評価する必要がある。
【００２３】
本発明者らは、この知見に基づいて、鋼材に析出した微小介在物のサイズと鋼材の靱性との関係を厳密に調査した結果、上記の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値を5000ｎｍ以下に制限することによって、鋼材の靱性を安定的に高いレベルに保つことができる本発明を完成した。
【００２４】
なお、「介在物指数Ａの平均値」とは、鋼材中でランダムに選んだ100視野以上について、ＳＥＭまたはＴＥＭを用いて、それぞれの視野中に存在する2μｍ未満の介在物の長さを測定し、上記の(1)式から介在物指数Ａを算出、即ち、それぞれの介在物の長さとこれに対応した係数（ｎ）との積を求め、この積の総和を求めることによって介在物指数Ａを算出し、測定した全ての視野における介在物指数Ａの平均値を示す。
【００２５】
本発明の鋼材は、質量％で、Ｃ：0.02〜0.20％、Si：0.60％以下、Mn：0.20〜2.00％、Ｐ：0.030％以下、Ｓ：0.010％以下およびAl：0.06％以下を含むのが望ましい。以下、それぞれの元素の限定理由を述べる。
【００２６】
Ｃ：0.02〜0.20％
Ｃは、鋼材の強度を高めるのに最も有効であるとともに、安価な元素である。Ｃの含有量が0.02％未満の場合、他の元素を含有させて強度を保証する必要が生じ、コストの上昇を招く。一方、その含有量が0.20％を超える場合には、鋼材の溶接性および靱性が著しく低下する。従って、Ｃの含有量は、0.02〜0.20％であるのが望ましい。
【００２７】
Si：0.60％以下
Siは、鋼材の強度を向上させるのに有効な元素であり、鋼中に微量でも含まれておれば、この効果を得ることができるので、不純物レベルであっても良い。より大きな効果を得るためには、0.05％以上含有するのが望ましい。しかし、その含有量が0.60％を超えると、鋼材の靱性を著しく損なうこととなる。従って、Si含有量は、0.60％以下であるのが望ましい。
【００２８】
Mn：0.20〜2.00％
Mnは、鋼材の強度を確保するのに有効な元素である。この効果を得るためには、0.20％以上含有するのが望ましい。しかし、その含有量が2.00％を超えると、溶接性および靱性が著しく低下する。従って、Mn含有量は、0.20〜2.00％であるのが望ましい。
【００２９】
Ｐ：0.030％以下
Ｐは、不純物元素であり、鋼材の靱性を低下させるため、その含有量はできるだけ少ない方が良い。従って、Ｐ含有量が0.030％以下に制限するのが望ましい。
【００３０】
Ｓ：0.010％以下
Ｓは、不純物元素であり、鋼材の靱性を低下させるため、その含有量はできるだけ少ない方が良い。従って、Ｓ含有量が0.010％以下に制限するのが望ましい。
【００３１】
Al：0.06％以下
Alは、脱酸に有効な元素であり、鋼中の介在物を低減する。鋼中に微量でも含まれておれば、この効果を得ることができるので、その含有量は、不純物レベルであっても良い。しかし、より大きな効果を得るためには、0.005％以上含有するのが望ましい。一方、その含有量が0.06％を超えると、AlNの析出過多や粗大化を招き、鋼材の靱性を著しく損なうこととなる。従って、Al含有量は、0.06％以下であるのが望ましい。
【００３２】
なお、本発明の鋼材は、上記の成分を含有しておれば、その残部については特に限定しない。従って、残部がFeおよび不純物であっても良いし、Nb：0.005〜0.050％、Ｖ：0.005〜0.100％、Cu：0.05〜1.00％、Ni：0.05〜3.00％等の元素を一種以上含むものであっても良い。
【００３３】
本発明の製造方法は、溶鋼に下記の(2)式で表される条件を満足する不活性ガス吹き込み処理を実施した後、または、下記の(3)式で表される条件を満足する真空精錬処理を実施した後に連続鋳造する必要がある。ただし、上記(2)式中のＧ１は、溶鋼内に吹き込まれる不活性ガス流量（NL/min、ノルマルリットル／分）、Ｈ１は、不活性ガス吹き込みノズルの先端から溶鋼湯面までの距離（m）、Ｓ１は、取鍋溶鋼量（ton）、Ｄ１は、取鍋内径（m）、ｔ１は、不活性ガス吹き込み時間（min）を示し、上記(3)式中のＧ２は、溶鋼環流に使用される不活性ガス流量（NL/min、ノルマルリットル／分）、Ｓ２は、取鍋溶鋼量（ton）、Ｄ２は、浸漬管内径（m）、ｔ２は、真空処理時間（min）を示す。
【数９】
0004032679.tif 000006
【数１０】
0004032679.tif 000007
【００３４】
ここで、「不活性ガス吹き込み処理」とは、溶鋼を取鍋に入れた後、溶鋼にAr等の不活性ガスを吹き込むことによって、溶鋼およびスラグを撹拌する処理をいう。これによって、溶鋼中の介在物は、凝集肥大化して浮上するか、または、溶鋼内に巻き込まれたスラグと直接反応してスラグ内に吸収されて、溶鋼から分離される。
【００３５】
「真空脱ガス処理」とは、ＲＨ処理やＤＨ処理等のように、真空槽を用いて脱ガスする処理をいう。これによって、溶鋼中の介在物は、凝集肥大化して浮上するので、スラグ内に吸収されて、溶鋼から分離される。
【００３６】
以下、上記の精錬処理条件を規定した理由を図を使って説明する。下記の表１に示す製造条件で不活性ガス吹き込み処理または真空脱ガス処理を施した後に連続鋳造した鋳片について、介在物の析出状況を調査した。ここで、便宜上、(2)式左辺値を精錬処理指数Ｂ、(3)式左辺値を精錬処理指数Ｃと呼ぶこととする。
【００３７】
【表１】
0004032679.tif 000008
【００３８】
なお、上記の調査には、化学組成がＣ：0.02〜0.18％、Si：0.04〜0.52％、Mn：0.42〜1.65％、Ｐ：0.001〜0.028％、Ｓ：0.0003〜0.0086％、Cu：０〜1.00％、Ni：０〜2.98％、Cr：０〜0.86％、Mo：０〜0.65％、Ｖ：０〜0.086％、Nb：０〜0.049％、Al：０〜0.059％、Ti：０〜0.034％、Ｂ：0〜0.0021％およびＮ：０〜0.0085％の範囲内にある鋼材を使用した。
【００３９】
図１は、表１に示す製造条件で不活性ガス吹き込み処理を施した場合の精錬処理指数Ｂと清浄度または介在物指数Ａとの関係を示す図である。同図(a)は、精錬処理指数Ｂと清浄度との関係を示し、(b)は、精錬処理指数Ｂと介在物指数Ａとの関係を示す。
【００４０】
図２は、表１に示す製造条件で真空脱ガス処理を施した場合の精錬処理指数Ｃと清浄度または介在物指数Ａとの関係を示す図である。同図(a)は、精錬処理指数Ｃと清浄度との関係を示し、(b)は、精錬処理指数Ｃと介在物指数Ａとの関係を示す。
【００４１】
図１および図２に示すとおり、鋼材の清浄度を0.050％以下とするためには、精錬処理指数Ｂを0.75以上または精錬処理指数Ｃを3.0以上とする必要がある。一方、介在物指数Ａを5000ｎｍ以下とするためには、精錬処理指数Ｂを1.0以上または精錬処理指数Ｃを4.0以上とする必要がある。従って、本発明で規定する介在物条件を満たすためには、精錬処理指数Ｂは、1.0以上でなければならず、精錬処理指数Ｃは、4.0以上でなければならない。即ち、取鍋内溶鋼への不活性ガス吹き込み処理を施す際には、上記の(2)式を満たす必要があり、また、真空脱ガス処理を施す際には、(3)式を満たす必要がある。
【００４２】
取鍋内溶鋼への不活性ガス吹き込み処理では、その初期段階においても介在物の低減効果が高いが、処理時間ｔ１が１分未満の場合には、精錬条件が上記の(2)式を満たしていても、本発明で規定する介在物条件を満たす鋼材を得ることができない。従って、処理時間ｔ１は、１分以上必要である。一方、真空脱ガス処理では、その初期段階における介在物低減効果が低く、処理時間ｔ２が２分未満の場合には、精錬条件が上記の(3)式を満たしていても、本発明で規定する介在物条件を満たす鋼材を得ることができない。これは、処理の初期段階において真空槽内に吸い上げられた取鍋溶鋼表面のスラグが巻き込まれるからであり、２分以上処理しないとこのスラグ真空槽外へと排出できない。従って、処理時間ｔ２は、２分以上必要である。
【００４３】
真空脱ガス処理においては、その真空度が150torrを超えると、本発明で規定する介在物条件を満たす鋼材を得ることができない場合があるため、真空脱ガス処理における真空度は、150torr以下で行う必要がある。
【００４４】
ここで、本発明の鋼材を得るためには、上記の(2)式を満たす不活性ガス吹き込み処理または上記の(3)式を満たす真空脱ガス処理を連続鋳造直前の精錬処理として行えば良い。例えば、連続鋳造前に、２回の真空脱ガス処理を行う場合には、１回目の真空脱ガス処理において上記の(3)式で表される条件を満たしていなくても、２回目の真空脱ガス処理において上記の(3)式で表される条件を満たしておれば、本発明の鋼材を得ることができる。また、同様に、連続鋳造前に、不活性ガス吹き込み処理を行った後に真空脱ガス処理を行う場合、または、真空脱ガス処理を行った後に不活性ガス吹き込み処理を行う場合には、いずれも連続鋳造直前の精錬処理が本発明の精錬条件を満たしておれば良く、前者の場合、真空脱ガス処理が上記の(3)式を満たしておれば良く、後者の場合、不活性ガス吹き込み処理が上記の(2)式を満たしておれば良い。
【００４５】
本発明の鋼材の製造方法において、連続鋳造方法については特に限定しないが、鋳込み速度は0.4〜2.0m/minの範囲内であれば、本発明の鋼材を得ることができる。タンディッシュ内溶鋼過熱度（溶鋼温度−液相温度）は、15℃未満の場合に、本発明の介在物条件を満たさないものが発生した。これは、溶鋼温度が低いため溶鋼の粘度が上昇し、溶鋼中の介在物がタンディッシュ内で上昇できなかったことによるものと考えられる。従って、15℃以上に制限するのが望ましい。一方、鋳込み温度が高すぎると、耐火物の溶損、操業安定性の低下、溶鋼昇温コストの上昇等の問題が発生する恐れがあるため、タンディッシュ内溶鋼過熱度は、50℃以下に制限するのが望ましい。また、比水量は0.2〜2.0L/（溶鋼・kg）の範囲内であれば、本発明の鋼材を得ることができる。
【００４６】
【実施例】
溶鋼に、表２に示す条件で不活性ガス吹き込み処理または真空脱ガス処理を施した後、表３に示す条件で連続鋳造した鋳片を圧延して試験用鋼板を得た。なお、表４は、連続鋳造前の溶鋼の化学組成をレードル化学成分値で表したものである。また、厚板圧延は、表３に示す条件以外は同じ条件で行った。
【００４７】
【表２】
0004032679.tif 000009
【００４８】
【表３】
0004032679.tif 000010
【００４９】
【表４】
0004032679.tif 000011
【００５０】
得られた試験用鋼板を用いて、長さが2μｍ以上の介在物について、JIS G 0555に規定される方法によって測定した清浄度、長さが2μｍ未満の介在物について10μｍ角（100視野）中に存在する介在物の平均個数およびその長さ、ならびに、介在物指数Ａの平均値を表５に示す。
【００５１】
なお、清浄度は、上記の試験用鋼板を圧延方向と平行に切断した断面を被検面として、肉厚の１／４の部分について、ダイヤモンドペーストを用いて鏡面研磨を実施した後、JIS G 0555に規定される方法によって測定した。また、介在物指数Ａの平均値は、上記の試験用鋼板から圧延方向に平行に切断した断面を被検面として、肉厚の１／４の部分について、カーボンレプリカを用いて透過型電子顕微鏡にて任意の10μｍ角中に存在する介在物の長さを測定し、測定結果から介在物の個数および長さを各長さ群（20ｎｍ未満の群、20ｎｍ以上250ｎｍ未満の群、250ｎｍ以上500ｎｍ未満の群および500ｎｍ以上2μm未満の群）毎に分類し、上記の(1)式に代入して介在物指数Ａを求め、同じ作業を繰り返し、介在物指数Ａの100視野についての平均値を計算した。
【００５２】
但し、下記の表５では、測定した全ての介在物の長さを記載することができないため、各長さ群毎の平均個数（100視野についての個数の総数がY個の場合、Y／100個）および各長さ群における100視野についての平均長さを記載した。
【００５３】
【表５】
0004032679.tif 000012
【００５４】
上記の試験用鋼板のＣ方向からノッチシャルピー衝撃試験片（JIS Z 2202に規定される2mmＶノッチ試験片）を切り出し、肉厚の１／４の部分について、シャルピー衝撃試験を温度を変えて実施することにより、上部棚エネルギーおよび破面遷移温度を測定した結果を表６に示す。
【００５５】
【表６】
0004032679.tif 000013
【００５６】
上記の表４に示したとおり、実施例で使用した鋼はいずれも、構造用40〜50キロ鋼として溶製したものであり、ほぼ同一の化学組成を有する鋼のグループとして、鋼No.1〜7のグループと鋼No.8〜14のグループを用意した。
【００５７】
上記の表２および表３に示したとおり、鋼No.1〜5はいずれも、本発明の(3)式で表される条件を満足する真空脱ガス処理を行った後、連続鋳造、厚板圧延を行った鋼材であり、鋼No.6および7は、本発明の(3)式で表される条件を外れる条件で真空脱ガス処理を行った後、連続鋳造、厚板圧延を行った鋼材である。また、上記の表５に示したとおり、鋼No.1〜5は、その清浄度が0.050％以下であるとともに、本発明の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍ以下であった。一方、鋼No.6および7は、その清浄度は0.050％以下であるものの、本発明の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍを超えており、本発明で規定される条件を満足しなかった。ここで、上記の表６に示したように、本発明の条件を満足する鋼No.1〜5は、本発明の条件を満足しない鋼No.6および7と比べて、上部棚エネルギー、破面遷移温度ともに優れていた。
【００５８】
上記の表２および表３に示したとおり、鋼No.8〜12はいずれも、本発明の(2)式で表される条件を満足する不活性ガス吹き込み処理を行った後、連続鋳造、厚板圧延を行った鋼材であり、鋼No.13および14は、本発明の(2)式で表される条件を外れる条件で不活性ガス吹き込み処理を行った後、連続鋳造、厚板圧延を行った鋼材である。また、上記の表５に示したとおり、鋼No.8〜12は、その清浄度が0.050％以下であるとともに、本発明の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍ以下であった。一方、鋼No.13および14は、その清浄度は0.050％以下であるものの、本発明の(1)式で表される介在物指数Ａの平均値が5000ｎｍを超えており、本発明で規定される条件を満足しなかった。ここで、上記の表６に示したように、本発明の条件を満足する鋼No.8〜12は、本発明の条件を満足しない鋼No.13および14と比べて、上部棚エネルギー、破面遷移温度ともに優れていた。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の鋼材は、長さが2μｍ以上という比較的大きな介在物について従来以上に厳密な量的制限がなされ、また、長さが2μｍ未満という比較的小さな介在物の条件が定められたものであり、靱性の良好な鋼材である。また、本発明方法によれば、新たな設備投資を行わず、高価な合金元素を添加することなく、簡易かつ安価に、介在物の析出量を鋼材の靱性に悪影響を及ぼさない範囲に制限して、靱性の良好な鋼材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表１に示す製造条件で不活性ガス吹き込み処理を施した場合の精錬処理指数Ｂと清浄度または介在物指数Ａとの関係を示す図であり、(a)は精錬処理指数Ｂと清浄度との関係を示し、(b)は精錬処理指数Ｂと介在物指数Ａとの関係を示す。
【図２】表１に示す製造条件で真空脱ガス処理を施した場合の精錬処理指数Ｃと清浄度または介在物指数Ａとの関係を示す図であり、(a)は精錬処理指数Ｃと清浄度との関係を示し、(b)は精錬処理指数Ｃと介在物指数Ａとの関係を示す。
【図１】
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【図２】
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