(57)【要約】  化学組成が、質量％で、C：0.050〜0.200％、Si：0.100〜1.000％、Mn：0.50〜2.00％、P：0.030％以下、S：0.010％以下、Al：0.002〜0.050％、N：0.0010〜0.0060％、O：0.0005〜0.0060％、Ti：0.003〜0.020％、Cu：0.01〜1.50％、Ca：0〜0.0080％、Mg：0〜0.0080％、REM：0〜0.0080％、Mo：0〜0.20％、W：0〜0.50％、Nb：0〜0.030％、V：0〜0.050％、Ni：0〜1.00％、Cr：0〜0.50％、B：0〜0.0030％、Sb：0〜0.30％、Sn：0〜0.30％、Pb：0〜0.30％、As：0〜0.30％、Bi：0〜0.30％、Ta：0〜0.50％、Zr：0〜0.50％、残部：Feおよび不純物であり、［0.01≦Mo+W≦0.70］を満足し、鋼板表層部における固溶Moおよび固溶Wの合計含有量が、質量％で、0.005％以上であり、1/4t位置におけるフェライトの平均結晶粒径が60μm以下である、鋼板。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学組成が、質量％で、
Ｃ  ：０．０５０〜０．２００％、
Ｓｉ：０．１００〜１．０００％、
Ｍｎ：０．５０〜２．００％、
Ｐ  ：０．０３０％以下、
Ｓ  ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００２〜０．０５０％、
Ｎ  ：０．００１０〜０．００６０％、
Ｏ  ：０．０００５〜０．００６０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０２０％、
Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、
Ｃａ：０〜０．００８０％、
Ｍｇ：０〜０．００８０％、
ＲＥＭ：０〜０．００８０％、
Ｍｏ：０〜０．２０％、
Ｗ  ：０〜０．５０％、
Ｎｂ：０〜０．０３０％、
Ｖ  ：０〜０．０５０％、
Ｎｉ：０〜１．００％、
Ｃｒ：０〜０．５０％、
Ｂ  ：０〜０．００３０％、
Ｓｂ：０〜０．３０％、
Ｓｎ：０〜０．３０％、
Ｐｂ：０〜０．３０％、
Ａｓ：０〜０．３０％、
Ｂｉ：０〜０．３０％、
Ｔａ：０〜０．５０％、
Ｚｒ：０〜０．５０％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
下記（ｉ）式を満足し、
鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量が、質量％で、０．００５％以上であり、
鋼板の圧延方向断面において、前記鋼板の厚さをｔとした時に、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均結晶粒径が６０μｍ以下である、
鋼板。
０．０１≦Ｍｏ＋Ｗ≦０．７０      ・・・（ｉ）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。
【請求項２】
前記化学組成が、質量％で、
Ｓｉ：０．２００〜１．０００％、
Ｐ  ：０．０１５％以下、
Ｓ  ：０．００３％以下、
であり、
下記（ii）式および（iii）式を満足し、
下記（iv）式で求められるフェライト変態開始温度Ａｒ３が７６０〜８２０℃であり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置における金属組織が、面積％で、
パーライト：５〜２０％、
ベイナイト：１０％以下、
残部：フェライトであり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均アスペクト比が１．０〜１．５であり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均結晶粒径が５〜２０μｍである、
請求項１に記載の鋼板。
０．０００５≦Ｃａ＋Ｍｇ＋ＲＥＭ≦０．００８０      ・・・（ii）
０．５≦Ｔｉ／Ｎ≦４．０      ・・・（iii）
Ａｒ３＝９１０−３１０×Ｃ＋６５×Ｓｉ−８０×Ｍｎ−２０×Ｃｕ−５５×Ｎｉ−１５×Ｃｒ−８０×Ｍｏ      ・・・（iv）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。
【請求項３】
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライト中の平均転位密度が７．０×１０１２／ｍ２以下であり、
１ｍｍピッチのビッカース硬さの試験で、前記鋼板の表面と、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置との間の領域におけるビッカース硬さの平均値が、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／４ｔの位置との間の領域におけるビッカース硬さの平均値の８０〜１０５％である、
請求項２に記載の鋼板。
【請求項４】
前記鋼板の表面から２／５ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域において存在する、長さ５μｍ以上の介在物の個数密度が１０個／ｍｍ２以下である、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項５】
前記鋼板の表面から２／５ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域における、Ｐの最大濃度が、質量％で、０．０２〜０．２０％である、
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項６】
溶鋼を製造する精錬工程と、
前記溶鋼を連続鋳造して、請求項１に記載の化学組成を有する鋼片を製造する連続鋳造工程と、
得られた前記鋼片を加熱する加熱工程と、
加熱後の鋼片にデスケーリングを施すデスケーリング工程と、
デスケーリング後の鋼片に対して熱間圧延を施して鋼板とする熱間圧延工程と、
熱間圧延後の前記鋼板を室温まで冷却する冷却工程と、を備え、
前記加熱工程において、前記鋼片に対して、Ｏ２濃度が１．０体積％以上の雰囲気で、９５０℃以上１２００℃未満の加熱温度で３０〜１２０分間保持し、加熱抽出温度を９５０℃以上１２００℃未満とする、
鋼板の製造方法。
【請求項７】
溶鋼を製造する精錬工程と、
前記溶鋼を連続鋳造して、請求項２に記載の化学組成を有する鋼片を製造する連続鋳造工程と、
得られた前記鋼片を加熱する加熱工程と、
加熱後の鋼片にデスケーリングを施すデスケーリング工程と、
デスケーリング後の鋼片に対して仕上圧延を含む熱間圧延を施して鋼板とする熱間圧延工程と、
熱間圧延後の前記鋼板を室温まで冷却する冷却工程と、を備え、
前記加熱工程において、前記鋼片に対して、Ｏ２濃度が１．０体積％以上の雰囲気で、９５０〜１１００℃の加熱温度で３０〜６０分間保持し、加熱抽出温度を９５０〜１１００℃とし、
前記熱間圧延工程において、前記鋼片の表面温度がＡｒ３−３０℃〜Ｔｒｅｘ℃の温度範囲内で、累積圧下率が５０〜７５％となる条件で前記仕上圧延を行う、
鋼板の製造方法。
但し、Ａｒ３は下記（iv）式で求められ、Ｔｒｅｘは結晶粒の成長が始まる再結晶開始温度を意味し、下記（ｖ）式で求められる。なお、下記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表す。
Ａｒ３＝９１０−３１０×Ｃ＋６５×Ｓｉ−８０×Ｍｎ−２０×Ｃｕ−５５×Ｎｉ−１５×Ｃｒ−８０×Ｍｏ      ・・・（iv）
Ｔｒｅｘ＝−９１９００［Ｎｂ＊］２＋９４００［Ｎｂ＊］＋７７０      ・・・（ｖ）
但し、下記（vi）式で求められる固溶Ｎｂ量（質量％）を、ｓｏｌ．Ｎｂとした時に、
Ｎｂ≧ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝ｓｏｌ．Ｎｂ
Ｎｂ＜ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝Ｎｂ
とする。
ｓｏｌ．Ｎｂ＝（１０（−６７７０／（Ｔ＋２７３）＋２．２６））／（Ｃ＋１２／１４×Ｎ）      ・・・（vi）
なお、上記式中のＴは鋼片の加熱抽出温度（℃）を表す。
【請求項８】
前記冷却工程において、鋼板の表面温度がＡｒ３−１５０℃〜Ａｒ３−５０℃の温度まで、１℃／秒超、２０℃／秒以下の平均冷却速度で水冷を行い、該水冷後、１℃／秒以下の平均冷却速度で空冷を行う、
請求項７に記載の鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記精錬工程において、真空脱ガス装置により溶鋼の溶存酸素量を４０ｐｐｍ以下に調整し、次いで、ＡｌをＡｌの最終含有量が０．００２〜０．０５０％となるように添加して、溶鋼の溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下に調整した後、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭから選択される１種以上を、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの合計の最終含有量が０．０００５〜０．００８０％となるように添加する、
請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の鋼板の製造方法。
【請求項１０】
前記連続鋳造工程において、鋳片の凝固末期である鋳片の中心固相率が０．２〜０．７の範囲において、鋳造ロールの間隙を、鋳造進行方向１ｍにつき０．２ｍｍ〜３．０ｍｍに狭めて圧下しながら鋳造する、
請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油タンカー、または地上もしくは地下原油タンクなどの、原油を輸送または貯蔵する鋼製油槽（以下、これらを総称して、「原油油槽」という。）には、強度および溶接性に優れた溶接構造用鋼が使用されている。また、原油油槽として使用される鋼には、原油中に含まれる腐食性ガス成分、塩分等に対する優れた耐食性が求められる（例えば、特許文献１を参照。）。【０００３】
特許文献１には、鋼製油槽で生じる原油腐食に対して、優れた耐全面腐食性及び耐局部腐食性を示し、さらに固体Ｓを含む腐食生成物（スラッジ）の生成を抑制できる溶接構造用の原油油槽用鋼、原油油槽鋼の製造方法、原油油槽、および原油油槽の防食方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の原油油槽用鋼は、固溶状態のＭｏおよびＷを所定量以上含有するため、優れた耐食性を有している。しかしながら、特許文献１では、熱間圧延前の鋼片を加熱する際に、鋼片を１２００〜１３５０℃の加熱温度とし、その状態を２〜１００時間保持し続ける、拡散熱処理を行うことで、ＭｏおよびＷの固溶量を確保している。このため、加熱のための燃料ガスを多く使用することになり、加熱する時間が長くなるため、製造コストの増加と生産性を阻害する問題が生じてしまい、改善の余地が残されている。加えて、高温での長時間加熱により結晶粒が粗大化し、強度−延性バランスが劣化する問題がある。【０００６】
本発明は、上記の課題を解決し、原油中に含まれる腐食性ガス成分、塩分等に対する耐食性に優れる鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題に対して詳細な検討を行った結果、以下の知見を得るに至った。【０００８】
鋼中に固溶状態のＭｏおよびＷを確保することで、原油油槽で生じる原油腐食に対して、優れた耐食性を発揮する。一方、ＭｏおよびＷの固溶量を確保するためには、拡散熱処理を実施する必要があり、これが結晶粒の粗大化を招く要因となっていた。【０００９】
そこで、本発明者らは拡散熱処理を行わずに、耐食性を向上させる方法について検討を行った。その結果、加熱時の酸素濃度を高くし、鋼表面に比較的厚いスケールを形成することで、スケールの直下の鋼板表層部にＭｏおよびＷを濃化させることが可能になり、鋼板表層部に固溶状態のＭｏおよびＷを確保できて、それにより耐食性を大幅に向上できることを見出した。【００１０】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、下記の鋼板およびその製造方法を要旨とする。【００１１】
（１）化学組成が、質量％で、
Ｃ  ：０．０５０〜０．２００％、
Ｓｉ：０．１００〜１．０００％、
Ｍｎ：０．５０〜２．００％、
Ｐ  ：０．０３０％以下、
Ｓ  ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００２〜０．０５０％、
Ｎ  ：０．００１０〜０．００６０％、
Ｏ  ：０．０００５〜０．００６０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０２０％、
Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、
Ｃａ：０〜０．００８０％、
Ｍｇ：０〜０．００８０％、
ＲＥＭ：０〜０．００８０％、
Ｍｏ：０〜０．２０％、
Ｗ  ：０〜０．５０％、
Ｎｂ：０〜０．０３０％、
Ｖ  ：０〜０．０５０％、
Ｎｉ：０〜１．００％、
Ｃｒ：０〜０．５０％、
Ｂ  ：０〜０．００３０％、
Ｓｂ：０〜０．３０％、
Ｓｎ：０〜０．３０％、
Ｐｂ：０〜０．３０％、
Ａｓ：０〜０．３０％、
Ｂｉ：０〜０．３０％、
Ｔａ：０〜０．５０％、
Ｚｒ：０〜０．５０％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
下記（ｉ）式を満足し、
鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量が、質量％で、０．００５％以上であり、
鋼板の圧延方向断面において、前記鋼板の厚さをｔとした時に、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均結晶粒径が６０μｍ以下である、
鋼板。
０．０１≦Ｍｏ＋Ｗ≦０．７０      ・・・（ｉ）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。【００１２】
（２）前記化学組成が、質量％で、
Ｓｉ：０．２００〜１．０００％、
Ｐ  ：０．０１５％以下、
Ｓ  ：０．００３％以下、
であり、
下記（ii）式および（iii）式を満足し、
下記（iv）式で求められるフェライト変態開始温度Ａｒ３が７６０〜８２０℃であり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置における金属組織が、面積％で、
パーライト：５〜２０％、
ベイナイト：１０％以下、
残部：フェライトであり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均アスペクト比が１．０〜１．５であり、
前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均結晶粒径が５〜２０μｍである、
上記（１）に記載の鋼板。
０．０００５≦Ｃａ＋Ｍｇ＋ＲＥＭ≦０．００８０      ・・・（ii）
０．５≦Ｔｉ／Ｎ≦４．０      ・・・（iii）
Ａｒ３＝９１０−３１０×Ｃ＋６５×Ｓｉ−８０×Ｍｎ−２０×Ｃｕ−５５×Ｎｉ−１５×Ｃｒ−８０×Ｍｏ      ・・・（iv）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。【００１３】
（３）前記鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライト中の平均転位密度が７．０×１０１２／ｍ２以下であり、
１ｍｍピッチのビッカース硬さの試験で、前記鋼板の表面と、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置との間の領域におけるビッカース硬さの平均値が、前記鋼板の表面から１／４ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／４ｔの位置との間の領域におけるビッカース硬さの平均値の８０〜１０５％である、
上記（２）に記載の鋼板。【００１４】
（４）前記鋼板の表面から２／５ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域において存在する、長さ５μｍ以上の介在物の個数密度が１０個／ｍｍ２以下である、
上記（１）から（３）までのいずれか１項に記載の鋼板。【００１５】
（５）前記鋼板の表面から２／５ｔの位置と、前記鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域における、Ｐの最大濃度が、質量％で、０．０２〜０．２０％である、
上記（１）から（４）までのいずれか１項に記載の鋼板。【００１６】
（６）溶鋼を製造する精錬工程と、
前記溶鋼を連続鋳造して、上記（１）に記載の化学組成を有する鋼片を製造する連続鋳造工程と、
得られた前記鋼片を加熱する加熱工程と、
加熱後の鋼片にデスケーリングを施すデスケーリング工程と、
デスケーリング後の鋼片に対して熱間圧延を施して鋼板とする熱間圧延工程と、
熱間圧延後の前記鋼板を室温まで冷却する冷却工程と、を備え、
前記加熱工程において、前記鋼片に対して、Ｏ２濃度が１．０体積％以上の雰囲気で、９５０℃以上１２００℃未満の加熱温度で３０〜１２０分間保持し、加熱抽出温度を９５０℃以上１２００℃未満とする、
鋼板の製造方法。【００１７】
（７）溶鋼を製造する精錬工程と、
前記溶鋼を連続鋳造して、上記（２）に記載の化学組成を有する鋼片を製造する連続鋳造工程と、
得られた前記鋼片を加熱する加熱工程と、
加熱後の鋼片にデスケーリングを施すデスケーリング工程と、
デスケーリング後の鋼片に対して仕上圧延を含む熱間圧延を施して鋼板とする熱間圧延工程と、
熱間圧延後の前記鋼板を室温まで冷却する冷却工程と、を備え、
前記加熱工程において、前記鋼片に対して、Ｏ２濃度が１．０体積％以上の雰囲気で、９５０〜１１００℃の加熱温度で３０〜６０分間保持し、加熱抽出温度を９５０〜１１００℃とし、
前記熱間圧延工程において、前記鋼片の表面温度がＡｒ３−３０℃〜Ｔｒｅｘ℃の温度範囲内で、累積圧下率が５０〜７５％となる条件で前記仕上圧延を行う、
鋼板の製造方法。
但し、Ａｒ３は下記（iv）式で求められ、Ｔｒｅｘは結晶粒の成長が始まる再結晶開始温度を意味し、下記（ｖ）式で求められる。なお、下記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表す。
Ａｒ３＝９１０−３１０×Ｃ＋６５×Ｓｉ−８０×Ｍｎ−２０×Ｃｕ−５５×Ｎｉ−１５×Ｃｒ−８０×Ｍｏ      ・・・（iv）
Ｔｒｅｘ＝−９１９００［Ｎｂ＊］２＋９４００［Ｎｂ＊］＋７７０      ・・・（ｖ）
但し、下記（vi）式で求められる固溶Ｎｂ量（質量％）を、ｓｏｌ．Ｎｂとした時に、
Ｎｂ≧ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝ｓｏｌ．Ｎｂ
Ｎｂ＜ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝Ｎｂ
とする。
ｓｏｌ．Ｎｂ＝（１０（−６７７０／（Ｔ＋２７３）＋２．２６））／（Ｃ＋１２／１４×Ｎ）      ・・・（vi）
なお、上記式中のＴは鋼片の加熱抽出温度（℃）を表す。【００１８】
（８）前記冷却工程において、鋼板の表面温度がＡｒ３−１５０℃〜Ａｒ３−５０℃の温度まで、１℃／秒超、２０℃／秒以下の平均冷却速度で水冷を行い、該水冷後、１℃／秒以下の平均冷却速度で空冷を行う、
上記（７）に記載の鋼板の製造方法。【００１９】
（９）前記精錬工程において、真空脱ガス装置により溶鋼の溶存酸素量を４０ｐｐｍ以下に調整し、次いで、ＡｌをＡｌの最終含有量が０．００２〜０．０５０％となるように添加して、溶鋼の溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下に調整した後、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭから選択される１種以上を、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの合計の最終含有量が０．０００５〜０．００８０％となるように添加する、
上記（６）から（８）までのいずれか１項に記載の鋼板の製造方法。【００２０】
（１０）前記連続鋳造工程において、鋳片の凝固末期である鋳片の中心固相率が０．２〜０．７の範囲において、鋳造ロールの間隙を、鋳造進行方向１ｍにつき０．２ｍｍ〜３．０ｍｍに狭めて圧下しながら鋳造する、
上記（６）から（９）までのいずれか１項に記載の鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、原油中に含まれる腐食性ガス成分、塩分等に対する耐食性に優れる鋼板を得ることが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の各要件について詳しく説明する。
【００２３】
（Ａ）化学組成
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「％」は、「質量％」を意味する。
【００２４】
Ｃ：０．０５０〜０．２００％
Ｃは、パーライトを形成して強度を高めるのに有効な元素である。一方、Ｃ含有量が過剰であると、溶接性および継手靭性の確保が困難となる。そのため、Ｃ含有量は０．０５０〜０．２００％とする。Ｃ含有量は０．０７０％以上または０．１００％以上であるのが好ましく、０．１８０％以下または０．１６０％以下であるのが好ましい。
【００２５】
Ｓｉ：０．１００〜１．０００％
Ｓｉは、安価な脱酸元素であり、固溶強化に有効であるとともに、変態点を上昇させてα中の転位密度低減に寄与する。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、溶接性および継手靭性を劣化させる。そのため、Ｓｉ含有量は０．１００〜１．０００％とする。優れた延性を得たい場合には、Ｓｉ含有量は０．２００％以上であるのが好ましく、０．３００％以上であるのがより好ましい。また、Ｓｉ含有量は０．８００％以下であるのが好ましく、０．５００％以下であるのが好ましい。
【００２６】
Ｍｎ：０．５０〜２．００％
Ｍｎは、母材の強度および靭性を向上させる元素として有効である。一方、Ｍｎ含有量が過剰であると、溶接性および継手靭性を劣化させる。そのため、Ｍｎ含有量は０．５０〜２．００％とする。Ｍｎ含有量は０．８０％以上であるのが好ましく、０．９０％以上であるのがより好ましい。また、Ｍｎ含有量は１．６０％以下であるのが好ましく、１．５０％以下であるのがより好ましい。
【００２７】
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは、不純物として鋼中に含まれる元素であり、耐食性を確保するためには、０．０３０％以下とする。また、延性および靭性を確保するためには、Ｐ含有量は少ないほど望ましく、０．０１５％以下であるのが好ましい。
【００２８】
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓは、不純物として鋼中に含まれる元素であり、耐食性を確保するためには、０．０１０％以下とする。また、延性および靭性を確保するためには、Ｓ含有量は少ないほど望ましく、Ｓ含有量は０．００３％以下であるのが好ましい。
【００２９】
Ａｌ：０．００２〜０．０５０％
Ａｌは、重要な脱酸元素である。一方、Ａｌ含有量が過剰であると、鋼片の表面品位を損ない、靭性に有害な介在物を形成する。そのため、Ａｌ含有量は０．００２〜０．０５０％とする。Ａｌ含有量は０．０１０％以上であるのが好ましく、０．０４０％以下であるのが好ましい。
【００３０】
Ｎ：０．００１０〜０．００６０％
Ｎは、Ａｌと共に窒化物を形成し継手靭性を向上させる。一方、Ｎ含有量が過剰であると、固溶Ｎによる脆化および伸び特性の低下が生じる。そのため、Ｎ含有量は０．００１０〜０．００６０％とする。Ｎ含有量は０．００２０％以上であるのが好ましく、０．００５０％以下であるのが好ましく、０．００４０％以下であるのがより好ましい。
【００３１】
Ｏ：０．０００５〜０．００６０％
Ｏは、後述するＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭとともに酸化物を形成する。Ｏ含有量が過剰であると、酸化物が粗大化して延性および靭性が低下する。一方、Ｏ含有量は少ないほどよいが、過度に低減するためには、例えば、ＲＨ真空脱ガス装置での還流作業が長時間となり現実的ではない。そのため、Ｏ含有量は０．０００５〜０．００６０％とする。
【００３２】
Ｔｉ：０．００３〜０．０２０％
Ｔｉは、微量の含有により母材および溶接部の組織微細化を通じて靭性向上に寄与する。一方、Ｔｉ含有量が過剰であると、溶接部を硬化させ著しく靭性を劣化させる。そのため、Ｔｉ含有量は０．００３〜０．０２０％とする。Ｔｉ含有量は０．００６％以上であるのが好ましく、０．０１３％以下であるのが好ましい。
【００３３】
また、Ｎ含有量に対するＴｉ含有量の割合を０．５以上にすることにより、固溶Ｎを低減し、伸び特性を向上させるだけでなく、スラブの表面疵の発生を防止することが可能となる。さらに、Ｎ含有量に対するＴｉ含有量の割合を４．０以下にすることにより、ＴｉＣの生成を抑制し、伸び特性を向上させることができる。そのため、優れた延性を得たい場合には、Ｔｉ含有量はＮ含有量との関係において、下記（iii）式を満足することが好ましい。
０．５≦Ｔｉ／Ｎ≦４．０      ・・・（iii）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表す。
【００３４】
Ｃｕ：０．０１〜１．５０％
Ｃｕは耐全面腐食性だけでなく、耐局部腐食性の向上に有効な元素である。さらに、固体Ｓの生成抑制にも効果がある。一方、Ｃｕ含有量が過剰であると、鋼片の表面割れの助長、継手靭性の劣化等、悪影響も顕在化する。そのため、Ｃｕ含有量は０．０１〜１．５０％とする。Ｃｕ含有量は０．０３％以上であるのが好ましく、０．５０％以下であるのが好ましく、０．２０％未満であるのがより好ましい。
【００３５】
Ｃａ：０〜０．００８０％
Ｍｇ：０〜０．００８０％
ＲＥＭ：０〜０．００８０％
Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭは、いずれも硫化物を形成することで粗大な介在物（延伸ＭｎＳ等）の生成を抑制するため、必要に応じて含有させてもよい。一方、いずれの含有量が０．００８０％を超えても効果は飽和し、粗大な酸化物または硫化物を形成して靭性および伸びを劣化させる。そのため、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの含有量は、いずれも０．００８０％以下とする。
【００３６】
優れた延性を得たい場合には、これらの元素の合計含有量を０．０００５％以上とすることが好ましい。また、粗大な酸化物または硫化物による靭性および伸び特性の劣化を防止する観点からは、これらの元素の合計含有量を０．００８０％以下とすることが好ましい。
【００３７】
すなわち、下記（ii）式を満足することが好ましい。上記合計含有量は０．００１０％以上であるのがより好ましく、０．００１５％以上であるのがさらに好ましい。また、上記合計含有量は０．００６０％以下であるのがより好ましく、０．００４０％以下であるのがさらに好ましい。
０．０００５≦Ｃａ＋Ｍｇ＋ＲＥＭ≦０．００８０      ・・・（ii）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。
【００３８】
ここで、本発明において、ＲＥＭはＳｃ、Ｙおよびランタノイドの合計１７元素を指し、前記ＲＥＭの含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。なお、ランタノイドは、工業的には、ミッシュメタルの形で添加される。
【００３９】
Ｍｏ：０〜０．２０％
Ｗ  ：０〜０．５０％
ＭｏおよびＷは、耐局部腐食性の向上に有効な元素である。そのため、ＭｏおよびＷの少なくともいずれかを含有し、かつ合計含有量を０．０１％以上とする必要がある。一方、Ｍｏは０．２０％、Ｗは０．５０％を超えて含有させると耐局部腐食性が逆に低下し、かつ溶接性や靭性を劣化させる。そのため、Ｍｏ含有量は０．２０％以下、Ｗ含有量は０．５０％以下とし、合計含有量を０．７０％以下とする。すなわち、下記（ｉ）式を満足する必要がある。
０．０１≦Ｍｏ＋Ｗ≦０．７０      ・・・（ｉ）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表し、含まれない場合はゼロとする。
【００４０】
Ｍｏ含有量は０．０１％以上であるのが好ましく、０．０３％以上であるのがより好ましい。また、Ｍｏ含有量は０．０８％以下であるのが好ましく、０．０７％以下であるのがより好ましい。一方、Ｗ含有量は０．０１％以上であるのが好ましく、０．０５％未満であるのが好ましい。
【００４１】
Ｎｂ：０〜０．０３０％
Ｎｂは、微量の添加により組織微細化に寄与し、母材強度確保に有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｎｂ含有量が過剰であると、溶接部を硬化させて著しく靭性を劣化させる。そのため、Ｎｂ含有量は０．０３０％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｎｂ含有量は０．００３％以上であるのが好ましい。
【００４２】
Ｖ：０〜０．０５０％
Ｖは、析出強化により強度上昇に寄与するため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｖ含有量が過剰であると、継手靭性を損なうことがある。そのため、Ｖ含有量は０．０５０％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｖ含有量は０．０１０％以上であるのが好ましい。
【００４３】
Ｎｉ：０〜１．００％
Ｎｉは、強度確保および靭性向上に有効であるため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｎｉ含有量が過剰であると、コストが上昇する。そのため、Ｎｉ含有量は１．００％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｎｉ含有量は０．０５％以上であるのが好ましい。
【００４４】
Ｃｒ：０〜０．５０％
Ｃｒは、焼入れ性を向上させ、高強度化に有効であるため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｃｒ含有量が過剰であると、継手の硬さが上昇して靭性が低下することがある。そのため、Ｃｒ含有量は０．５０％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｃｒ含有量は０．０５％以上であるのが好ましい。
【００４５】
Ｂ：０〜０．００３０％
Ｂは、微量添加により焼き入れ性を高め母材強度向上に寄与するため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｂ含有量が過剰であると、伸びおよび継手靭性を劣化させる。そのため、Ｂ含有量は０．００３０％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｂ含有量は０．０００３％以上であるのが好ましい。
【００４６】
Ｓｂ：０〜０．３０％
Ｓｎ：０〜０．３０％
Ｐｂ：０〜０．３０％
Ａｓ：０〜０．３０％
Ｂｉ：０〜０．３０％
Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＡｓおよびＢｉは、局部腐食の進展をさらに抑制する効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。一方、いずれの含有量が０．３０％を超えても効果は飽和し、他の特性への悪影響の懸念もある。そのため、経済性も考慮して、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＡｓおよびＢｉの含有量は、いずれも０．３０％以下とする。また、いずれの元素の含有量も０．１５％以下であるのが好ましい。上記の効果を得たい場合には、Ｓｂ：０．０１％以上、Ｓｎ：０．０１％以上、Ｐｂ：０．０１％以上、Ａｓ：０．０１％以上およびＢｉ：０．０１％以上から選択される１種以上を含有させることが好ましい。
【００４７】
Ｔａ：０〜０．５０％
Ｚｒ：０〜０．５０％
ＴａおよびＺｒは、微量で鋼の強度を高めるのに有効な元素であり、主に強度調整のため、必要に応じて含有させてもよい。一方、いずれの含有量が０．５０％を超えても、靭性劣化が顕著となる。そのため、ＴａおよびＺｒの含有量はいずれも０．５０％以下とする。上記の効果を得たい場合には、Ｔａ：０．００５％以上およびＺｒ：０．００５％以上から選択される１種または２種を含有させることが好ましい。
【００４８】
本発明の鋼板の化学組成において、残部はＦｅおよび不純物である。
【００４９】
ここで「不純物」とは、鋼板を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【００５０】
鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量：０．００５％以上
本発明に係る鋼板においては、上述のように、耐食性の向上のため、ＭｏおよびＷを鋼板表層部に濃化させ、それにより、固溶するＭｏおよびＷの量を所定値以上確保する。具体的には、鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量を、質量％で、０．００５％以上とする。鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量は、０．０１０％以上であるのが好ましく、０．０２０％以上であるのがより好ましい。
【００５１】
なお、本発明において、鋼板表層部とは、鋼板の表面から深さ方向に１ｍｍ位置までの領域を指す。また、固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量（質量％）は、以下の手順により測定する。まず、鋼板の表面から厚さ１ｍｍの試験片を２つ切り出す。そして、そのうちの一方の試験片については、公知の化学分析方法（例えば、ＩＣＰ発光分光分析法）を用いることで、試験片中のＷおよびＭｏの含有量を測定する。
【００５２】
また、もう一方については、１０％アセチルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロライド／メタノールにて、２０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で約０．４ｇ電解する。その電解に用いた溶液を孔径０．２μｍのフィルターでろ過し、フィルター上に捕集した抽出残渣について、公知の化学分析方法（例えば、ＩＣＰ発光分光分析法）を用いることで、抽出残渣中のＷおよびＭｏの含有量を測定する。
【００５３】
試験片中のＷおよびＭｏは、Ｗ析出物およびＭｏ析出物と固溶Ｗおよび固溶Ｍｏであると考え、抽出残渣中のＷおよびＭｏは、Ｗ析出物およびＭｏ析出物と考える。そして、試験片中のＷおよびＭｏの含有量から抽出残渣中のＷおよびＭｏの含有量の差分を求めることで、固溶Ｗおよび固溶Ｍｏの含有量を求める。
【００５４】
板厚中心部のＰの最大濃度：０．０２〜０．２０％
Ｐは、連続鋳造時に中心偏析して板厚中心部に脆化域を形成し、割れを生じさせて局部伸びを劣化させるおそれがある。そのため、優れた延性を得たい場合には、板厚中心部におけるＰの最大濃度は低い方が好ましく、具体的には、鋼板の表面から２／５ｔの位置と、鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域における、Ｐの最大濃度を０．２０％以下とすることが好ましい。また、Ｐの最大濃度を０．０２％未満とすることは現実的に困難であるので、０．０２％を下限とする。
【００５５】
なお、Ｐの最大濃度は、鋼板の表面から２／５ｔの位置と、鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域について、電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒ：ＥＰＭＡ）により、加速電圧：１５ｋＶ、ビーム径：２０μｍ、照射時間：２０ｍｓ、測定ピッチ：２０μｍで測定したときのＰの濃度の最大値である。
【００５６】
（Ｂ）鋼板の金属組織
本発明の鋼板の金属組織において、所定の伸び特性を確保する観点から、フェライトの平均結晶粒径を６０μｍ以下とする。フェライトの平均結晶粒径は５０μｍ以下であることが好ましい。なお、本発明において金属組織は、鋼板の圧延方向断面において、鋼板の幅および厚さをそれぞれＷおよびｔとしたときに、該鋼板の端面から１／４Ｗで、かつ、該鋼板の表面から１／４ｔの位置における組織をいうものとする。
【００５７】
また、上記「所定の伸び特性」とは、鋼板板厚が４．５ｍｍ超５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１１％以上、鋼板板厚が５ｍｍ超１０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１２％以上、鋼板板厚が１０ｍｍ超１５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１３％以上、鋼板板厚が１５ｍｍ超２０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１４％以上、鋼板板厚が２０ｍｍ超２５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１５％以上、鋼板板厚が２５ｍｍ超３０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１６％以上、鋼板板厚が３０ｍｍ超４０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１７％以上、鋼板板厚が４０ｍｍ超５０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１８％以上の特性である。
【００５８】
その他の金属組織については、特に限定はないが、より優れた延性を得たい場合には、以下に示す金属組織を有することが好ましい。以下の説明において「％」は、「面積％」を意味する。
【００５９】
パーライト：５〜２０％
強度特性である降伏応力および引張強さと伸び特性とは、相反する性質であって、両者を同時に向上させることは一般に困難とされている。伸び特性を確保しつつ、強度特性を確保するためには、パーライトの面積率は５〜２０％であることが好ましい。パーライトの面積率は１０〜１５％であるのがより好ましい。
【００６０】
ベイナイト：１０％以下
本発明において、金属組織はフェライトが主体であって、所定量のパーライトを含むことが好ましい。しかしながら、１０％以下のベイナイトが含まれていても上述した効果を阻害しない。そのため、ベイナイトの面積率は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。ベイナイトは含まれていなくてもよく、すなわち、ベイナイトの面積率は０％であってもよい。
【００６１】
残部：フェライト
フェライトは延性に優れた組織である。フェライトの面積率が高いほど、伸び特性ＥＬを向上させることが可能となる。したがって、パーライトおよびベイナイト以外の組織はフェライトとする。
【００６２】
ここで、本発明において、金属組織の面積率は以下のように求める。上述のように、まず鋼板の端面から１／４Ｗで、かつ、鋼板の表面から１／４ｔの位置から試料を採取する。そして、該試料の圧延方向断面（いわゆるＬ方向断面）を観察する。
【００６３】
具体的には、試料をナイタールエッチングし、エッチング後に光学顕微鏡を用いて３００μｍ×３００μｍの視野で観察を行う。そして得られた組織写真に対し、画像解析を行い、白色に見えるものをフェライト、黒色に見えるものをパーライト、灰色に見えるものをベイナイトとして、それぞれの面積率を求める。
【００６４】
また、優れた延性を得たい場合には、フェライトの平均アスペクト比および平均結晶粒径、ならびにフェライト中の平均転位密度についても、以下に示す範囲内とすることが好ましい。
【００６５】
フェライトの平均アスペクト比：１．０〜１．５
鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均アスペクト比は、低いほど好ましい。平均アスペクト比を１．５以下にすることで、転位密度を低下させ、伸びを向上させることができるようになる。そのため、平均アスペクト比は１．５以下であるのが好ましい。平均アスペクト比の下限は、フェライト粒が球状となる１．０である。
【００６６】
フェライトの平均結晶粒径：５〜２０μｍ
鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライトの平均結晶粒径を２０μｍ以下とすることで、強度−延性バランスを向上させることができるようになる。そのため、平均結晶粒径は２０μｍ以下であるのが好ましい。また、フェライト粒は細粒であるほど好ましいが５μｍ未満は工業上実現が難しいため、下限を５μｍとした。
【００６７】
なお、フェライトの平均アスペクト比および平均結晶粒径は、前述した顕微鏡観察において測定する。具体的には、各フェライトを画像解析により楕円近似し、長軸長さを短軸長さで割ることによって、フェライトのアスペクト比を求める。同様に、各フェライトを画像解析により面積を求め、この面積に等しい円の直径を求めることで、フェライトの結晶粒径を求める。そして、視野内の全フェライトのアスペクト比および直径の平均値をそれぞれ算出することによって、平均アスペクト比および平均結晶粒径を求める。
【００６８】
フェライト中の平均転位密度：７．０×１０１２／ｍ２以下
鋼板の表面から１／４ｔの位置におけるフェライト中の平均転位密度を低下させることで、フェライトが軟化し、より優れた伸び特性が得られるようになる。そのため、フェライト中の平均転位密度は７．０×１０１２／ｍ２以下とすることが好ましい。転位密度は低ければ低いほどよいが、通常１．０×１０１２／ｍ２を下回ることはほとんどない。平均転位密度の好ましい上限は６．０×１０１２／ｍ２である。
【００６９】
フェライト中の平均転位密度は、以下のように求める。まず、鋼板の表面から１／４ｔの位置から薄膜試料を採取し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて倍率を４００００倍として明視野の観察撮影を行う。得られたＴＥＭ像から任意の直線と転位線との交切点の数を測定する。そして、以下の式（vii）により平均転位密度を算出する。
ρ＝２Ｎ／Ｌｄ      ・・・（vii）
但し、上記式中の各記号の意味は以下のとおりである。
ρ：平均転位密度（／ｍ２）
Ｌ：任意の直線の長さ（ｍ）
Ｎ：任意の直線と転位線との交切点の数
ｄ：薄膜試料の厚さ（ｍ）
【００７０】
板厚中心部の粗大介在物の個数密度：１０個／ｍｍ２以下
長さ５μｍ以上の粗大な介在物（ＭｎＳ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の硫化物または酸化物）は延性破壊（ボイド）の起点となり、局部伸びを劣化させることがある。そのため、優れた延性を得たい場合には、板厚中心部における粗大介在物の個数密度を低減することが好ましく、具体的には、鋼板の表面から２／５ｔの位置と、鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域において存在する、長さ５μｍ以上の介在物の個数密度を１０個／ｍｍ２以下とすることが好ましい。なお、介在物の測定は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による粒子解析によって行うものとする。
【００７１】
（Ｃ）鋼板の機械的特性
中央領域に対する表層領域のビッカース硬さの割合：８０〜１０５％
厚鋼板の冷却時において、鋼板の表面付近は板厚中心付近に比べて相対的に冷却速度が速くなり、硬質化しやすい。一方、表層部近傍の硬さを低く抑えることで伸び特性を改善することが可能となる。ここで、以下の説明では、鋼板の表面付近である、鋼板の表面と、鋼板の表面から１／４ｔの位置との間の領域を表層領域と呼び、板厚中心付近である、鋼板の表面から１／４ｔの位置と、鋼板の表面から３／４ｔの位置との間の領域を中央領域と呼ぶ。
【００７２】
板厚全体の伸び特性を考慮した場合、鋼板の表層領域の硬質化の影響はある程度は許容できるが、表層領域と中央領域との硬度差が大きくなると影響を無視できなくなってくる。そのため、優れた延性を得たい場合には、表層領域におけるビッカース硬さの平均値を、中央領域におけるビッカース硬さの平均値の８０〜１０５％とすることが好ましい。なお、各領域におけるビッカース硬さの平均値は、１ｍｍピッチのビッカース硬さの試験で求めるものとする。また、試験力は１０ｋｇｆ（９８Ｎ）とする。
【００７３】
その他の機械的特性については特に制限はないが、本発明に係る鋼板は、例えば、原油油槽として用いるのに必要な強度を有することが好ましい。具体的には、降伏応力（ＹＳ）が２３５ＭＰａ以上で、引張強度（ＴＳ）が４００〜６２０ＭＰａであることが好ましい。
【００７４】
また、優れた延性を得たい場合には、鋼板板厚が４．５ｍｍ超５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が１９％以上、鋼板板厚が５ｍｍ超１０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２２％以上、鋼板板厚が１０ｍｍ超１５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２３％以上、鋼板板厚が１５ｍｍ超２０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２５％以上、鋼板板厚が２０ｍｍ超２５ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２６％以上、鋼板板厚が２５ｍｍ超３０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２７％以上、鋼板板厚が３０ｍｍ超４０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が２９％以上、鋼板板厚が４０ｍｍ超５０ｍｍ以下では全伸び（ｔ−ＥＬ）が３０％以上を有することが好ましい。
【００７５】
なお、引張強さ（ＴＳ）、降伏応力（ＹＳ）、全伸び（ｔ−ＥＬ）は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に基づき、板厚中心部から圧延方向と直角の方向に採取した、１Ｂ号引張試験片を用いて測定した。詳細には、降伏応力（ＹＳ）は永久伸び０．２％時の永久伸び法の耐力であり、全伸び（ｔ−ＥＬ）は破断時全伸びである。
【００７６】
（Ｄ）鋼板の製造方法
本発明に係る鋼板の製造条件について特に制限はないが、後述する精錬工程、連続鋳造工程、加熱工程、デスケーリング工程、熱間圧延工程、および冷却工程を順に行うことで製造することができる。各工程について説明する。
【００７７】
（ａ）精錬工程
精錬工程において溶鋼を製造する。精錬工程については公知の方法を採用すればよく、特に制限はない。しかしながら、鋼板の延性を向上させるためには、溶鋼を以下の手順により製造することが好ましい。
【００７８】
まず、鋳造前処理として、溶鋼から炭素を除く１次精錬を行った後、溶鋼の成分調整をするにあたり、真空脱ガス装置により溶鋼の溶存酸素量を４０ｐｐｍ以下に調整する。溶鋼の溶存酸素量を４０ｐｐｍ以下に調整するには、例えば、ＲＨ真空脱ガス装置の真空度が１〜５ｔｏｒｒで、溶鋼を１〜３分間還流して調整する。
【００７９】
次いで、ＡｌをＡｌの最終含有量が０．００２〜０．０５０％となるように添加して、溶鋼の溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下に調整する。その後、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭから選択される１種以上を、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの合計の最終含有量が０．０００５〜０．００８０％となるように添加する。
【００８０】
これにより、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭを優先的に硫化物化して、ＭｎＳの生成を抑制する。溶存酸素量が１０ｐｐｍ超であると、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭを添加した場合に酸化物化してしまい、硫化物制御が十分にできないことがある。溶鋼の溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下に調整するには、例えば、ＲＨ真空脱ガス装置の真空度が１〜５ｔｏｒｒで、溶鋼を１０〜６０分間還流して、溶鋼の溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下に調整する。真空度が１〜５ｔｏｒｒで、溶鋼を１０〜６０分間還流しなければ、溶存酸素量を１０ｐｐｍ以下とすることができない。また、溶存酸素量は少ないほどよく、溶鋼の溶存酸素量の下限については設定する必要はない。
【００８１】
精錬工程を上記の条件で行うことで、板厚中心部の粗大介在物の個数密度を１０個／ｍｍ２以下に抑制することが可能となる。
【００８２】
（ｂ）連続鋳造工程
連続鋳造工程において溶鋼を連続鋳造し、上述した化学組成を有する鋼片を製造する。連続鋳造工程についても公知の方法を採用すればよく特に制限はない。しかしながら、鋼板の延性を向上させるためには、溶鋼を連続鋳造する際に、鋳片の凝固末期である鋳片の中心固相率が０．２〜０．７の範囲において、鋳造ロールの間隙を、鋳造進行方向１ｍにつき０．２ｍｍ〜３．０ｍｍに狭めて圧下しながら鋳造することが好ましい。
【００８３】
上記の条件で鋳造を行うことで、Ｐ等の濃化溶鋼を上流側に排出させる。それにより、有害な中心偏析を低減することが可能となる。すなわち、板厚中心部のＰの最大濃度を０．０２〜０．２０％の範囲に調整することが可能となる。ここでいう中心固相率とは、鋳片厚み方向の中心部で、かつ、鋳片幅方向の溶融部分の固相率と定義でき、伝熱、凝固計算によって求めることができること等が知られている。
【００８４】
鋳造ロールの間隙は、鋳造進行方向１ｍにつき０．５〜２．０ｍｍに狭めて軽圧下することがより好ましく、鋳造進行方向１ｍにつき０．７〜１．５ｍｍに狭めて軽圧下することがさらに好ましい。なお、軽圧下をすることが好ましいが、Ｐ含有量が低い成分の場合には軽圧下をしなくてもよい。
【００８５】
（ｃ）加熱工程
鋼片に対して熱間圧延を施すために、鋼片を加熱する。加熱工程においては、上述した化学組成を有する鋼片に対して、Ｏ２濃度が１．０体積％以上の雰囲気において、９５０℃以上１２００℃未満の加熱温度で３０〜１２０分間保持し、加熱抽出温度を９５０℃以上１２００℃未満とする。
【００８６】
上記の条件で加熱することによって、鋼板の表面にＦｅを主体とする酸化スケールが形成される。この際、Ｆｅより貴な元素であるＭｏおよびＷは、酸化スケール中には含まれず、スケール直下の鋼板表層部に濃化し、固溶Ｍｏおよび固溶Ｗを含有させることができる。
【００８７】
Ｏ２濃度が１．０体積％未満であるか、加熱温度が９５０℃未満であるか、保持時間が３０分間未満では、形成される酸化スケールが薄く、鋼板表層部にＭｏおよびＷの濃化が不十分となり、固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量が不十分となるおそれがある。
【００８８】
一方、加熱温度が１２００℃以上であるか、保持時間が１２０分間を超えると、フェライト粒が粗大化するおそれがある。
【００８９】
Ｏ２濃度に上限は特に設けないが、Ｏ２濃度が高すぎると温度が上がらず、操業上の問題が発生するおそれがある。そのため、Ｏ２濃度は１０．０体積％以下とするのが好ましく、５．０体積％以下とするのがより好ましい。
【００９０】
さらに、金属組織中の各相の面積率を上述した範囲とし、フェライトの平均アスペクト比および平均結晶粒径を制御することで、優れた延性を得たい場合には、以下の条件で加熱を行うことが好ましい。
【００９１】
まず、上述した加熱温度を１１００℃以下とし、かつ加熱抽出温度を１１００℃以下にすることが好ましい。加熱抽出温度を１１００℃以下にすると、オーステナイト（γ）粒を微細化してフェライト（α）粒を細粒化するともに、フェライト（α）粒のアスペクト比が小さくなり、伸び特性が向上する。
【００９２】
また、鋼片を加熱する際の保持時間は、フェライト粒の微細化に影響する。例えば、フェライトの平均結晶粒径を５０μｍ以下にしたい場合には、保持時間は８０分間以下とすることが好ましく、フェライトの平均結晶粒径を２０μｍ以下にしたい場合には、保持時間は６０分間以下とすることが好ましい。
【００９３】
（ｄ）デスケーリング工程
加熱した鋼片に対して、デスケーリングを行った後に、後述する熱間圧延を施す。デスケーリングを行うことで、鋼板の表面のＦｅを主体とした酸化スケールを除去し、酸化スケール直下のＭｏおよびＷを、鋼片表層部に濃化させた状態で熱間圧延を施すことで、鋼板表層部に固溶Ｍｏおよび固溶Ｗを濃化させることができる。デスケーリング方法については上記の酸化スケールを除去可能な限りにおいて特に制限はなく、公知の方法を用いればよい。
【００９４】
（ｅ）熱間圧延工程
熱間圧延工程において、鋼片に対して熱間圧延を施して鋼板とする。熱間圧延工程は、粗圧延および仕上圧延を含む。
【００９５】
優れた延性を得たい場合には、上述のような加熱条件の適正化に加えて、仕上圧延条件を適正化することが好ましい。具体的には、熱間圧延を施す時に、粗圧延した後、鋼片の表面温度がＡｒ３−３０℃〜Ｔｒｅｘ℃の温度範囲内で、累積圧下率が５０〜７５％となる条件で仕上圧延を行うことが好ましい。
【００９６】
Ａｒ３は鋼を冷却する際のフェライト変態開始温度であり、下記（iv）式で求められる。ここで、鋼組成としてのＡｒ３の値が大きいほど高温でフェライト変態するため、フェライト粒内の転位密度が低下し、伸び特性が向上する。すなわち、Ａｒ３の値が小さすぎると、ベイナイトを形成し伸び特性が劣化する。一方、Ａｒ３の値が大きすぎると、フェライトが粗大化し強度が低下する。そのため、Ａｒ３は７６０〜８２０℃であるのが好ましい。
Ａｒ３＝９１０−３１０×Ｃ＋６５×Ｓｉ−８０×Ｍｎ−２０×Ｃｕ−５５×Ｎｉ−１５×Ｃｒ−８０×Ｍｏ      ・・・（iv）
但し、上記式中の元素記号は各元素の含有量（質量％）を表す。
【００９７】
また、Ｔｒｅｘは結晶粒の成長が始まる再結晶開始温度を意味し、下記（ｖ）式で求められる。（ｖ）式は実験式であり、低温加熱することで、固溶していないＮｂもあるので固溶Ｎｂ量（ｓｏｌ．Ｎｂ量）を、固溶Ｎｂと再結晶温度の関係から求めた式である。
Ｔｒｅｘ＝−９１９００［Ｎｂ＊］２＋９４００［Ｎｂ＊］＋７７０      ・・・（ｖ）
【００９８】
但し、下記（vi）式で求められる固溶Ｎｂ量（質量％）を、ｓｏｌ．Ｎｂとした時に、
Ｎｂ≧ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝ｓｏｌ．Ｎｂ
Ｎｂ＜ｓｏｌ．Ｎｂの場合は、［Ｎｂ＊］＝Ｎｂ
とする。
ｓｏｌ．Ｎｂ＝（１０（−６７７０／（Ｔ＋２７３）＋２．２６））／（Ｃ＋１２／１４×Ｎ）      ・・・（vi）
なお、上記式中のＴは鋼片の加熱抽出温度（℃）を表す。
【００９９】
仕上圧延をＡｒ３−３０℃以上で行うことで、延伸したフェライトの形成を抑制できる。また、仕上圧延をＴｒｅｘ以下の未再結晶域で行うことで、フェライトの粗大化を抑制することが可能となる。
【０１００】
また、累積圧下率が５０％以上であると、オーステナイト中のフェライト核生成サイトが増え、フェライトを細粒化するとともにγ→α変態温度を高めることができる。一方、累積圧下率が７５％を超えると生産性が劣化する。そのため、累積圧下率を５０〜７５％とするのが好ましく、５５〜６５％とするのがより好ましい。
【０１０１】
（ｆ）冷却工程
熱間圧延後の鋼板は、室温まで冷却する。耐食性に優れる鋼板を得るためには、冷却条件については特に制限はない。例えば、１℃／秒以下の平均冷却速度での空冷でもよいし、冷却水による冷却を行い、１℃／秒超の平均冷却速度での水冷をしてもよい。
【０１０２】
さらに、鋼板の延性を向上させるためには、冷却工程において、鋼板の表面温度がＡｒ３−１５０℃〜Ａｒ３−５０℃の温度まで、１℃／秒超、２０℃／秒以下の平均冷却速度で水冷を行い、該水冷後、１℃／秒以下の平均冷却速度で空冷を行うことが好ましい。
【０１０３】
水冷における冷却停止温度をＡｒ３−１５０℃〜Ａｒ３−５０℃の範囲とすることで、変態温度の低温化を防ぎ、フェライト粒内の転位密度上昇またはベイナイト形成を抑制することができる。同様に、水冷の平均冷却速度を２０℃／秒以下とすることで、変態温度の低温化を防ぐことができる。水冷は、空冷の冷却速度以上であれば効果があるので、水冷の平均冷却速度の下限は１℃／秒超とする。
【０１０４】
水冷工程を上記の条件で行うことで、フェライト中の平均転位密度を７．０×１０１２／ｍ２以下に制御でき、かつ中央領域に対する表層領域のビッカース硬さの割合を８０〜１０５％の範囲にすることができる。
【０１０５】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０６】
表１の化学組成を有する鋼片を用いて、表２および３の製造条件により板厚５〜５０ｍｍの鋼板を試作した。なお、加熱工程と圧延工程との間でデスケーリング工程を実施し、鋼板の表面に形成したＦｅを主体とした酸化スケールを除去した。【０１０７】
また、表２の「Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ前酸素量」は、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭから選択される１種以上を添加する前の溶存酸素量を意味する。表３の冷却条件の欄の冷却速度（℃／ｓ）は、実測された表面温度から、公知の差分法による熱伝導解析により求めた１／２厚部での冷却速度である。表３の冷却パターン欄で記載の「空冷」は、水冷（加速冷却）を行わずに空冷を行った例であり、そして、「一部水冷」は圧延後、一部水冷を行った後に空冷を行った例である。【０１０８】
【表１】
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【０１０９】
【表２】
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【０１１０】
【表３】
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【０１１１】
得られた鋼板の金属組織観察を行い、各組織の面積率の測定を行った。具体的には、まず鋼板の圧延方向断面において、鋼板の幅および厚さをそれぞれＷおよびｔとしたときに、該鋼板の端面から１／４Ｗで、かつ、該鋼板の表面から１／４ｔの位置から金属組織観察用の試験片を切り出した。【０１１２】
そして、上記の試験片の圧延方向断面（いわゆるＬ方向断面）をナイタールエッチングし、エッチング後に光学顕微鏡を用いて３００μｍ×３００μｍの視野で観察を行った。得られた組織写真に対し、画像解析を行うことによって、フェライト、パーライトおよびベイナイトのそれぞれの面積率を求めた。【０１１３】
また、フェライトの平均アスペクト比および平均結晶粒径は、以下の手順で測定した。視野内で特定された各フェライトを画像解析により楕円近似し、長軸長さを短軸長さで割ることによって、フェライトのアスペクト比を求めた。同様に、各フェライトを画像解析により面積を求め、この面積に等しい円の直径を求めることで、フェライトの結晶粒径を求めた。そして、視野内の全フェライトのアスペクト比および直径の平均値をそれぞれ算出することによって、平均アスペクト比および平均結晶粒径を求めた。【０１１４】
次に、以下の方法により、フェライト中の平均転位密度を求めた。まず、鋼板の表面から１／４ｔの位置から薄膜試料を採取し、ＴＥＭを用いて倍率を４００００倍として明視野の観察撮影を行い、得られたＴＥＭ像から任意の直線と転位線との交切点の数を測定した。そして、以下の式（vii）により平均転位密度を算出した。
ρ＝２Ｎ／Ｌｄ      ・・・（vii）
但し、上記式中の各記号の意味は以下のとおりである。
ρ：平均転位密度（／ｍ２）
Ｌ：任意の直線の長さ（ｍ）
Ｎ：任意の直線と転位線との交切点の数
ｄ：薄膜試料の厚さ（ｍ）【０１１５】
さらに、鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量（質量％）の測定を以下の手順により行った。まず、鋼板の表面から厚さ１ｍｍの試験片を２つ切り出し、そのうちの一方の試験片については、ＩＣＰ発光分光分析法を用いることで、試験片中のＷおよびＭｏの含有量を測定した。【０１１６】
また、もう一方については、１０％アセチルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロライド／メタノールにて、２０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で約０．４ｇ電解し、その電解に用いた溶液を孔径０．２μｍのフィルターでろ過し、フィルター上に捕集した抽出残渣について、ＩＣＰ発光分光分析法を用いることで、抽出残渣中のＷおよびＭｏの含有量を測定した。【０１１７】
そして、試験片中のＷおよびＭｏの含有量から抽出残渣中のＷおよびＭｏの含有量の差分を求めることで、固溶Ｗおよび固溶Ｍｏの含有量を求めた。【０１１８】
続いて、板厚中心部の粗大介在物の個数密度の測定を行った。具体的には、鋼板の表面から２／５ｔの位置と、鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域において存在する、長さ５μｍ以上の介在物の個数密度を、ＳＥＭによる粒子解析により測定した。【０１１９】
また、鋼板の表面から２／５ｔの位置と、鋼板の表面から３／５ｔの位置との間の領域について、ＥＰＭＡにより測定し、Ｐ濃度の最大値を求め、中心部のＰの最大濃度とした。測定条件は、加速電圧：１５ｋＶ、ビーム径：２０μｍ、照射時間：２０ｍｓ、測定ピッチ：２０μｍとした。【０１２０】
次に、１ｍｍピッチのビッカース硬さの試験を行い、表層領域における平均ビッカース硬さ（表層領域Ｈｖ）および中央領域における平均ビッカース硬さ（中央領域Ｈｖ）を測定した。試験力は１０ｋｇｆ（９８Ｎ）とした。そして、表層領域Ｈｖ／中央領域Ｈｖ（％）を算出した。【０１２１】
さらに、引張強さ（ＴＳ）、降伏応力（ＹＳ）および全伸び（ｔ−ＥＬ）は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に基づき測定した。試験片は、板幅をＷとした時に、板の片端から板幅方向に１／４Ｗの位置において、板厚中心部から圧延方向に直行する方向（幅方向）を長手方向として採取した、１Ｂ号引張試験片を用いて測定した。降伏応力（ＹＳ）は永久伸び０．２％時の永久伸び法の耐力であり、全伸び（ｔ−ＥＬ）は破断時全伸びとした。【０１２２】
そして、鋼板の耐食性を評価するため、以下に示す３種類の腐食試験を実施した。【０１２３】
＜腐食試験１、２＞
圧延方向に長さ４０ｍｍ、幅方向に長さ４０ｍｍ、厚さ方向に長さ４ｍｍの試験片を鋼板の表面から採取した。切断面（表面以外）は塗料で被覆し、表面は６００番の湿式研磨により、鋼板表面の酸化鉄（スケール）を取り除き、４０ｍｍ×４０ｍｍの鋼板の表面だけ地鉄が露出した試験片とした。該試験片を、塩酸でｐＨを０．２に調整した２０質量％ＮａＣｌ水溶液（腐食試験１）、およびｐＨを０．５に調整した２０質量％ＮａＣｌ水溶液（腐食試験２）の２種類の腐食液中に浸漬した。【０１２４】
浸漬条件は、液温３０℃、浸漬時間２４時間〜４週間で実施し、腐食減量を測定し、腐食速度を評価した。該腐食液組成は、実際の鋼構造物で局部腐食が発生する際の環境の条件を模擬したもので、該腐食試験での腐食速度の低減に応じて実環境で局部腐食の進展速度が低減される。【０１２５】
＜腐食試験３＞
圧延方向に長さ４０ｍｍ、幅方向に長さ４０ｍｍ、厚さ方向に長さ４ｍｍの試験片を鋼板の表面から採取した。切断面（表面以外）は塗料で被覆し、表面は６００番の湿式研磨により、鋼板表面の酸化鉄（スケール）を取り除き、４０ｍｍ×４０ｍｍの鋼板の表面だけ地鉄が露出した試験片とした。そして、当該試験片を用いて、腐食速度および固体Ｓを主体とするスラッジの生成速度を以下の手順で評価した。【０１２６】
まず、腐食試験前に、ＮａＣｌの付着量が１０００ｍｇ／ｍ２となるように、試験片の表面にＮａＣｌ水溶液を塗布、乾燥させ、試験チャンバー内の恒温ヒーター板の上に水平に設置した。その後、一定の露点（３０℃）に調整したガスを試験チャンバー内に送った。使用したガスは、ＣＯ２：１２体積％、Ｈ２Ｓ：５００ｐｐｍ、Ｏ２：５体積％、Ｎ２：残部である組成を有する。【０１２７】
そして、２０℃×１時間と４０℃×１時間の計２時間／サイクルの温度サイクルを与え、試験片表面で乾湿繰り返しが生じるようにした。７２０サイクル後に腐食減量から腐食速度を、試験片表面に生成した生成物質量からスラッジ生成速度を評価した。なお、生成物は化学分析およびＸ線分析で、オキシ水酸化鉄（鉄さび）および固体Ｓであることは予備試験により確認している。【０１２８】
これらの測定結果を表４〜６に示す。なお、表６における「相対腐食速度」および「相対スラッジ生成速度」とは、それぞれ比較例である試験Ｎｏ．４１の腐食速度およびスラッジ生成速度を１００とした時の相対値を意味する。【０１２９】
【表４】
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【０１３０】
【表５】
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【０１３１】
【表６】
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【０１３２】
表４〜６から分かるように、本発明の規定を満足する本発明例（試験Ｎｏ．１〜１６、１８、２０〜３２、３４〜３７、３９、４０および４３〜５０）では、いずれの腐食試験においても、優れた耐食性を示していることが分かる。また、なかでも上述した好適な条件を全て満足する試験Ｎｏ．１５、１６、１８、２１〜２４、２６〜３１、３５および３７では、特に優れた強度−延性バランスを有することが分かる。【０１３３】
これらに対して、比較例のうち、試験Ｎｏ．１７、１９、３３、３８、４１および４２では、耐食性が劣る結果となった。具体的には、試験Ｎｏ．１７および３８では、熱延前の加熱時における雰囲気中のＯ２濃度が低く、試験Ｎｏ．１９および３３では、加熱時の保持時間が短かったため、スケールの形成が不十分となり、スケール直下でのＭｏおよびＷの濃化が十分に生じなかった。【０１３４】
また、試験Ｎｏ．４１および４２では、ＭｏおよびＷのいずれも含有しない鋼Ｕを用いた。その結果、これらの例では、鋼板表層部における固溶Ｍｏおよび固溶Ｗの合計含有量が本発明の規定を満足せず、耐食性が劣る結果となった。さらに、比較例である試験Ｎｏ．５１では、加熱工程における加熱時間が長すぎたため、結晶粒が粗大化し、強度−延性バランスが劣化する結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明によれば、本発明によれば、原油中に含まれる腐食性ガス成分、塩分等に対する耐食性に優れる鋼板を得ることが可能になる。したがって、本発明に係る鋼板は、原油油槽用として好適に用いることができる。
【国際調査報告】
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