本發明涉及抗氫致裂紋性優異的鋼板。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異的鋼板，和使用該鋼板得到的抗氫致裂紋性優異的管線管用鋼管。

背景技術：

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資源的開發，就需要抗氫致裂紋性和抗應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”。關于.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而侵入到鋼材內部的氫，在以mns和nb(c，n)為首的非金屬夾雜物等處聚集，由于氣化而發生的裂紋。

已知hic容易在鑄片的包括中心偏析、內部裂紋等的偏析部發生，特別是容易以mns等的夾雜物為起點發生。因此，以前曾提出有幾個關于提高抗hic性的技術。例如在專利文獻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2中公開有一種方法，其根據由ca和o和s的含量構成的參數式，抑制以mns、ca系氧硫化物為起點的hic。

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

另一方面，鋼板在經過熔煉、鑄造、熱軋而取得后，作為制品發貨前會實施hic試驗。但是，hic試驗截至結果判明需要花費數周。另外，若在上述hic試驗中發生hic，則上述鋼板不能作為抗氫致裂紋性優異的制品發貨，而是需要再次制造，即再從熔煉開始進行，并對于所得到的制品進行再次的hic試驗。若是如此，則制造周期長期化，成為交付期延遲等的原因。

因此考慮，如果在上述熱軋后不進行hic試驗，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。如上述，hic因為以偏析部(中心偏析、內部裂紋)和mns等的夾雜物為起點發生，所以認為，如果在鑄片的階段能夠對這些進行評價，則基于此評價結果便能夠評價抗hic性。

例如，在軋制后進行hic試驗的現有的方法中，從鑄造至發貨會經歷下述漫長的工序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，便能夠省略進行hic試驗時的“(用于hic試驗的)試樣調整→hic試驗”，因此能夠盡早使制品發貨。

工序a－1：鑄造→軋制→(用于hic試驗的)試樣調整→hic試驗→發貨

工序b－1：鑄造→抗hic性的評價→軋制→發貨

另外，hic試驗的結果是ng時，在現有的方法中，從鑄造至再熔煉會經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試驗的)試樣調整→hic試驗”，能夠遲早開始再熔煉。

工序a－2：鑄造→軋制→(用于hic試驗的)試樣調整→hic試驗→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3中，公開有一種在鑄片的階段評價內部裂紋的方法。在此方法中，根據內部裂紋的評價結果，判斷可否進行hcr(hotchargerolling：熱裝軋制)操作。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010－209461號公報

專利文獻2：日本特開平06－136440號公報

專利文獻3：日本特開2006－198649號公報

可是，在需要抗硫性的鋼板中構成問題的內部裂紋，是非常小的微細的裂紋，但在專利文獻3中，是通過hcr操作評價作為問題的內部裂紋，即，裂紋長度為10mm以上的大裂紋。因此，在上述方法中，漏掉了需要抗硫性的鋼板中作為問題的微細的內部裂紋，在鑄片的階段不能準確地評價內部裂紋為原因的抗hic性。

技術實現要素：

本發明著眼于上述這樣的情況而形成，其目的在于，實現抗氫致裂紋性優異的鋼板和鋼管，此外，實現不用進行hic試驗，而是根據鑄片的內部品質就能夠評價抗hic性的鋼板和鋼管。

能夠解決上述課題的本發明的抗氫致裂紋性優異的鋼板，具有如下特征，

以質量％計、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構成，

所述ca與所述s的比(ca/s)在2.0以上，并且

所述ca、所述s和所述o滿足(ca－1.25s)/o≤1.80，

此外在板坯的階段，不存在水平裂紋或者水平裂紋的最大開孔厚度在閾值tθ以下，該閾值tθ是軋制所述板坯而得到的鋼板不發生氫致裂紋的水平裂紋的最大開孔厚度。

所述閾值tθ也可以是預先由下述(i)～(iii)的方法求得的值。

(i)測量所述板坯的最大開孔厚度。

(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行氫致裂紋試驗。

(iii)根據由上述(i)測量的最大開孔厚度，和上述(ii)的氫致裂紋試驗結果，求得氫致裂紋不發生的水平裂紋的最大開孔厚度。

按照與所述板坯相同的鑄造條件鑄造的板坯，也可以是測量過最大開孔厚度的板坯。

所述鋼板也可以是api(theamericanpetroleuminstitute)x65級，所述閾值tθ為0.047mm。

所述鋼板也可以是apix70級，所述閾值tθ為0.043mm。

所述鋼板也可以是asme(americansocietyofmechanicalengineers)sa516等級60，所述閾值tθ為0.047mm。

所述鋼板也可以是asmesa516等級65，所述閾值tθ為0.047mm。

所述鋼板也可以是asmesa516級70，所述閾值tθ為0.043mm。

所述鋼板也可以是astm(americansocietyfortestingandmaterials)a516等級60，所述閾值tθ為0.047mm。

所述鋼板也可以是astma516等級65，所述閾值tθ為0.047mm。

所述鋼板也可以是astma516等級70，所述閾值tθ為0.043mm。

所述鋼板，作為其他的元素，也可以含有下述(a)和(b)之中的任意一項以上：

(a)以質量％計，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％以下所構成的群中選擇的一種以上的元素；

(b)以質量％計，從ti：高于0％并在0.03％以下、和mg：高于0％并在0.01％以下所構成的群中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。另外在本發明中，也包括由上述鋼板形成的管線管用鋼管。

根據本發明，能夠提供抗氫致裂紋性確實優異的鋼板和鋼管。此外，能夠提供不進行hic試驗，根據鑄片的內部品質就能夠評價抗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是說明內部裂紋的示意圖，(a)表示板坯，即軋制前的狀態，(b)表示制品，即軋制后的狀態。

圖2是板坯的剖面圖。

圖3是表示板坯的剖面圖和制品的剖面圖的圖。

圖4是表示在多個斷面中，調查開孔厚度與抗hic性的關系的結果的圖。

圖5是說明板坯的調査面的圖。

圖6是表示使用實施例中的apix65級的鋼材時，水平裂紋的最大開孔厚度與hic是否發生之間關系的圖。

圖7是表示使用實施例中的apix70級的鋼材時，水平裂紋的最大開孔厚度與hic是否發生之間關系的圖。

具體實施方式

本發明者們為了解決所述課題而反復銳意研究。首先本發明者們著眼于hic容易以mns夾雜物為起點發生。其結果是想到，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，可以抑制mns的生成，提高抗氫致裂紋性。此外，為了使其脫硫作用有效地發揮，還找出了后述恰當的含量。

其次，本發明者們著眼于hic容易以偏析部為起點發生。其結果發現，如果在偏析之中關注于“水平裂紋”，特別是關注于水平裂紋的最大開孔厚度，在板坯的階段將其納入規定的閾值以下，則能夠得到抗氫致裂紋性高的鋼板，此外還能夠盡快使制品發貨。關于這一點稍后詳述。

首先對于成分組成進行說明。

為了確保優異的抗hic性，需要控制鋼材的成分組成。此外，例如作為管線管用鋼材所要求的其他的特性，也為了確保高強度和優異的焊接性等，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，對于各成分的規定理由進行說明。

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量優選為0.03％以上，更優選為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的起點和破壞進展路徑的nbc和島狀馬氏體容易生成。因此c量需要為0.15％以下。優選為0.12％以下，更優選為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量優選為0.05％以上，更優選為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發生·進展。因此si量需要抑制在0.50％以下。si量優選為0.45％以下，更優選為0.35％以下。

mn：0.6～2.0％

mn對于母材和焊接部的強度提高是有效的元素，在本發明中使之含有0.6％以上。mn量優選為0.8％以上，更優選為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量優選為1.8％以下，更優選為1.5％以下，進一步優選為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。因此在本發明中，將p量抑制在0.030％以下。p量優選為0.020％以下，更優選為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，因此在本發明中，使s量的上限為0.003％。s量優選為0.002％以下，更優選為0.0015％以下，進一步優選為0.0010％以下。像這樣從抗氫致裂紋性提高的觀點出發，希望是s少的方法。

al：0.010～0.08％

al是強脫氧元素，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，微細的hic發生。因此在本發明中，需要使al為0.010％以上。al量優選為0.020％以上，更優選為0.030％以上。另一方面，若al含量過多，則al的氧化物團簇狀生成并成為氫致裂紋的起點。因此al量需要為0.08％以下。al量優選為0.06％以下，更優選為0.05％以下。

ca：0.0003～0.0060％

ca具有控制硫化物的形態的作用，通過形成cas，從而具有抑制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量優選為0.0005％以上，更優選為0.0010％以上。另一方面，若ca量高于0.0060％，則hic以ca系夾雜物為起點大量發生。因此在本發明中，使ca量的上限為0.0060％。ca量優選為0.0045％以下，更優選為0.0035％以下，進一步優選為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量優選為0.003％以上，更優選為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。優選為0.008％以下，更優選為0.0060％以下。

o：高于0％并在0.0045％以下

o即氧，從提高潔凈度的觀點出發，希望其低的方面，o被大量含有時，除了韌性劣化以外，還會以氧化物為起點發生hic，抗氫致裂紋性劣化。從這一觀點出發，o量需要為0.0045％以下，優選為0.0030％以下，更優選為0.0020％以下。

以質量比所示的ca/s：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為起點發生。因此，添加ca使鋼中的硫化物系夾雜物作為cas而控制形態，以實現s對于抗hic性的無害化。為了充分發揮該作用效果，需要使ca/s為2.0以上。ca/s優選為2.5以上，更優選為3.0以上。還有，根據本發明中規定的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系氧硫化物導致的hic發生，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，因此為了得到優異的抗hic性，需要使(ca－1.25s)/o為1.80以下。(ca－1.25s)/o優選為1.40以下，更優選為1.30以下，進一步優選為1.20以下，特別優選為1.00以下。還有，從抑制與cao同樣容易形成凝集合體的al2o3的觀點出發，(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。為了發揮這樣的效果，優選使rem含有0.0002％以上。rem量更優選為0.0005％以上，進一步優選為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，提高生產率的觀點出發，優選使rem量為0.015％以下，更優選為0.010％以下，進一步優選為0.0047％以下。還有，在本發明中，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地分散，是有助于haz韌性提高的元素。為了發揮這些效果，優選使zr量為0.0003％以上。zr量更優選為0.0005％以上，進一步優選為0.0010％以上，更進一步優選為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量優選為0.0070％以下，更優選為0.0047以下，進一步優選為0.0030％以下。

本發明的鋼板、鋼管的成分，如上述，余量由鐵和不可避免的雜質構成。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所構成的群中選擇的一種以上的元素，能夠進一步提高強度和韌性，或者，

(b)通過再含有從下述量的ti和mg所構成的群中選擇的一種以上的元素，能夠提高haz韌性，以及促進脫硫而進一步改善抗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度，并且在焊接時，在被加熱的haz部冷卻的過程中與n結合而析出bn，促進自奧氏體晶粒內的鐵素體相變，因此使haz韌性提高。為了得到這一效果，優選使b量含有0.0002％以上。b量更優選為0.0005％以上，進一步優選為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量優選為0.005％以下。b量更優選為0.004％以下，進一步優選為0.0030％以下。

v：高于0％并在0.1％以下

v對于強度的提高是有效的元素，為了得到這一效果，優選使之含有0.003％以上。更優選為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量優選為0.1％以下，更優選為0.08％以下。

cu：高于0％并在1.5％以下

cu使淬火性提高，對于提高強度是有效的元素。為了得到這一效果，優選使cu含有0.01％以上。cu量更優選為0.05％以上，進一步優選為0.10％以上。但是，若cu含量高于1.5％，則韌性劣化，因此優選為1.5％以下。cu量更優選為1.0％以下，進一步優選為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度與韌性的提高是有效的元素。為了得到這一效果，優選使ni量為0.01％以上。ni量更優選為0.05％以上，進一步優選為0.10％以上。但是，若大量含有ni，則作為結構用鋼材極其昂貴，因此從經濟性的觀點出發，ni量優選為1.5％以下。ni量更優選為1.0％以下，進一步優選為0.50％以下。

cr：高于0％并在1.5％以下

cr對于強度的提高是有效的元素，為了得到這一效果，優選使之含有0.01％以上。cr量更優選為0.05％以上，進一步優選為0.10％以上。另一方面，若cr量高于1.5％，則haz韌性劣化。因此cr量優選為1.5％以下。cr量更優選為1.0％以下，進一步優選為0.50％以下。

mo：高于0％并在1.5％以下

mo對于母材的強度和韌性的提高是有效的元素。為了得到這一效果，優選使mo量為0.01％以上。mo量更優選為0.05％以上，進一步優選為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量優選為1.5％以下，更優選為1.0％以下，進一步優選為0.50％以下。

nb：高于0％并在0.06％以下

nb不會使焊接性劣化，而對于提高強度和母材韌性是有效的元素。為了得到這一效果，優選使nb量為0.002％以上。nb量更優選為0.010％以上，進一步優選為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，在本發明中，優選使nb量的上限為0.06％。nb量更優選為0.047％以下，進一步優選為0.040％以下，更進一步優選為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，因為ti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，優選使ti含有0.003％以上。ti量更優選為0.005％以上，進一步優選為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析出的增加導致母材和haz部的韌性劣化，因此優選為0.03％以下。ti量更優選為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，優選使mg含有0.0003％以上。mg量更優選為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量的上限優選為0.01％。mg量更優選為0.005％以下。

本發明的鋼板是在板坯的階段不存在水平裂紋或水平裂紋的最大開孔厚度在閾值以下的抗氫致裂紋性高的鋼板。在此所謂閾值，意思是預先求得的，軋制所述板坯而得到的鋼板不發生hic的水平裂紋的最大開孔厚度。

這樣通過在板坯的階段對于水平裂紋進行評價，特別是使水平裂紋的最大開孔厚度在規定的閾值以下，能夠得到抗氫致裂紋性高的鋼板，還有能夠盡早地使制品發貨，以下對此進行說明。

首先，以下從上述“水平裂紋”起詳述。

關于成分的偏析，存在于板坯的內部裂紋部和中心偏析部，該成分的偏析度越高，hic越容易發生，這一點例如由日本特開2007－136496號所述的內容可知。另外由于偏析，導致ma(martensite－austeniteconstituent，島狀馬氏體)，珠光體條帶等的硬化組織發生。偏析度越高，硬化組織越容易發生，hic沿著硬化組織傳播、進展。在本發明中，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，所以在品質上沒有問題。因此，在本發明中不考慮微觀偏析。

內部裂紋有“水平裂紋”和“其他的內部裂紋”，其因輥間凸出部和冷卻水的失衡及矯正通過時的變形而發生。“水平裂紋”如圖1(a)所示，是在板坯的寬度方向w上距寬度端部為板坯厚度d/2的范圍內存在的裂紋，是沿板坯寬度方向和鑄造方向傳播的裂紋。另一方面，“其他的內部裂紋”，如圖1(a)所示，是板坯總寬度下存在的裂紋，是在板坯厚度方向和板坯寬度方向或板坯厚度方向及板坯鑄造方向上傳播的裂紋。

若軋制板坯，則如圖1(b)所示，“水平裂紋”伸展，但“其他的內部裂紋”縮小。若以上述裂紋為起點發生hic，則“水平裂紋”中hic容易傳播·伸展，但“其他的內部裂紋”中hic不會傳播·伸展，因此品質上沒有問題。另外，在實施hic試驗時，在“水平裂紋”發生部發生hic，但在“其他的內部裂紋”發生部沒有發生hic。因此，在本發明中，內部裂紋之中只考慮“水平裂紋”。

于是在本發明中，以下述說明的“最大開孔厚度”評價該“水平裂紋”的偏析度。“水平裂紋”的發生位置如上述圖1(a)，是在凝固時在固液界面發生的裂紋。“水平裂紋”伴隨著稠化鋼液進入到枝晶臂間而發生的偏析帶，其程度明顯時，沿著偏析帶開孔。水平裂紋的偏析度與開孔厚度(開孔寬度)存在相關關系，開孔厚度越大，水平裂紋的偏析度有越高的傾向。也就是說，最大開孔厚度與水平裂紋的偏析度存在相關關系。水平裂紋的偏析度越高，hic越容易發生，因此認為最大開孔厚度越大，hic越容易發生。由此，首先可達成如下認知，抗hic性能夠根據“最大開孔厚度”判斷，如果降低最大開孔厚度，則能夠抑制hic。以下，將該水平裂紋的最大開孔厚度僅稱為“最大開孔厚度”。

還有，“開孔厚度”是數10μm左右的微細的水平裂紋，因為軋制時被壓合，所以在制品階段沒有ut(ultrasonictesting：超聲檢測)缺陷，但可為會成為hic發生的原因。若對其加以考慮，則認為hic不是因為開孔而發生的，而是因水平裂紋的偏析度高而發生。

于是本發明者們達成如下認識，如果使用板坯的階段，即鑄造后、軋制前的鋼片的上述最大開孔厚度，能夠判斷軋制后的鋼板的抗hic性，則對于作為制品的鋼板不需要再進行hic試驗，能夠省略工序，其結果是，能夠使制品盡早地發貨。

以下，對于最大開孔厚度的求法，和使用最大開孔厚度判斷軋制后的鋼板的抗hic性時所用的最大開孔厚度的閾值tθ進行說明。

對于上述水平裂紋的最大開孔厚度的求法進行說明。

首先，沿厚度方向，即，如圖2所示，相對于鑄造方向垂直的方向，切斷鑄造所得到的板坯，調查偏析部的水平裂紋。水平裂紋發生的位置，相比鑄造方向在板坯寬度方向和板坯厚度方向更容易發生偏差。因此如上述圖2，將相對于鑄造方向垂直的切斷面作為調査對象，由此能夠調查水平裂紋最惡化的部位。

在圖2的板坯切斷面，測量從板坯寬度w的兩端分別至板坯厚度d/2的區域r1、r2中存在的水平裂紋的最大開孔厚度t1、t2。在此，最大開孔厚度t1是區域r1中的最大開孔厚度，最大開孔厚度t2是區域r2中的最大開孔厚度。另外在圖2中，所述區域r1和r2一并稱為第一范圍，圖2的區域r3稱為第二范圍。

調査上述區域r1、r2的理由如下。即，水平裂紋，在凝固從板坯的寬度方向兩端(窄面)朝向寬度中央進行的過程中發生。凝固時，在區域r1、r2，即，第一范圍受到窄面側(短邊側)冷卻的影響，凝固朝向寬度方向中央進行。另一方面，在從寬度方向兩端除去d/2量的寬度w－d的區域r3，即第二范圍，幾乎不會受到窄面側(短邊側)冷卻的影響，因此凝固幾乎不會在寬度方向進行。因此認為，水平裂紋在區域r1、r2發生，在本發明中如上述，在區域r1、r2調查水平裂紋。

在此，區域r1、r2分別存在2個以上的水平裂紋時，將存在于各區域r1、r2的多個開孔的厚度之中的最大的開孔厚度作為最大開孔厚度t1、t2。例如，區域r1中存在3個水平裂紋時，選擇3個水平裂紋之中具有最大開孔的水平裂紋，將該水平裂紋的最開闊的部分，即開孔厚度最厚的部分的開孔厚度作為“最大開孔厚度t1”。

其次，對用于板坯的抗hic性評價的閾值tθ，即，軋制板坯而得到的鋼板不發生hic的最大開孔厚度的求法進行說明。

上述閾值tθ被預先求得，但其方法沒有特別限制。作為求得閾值tθ的方法，可列舉預先由下述(i)～(iii)的方法求得。以下，對其詳情加以闡述。

(i)測量所述板坯的最大開孔厚度。

(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行hic試驗。

(iii)根據由上述(i)測量的最大開孔厚度和上述(ii)的hic試驗結果，求得不發生氫致裂紋的水平裂紋的最大開孔厚度。

對于在與上述測量了最大開孔厚度的板坯相同的鑄造條件下鑄造的板坯進行熱軋，制造閾值測量用的鋼板。然后對于鋼板進行hic試驗，調查hic有無發生。hic試驗如后述的實施例所示，可列舉以nace(nationalassociationofcorrosionandengineer)standardtm0284－2003所規定的方法進行。

上述所謂“相同的鑄造條件”，有i)鑄造速度一定；ii)不發生噴嘴堵塞等的操作異常；iii)冷卻條件和輥間隙相同等。決定閾值時，使“調查板坯得到的偏析度”與“對于制品的hic試驗結果”對應，但若其抗hic性不同，則不能決定閾值。i)～iii)的操作因素對水平裂紋和中心偏析會產生重大的影響，其結果是也會影響到抗hic性。因此，如果操作因素不同，抗hic性也改變。因此，hic試驗用的鋼板中，優選使用如下板坯經制造而得到的鋼板，即，在與調查了最大開孔厚度的板坯相同的鑄造條件(操作因素)下鑄造的板坯。特別優選的是，調查了最大開孔厚度的板坯，與hic試驗用的板坯相同。

在所述hic試驗中，調查所述圖2所示的板坯的區域r1、r2所對應的，在制品(鋼板)的區域是否發生hic。使用圖2所示的板坯進行軋制時，根據軋制方向不同，抗hic性評價對象的區域如圖3所示有所不同。

如果沿鑄造方向軋制板坯時，即，軋制方向是鑄造方向時，則如3(a)所示，在軋制前后寬度沒有變化，因此板坯寬度w＝制品寬度w。這種情況下，如圖3(a)所示與“板坯的區域r1、r2”對應的制品的區域，是“距制品的寬度w的兩端達制品寬度d/2的范圍的區域r11、r12”，與“板坯的區域r3”對應的制品的區域，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的范圍的區域r13”。

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3(b)所示，寬度發生了軋制前w→軋制后wa的變化，因此板坯寬w＜制品寬度wa。這時，如圖3(b)所示，板坯的區域r1、r2、r3所對應的區域r21、r22、r23，由軋制比，即，制品寬度wa/板坯寬度w決定。其中在區域r21、r22確認是否發生hic。

而后，根據“由板坯的調査得到的‘最大開孔厚度t1、t2’”和“對于制品的hic試驗結果”，決定hic不發生的“最大開孔厚度的閾值tθ”。

決定閾值tθ時，在板坯和制品中使相互對應的區域中所得到的結果對應。例如，

(i)如圖3(a)這樣沿鑄造方向軋制板坯時，在hic試驗中，在制品區域r11中“有hic發生”，區域r12中“無hic發生”時，進行如下判斷。

(i－1)作為制品區域r11的結果，板坯區域r1在最大開孔厚度t1時，“有hic發生”

(i－2)作為制品區域r12的結果，板坯區域r2在最大開孔厚度t2時，“無hic發生”

(ii)如圖3(b)這樣沿寬度方向軋制板坯時，在hic試驗中，在制品區域r21“有hic發生”，在區域r22“無hic發生”時，進行如下判斷。

(ii－1)作為制品區域r21的結果，板坯區域r1在最大開孔厚度t1時，“有hic發生”

(ii－2)作為制品區域r22的結果，板坯區域r2在最大開孔厚度t2時，“無hic發生”

根據上述的多個結果，決定作為hic是否發生的邊界的最大開孔厚度的閾值tθ。具體來說，例如，上述(i)的情況下，最大開孔厚度t2為閾值tθ。另外上述(ii)的情況下，最大開孔厚度t2也為閾值tθ。

另外，在閾值tθ的決定中，優選使用多個板坯的水平裂紋·最大開孔厚度的測量結果和hic試驗結果。通過使用多個板坯的水平裂紋·最大開孔厚度的測量結果和hic試驗結果，能夠得到更準確的閾值tθ，能夠減少hic是否發生的誤判。

關于偏析部和抗hic性的調査，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，調查相同爐料的板坯的多個斷面，其結果顯示在圖4中。在圖4中，例1是調查同一爐料的2個斷面的例子，例2是調查同一爐料的3個斷面的例子，均為對于相可以充當apix65級的板坯實施調査的結果。

如上述圖4所示，在例1中，2個斷面的最大開孔厚度均為0mm，并且在hic試驗中沒有以水平裂紋部為起點發生hic。另外在例2中，3個斷面的最大開孔厚度分別為0.065mm、0.067mm、0.066mm，是同樣的厚度。另外，在全部的斷面中，以水平裂紋部為起點發生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果。另外，各爐料就每1個斷面調査了50批爐料時，還另行確認到，在各爐料間能夠得到大致相同的結果，沒有誤判，能夠進行準確的評價。

在上述圖4的例子中，使用可以充分apix65級的板坯實施，但即使強度級改變，例如為apix70級以上，內部裂紋的形成和偏差也沒有變，因此調査斷面數沒有限定。

板坯的調査位置(調査面)如下述實施例所示，優選為恒定區，但也可以是非恒定區。所謂“非恒定區”，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、鑄造速度的下降時的所謂鑄造末期鑄造的部分等。在非恒定區調査時，如圖5所示，優選調査與實施hic試驗的部位鄰接的部分。因為這部分顯示出hic試驗結果同樣的抗hic性，所以能夠進行更準確的評價。

本發明的鋼板，如上述，是在作為其軋制前的狀態的板坯的階段不存在水平裂紋或者水平裂紋的最大開孔厚度在閾值tθ以下的鋼板。這樣，板坯切斷面的所述區域r1、r2不存在水平裂紋時，水平裂紋部的偏析度低，因此不會發生因水平裂紋引起的hic。另外，板坯切斷面的所述區域r1、r2的水平裂紋的最大開孔厚度為閾值tθ以下時，因為水平裂紋部的偏析度低，所以也不會因水平裂紋發生hic。

另外根據本發明，抗hic性的評價使用“水平裂紋的最大開孔厚度”。由此能夠準確地評價鑄片的內部品質，因此以此評價結果為基礎，能夠在鑄片的階段評價抗hic性。由此，因為能夠省略需要花費數周的hic試驗，所以能夠大幅縮短從制造到發貨的周期。

本申請基于2014年12月26日申請的日本國專利申請第2014－

266489號和2015年10月21日申請的日本國專利申請第2015－207452號主張優先權的利益。2014年12月26日申請的日本國專利申請第2014－266489號的說明書的全部內容和2015年10月22日申請的日本國專利申請第2015－207452號的說明書的全部內容，用于本申請的參考而援引。

實施例

以下，列舉實施例更具體地說明本發明，但本發明當然不受下述實施例限制，在能夠符合前、后述的宗旨的范圍，當然也可以適當加以變更實施，這些均包含在本發明的技術范圍內。

在表1－1、表1－2、圖6和圖7中，顯示用于決定閾值tθ的實驗條件和實驗結果。相當于apix65級和相當于apix70級的板坯分別各鑄造21批爐料，相當于asmesa516等級60、相當于asmesa516等級65、和相當于asmesa516等級70的板坯，分別各鑄造1批爐料，如下述調查水平裂紋。還有，在所述的表1－1、表1－2和后述的表3中，“x70”表示apix70級，“x65”表示apix65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1－1和表1－2所示的條件。

＜中間包內鋼液的成分＞

通過發射光譜分析法測量c、mn、nb、p、ca的濃度。因為s濃度低，所以由發射光譜分析法進行測量困難。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量[kg/min.])

·鑄造速度

關于鑄片的拉拔速度[m/min.]，根據與鑄片接觸的輥(主輥：メジャーロール)的直徑(周長)與轉速(單位時間的轉速)計算。

(鑄造)

熔煉在本發明所規定的成分組成的范圍內，中間包內鋼液的成分組成如表1－1和表1－2所示的鋼，通過連續鑄造，得到厚度為280mm的鋼片，即板坯。

(水平裂紋的調査)

在總長為10～15m的位置于恒定區切斷板坯，以下述方式調查水平裂紋。在此，所謂“恒定區”就是滿足下述的條件的部位。中心偏析調査斷面數如表1所示。水平裂紋調査斷面數如表1－1、表1－2所示。

1)鑄造速度一定。

2)沒有發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。

水平裂紋的調査步驟

(1)對于距板坯切斷面的寬度方向兩端d/2的范圍研磨至#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)目視確認腐蝕面，將存在水平裂紋的部分切下40mm×70mm的大小。

(4)拋光切下的試料，加工成1μm以下的粗糙度。

(5)使用epma(electronprobemicroanalyser：電子探針顯微分析器)，以20μm的射束直徑對于試料中的水平裂紋部的mn偏析度進行線分析。以cmax(mn)表示該水平裂紋部的mn偏析度。

(6)由鑄造時測量的中間包內鋼液的mn濃度即c0(mn)和所述cmax(mn)，計算cmax(mn)/c0(mn)。

(7)以顯微鏡(20倍～50倍)觀察實施了epma分析的部分的水平裂紋，測量開孔厚度。

(軋制)

其后，加熱相當于apix65級和相當于apix70級的板坯，使之達到1050～1250℃后，以鋼板的表面溫度計為900℃以上，如下述通過計算求得的鋼板平均溫度為1000℃以上的累積壓下率在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行熱軋。其后，再使700℃以上且低于900℃的累積壓下率為20％以上而進行熱軋，使軋制結束溫度為700℃以上且低于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，使軋制結束溫度為850℃以上而對于相當于sa516等級60、相當于sa516等級65和相當于sa516等級70的板坯進行熱軋后，空冷至室溫，再加熱至850℃以上且950℃以下的溫度而淬火后，以600～700℃進行回火處理，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，基于軋制中的軋制表和道次間的冷卻方法(水冷或空冷)等的數據，運用差分法等適于計算的方法，計算板厚方向的任意的位置的溫度，將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。涉及鋼板平均溫度，以下均同。

(hic試驗)

為了決定閾值tθ，在本實施例中，于軋制后進行hic試驗。

(a)從軋制后的制品上切下試樣，實施hic試驗。hic試驗遵循nacestandardtm0284－2003所規定的方法實施。(b)hic試驗后，在3處切斷試樣，以顯微鏡觀察各斷面(3個斷面)，確認有無裂紋(hic)。這里，在圖3(a)所示的“距制品的寬度方向兩端d/2的范圍的區域r11、r12”確認有無裂紋。

(最大開孔厚度的閾值tθ的決定)

圖6、7中顯示“‘水平裂紋開孔厚度’和‘cmax(mn)/c0(mn)’”，與經過所述hic試驗確認到的“hic是否發生”的關系。圖6是在表1－2所示的強度級相當于apix65級、相當于asmesa516等級60和相當于asmesa516等級65的成分下，調查hic發生的閾值tθ的結果，圖7是在表1－1和表1－2所示的強度級相當于apix70級和相當于asmesa516等級70的成分下，調查hic發生的閾值tθ的結果。

根據圖6，可以充當apix65級的板坯中，最大開孔厚度≤0.047mm時，hic不發生，但最大開孔厚度＞0.047mm時，hic發生。因此，在可以充當apix65級的板坯中，使最大開孔厚度的閾值tθ為0.047mm，并如下述這樣判斷。

最大開孔厚度≤0.047mm時，判斷為hic不發生。

最大開孔厚度＞0.047mm時，判斷為hic發生。

另外，asmesa516等級60、等級65和astma516等級60、等級65，因為是相當于apix65級的成分，所以使最大開孔厚度的閾值tθ為0.047mm，并如下述這樣判斷。

最大開孔厚度≤0.047mm時，判斷為hic不發生。

最大開孔厚度＞0.047mm時，判斷為hic發生。

另一方面，根據圖7，在可以充當apix70級的板坯中，最大開孔厚度≤0.043mm的時，hic不發生，但最大開孔厚度＞0.043mm時，hic發生。因此，在可以充當apix70級的板坯中，使最大開孔厚度的閾值tθ為0.043mm，并如下述這樣判斷。

最大開孔厚度≤0.043mm時，判斷為hic不發生。

最大開孔厚度＞0.043mm時，判斷為hic發生。

另外，因為asmesa516級70和astma516等級70，是相當于apix70級的成分，所以使最大開孔厚度的閾值tθ為0.043mm，并如下述這樣判斷。

最大開孔厚度≤0.043mm時，判斷為hic不發生。

最大開孔厚度＞0.043mm時，判斷為hic發生。

還有，在圖6、7中，均沒有開孔，即最大開孔厚度＝0mm的水平裂紋時，hic不發生。

(判定對象的板坯的抗hic性評價)

使用上述閾值tθ，按下述的步驟評價判定對象的板坯的抗hic性。首先熔煉表2所示的成分組成的鋼，通過連續鑄造，得到板坯厚d為280mm，板坯寬度w為2100mm的判定對象的板坯。而后，使用該板坯，按下述的步驟進行評價。

(1)對于判定對象的板坯切斷面的距寬度方向兩端寬d/2的范圍進行銑削加工，并實施染色滲透探傷試驗(jisz2343)。

(2)未檢測出水平裂紋時，判斷為最大開孔厚度在檢測下限以下(10μm左右以下)。這時，最大開孔厚度為閾值tθ以下，即apix65級時為0.047mm以下，apix70級時為0.043mm以下，因此判斷為不會發生因水平裂紋引起的hic。

(3)檢測到水平裂紋時，對開孔的部位磨光，以20倍～50倍的顯微鏡觀察研磨面，以上述方式測量最大開孔厚度。

(3－1)而后，如上述“最大開孔厚度的閾值tθ的決定”所示，在可以充當apix65級的板坯中，上述最大開孔厚度在閾值tθ：0.047mm以下時，不發生因水平裂紋引起的hic，即板坯的抗hic性評價為ok，所得到的鋼板判斷為抗hic性優異。另一方面，上述最大開孔厚度高于閾值tθ：0.047mm時，因水平裂紋引起的hic發生，即板坯的抗hic性評價為ng，所得到的鋼板判斷為抗hic性差。

(3－2)在可以充分apix70級的板坯中，上述最大開孔厚度在閾值tθ：0.043mm以下時，因水平裂紋引起的hic不發生，即板坯的抗hic性評價ok，所得到的鋼板判斷為抗hic性優異。另一方面，上述最大開孔厚度高于閾值tθ：0.043mm時，因水平裂紋引起的hic發生，即板坯的抗hic性評價為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為900℃以上，通過計算求得的鋼板平均溫度為1000℃以上的累積壓下率在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行熱軋。其后，再使700℃以上且低于900℃的累積壓下率為20％以上而進行熱軋，使軋制結束表面溫度為850℃后，從冷卻開始表面溫度：950℃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”，是使軋制結束溫度為850℃以上而熱軋后，空冷至室溫，再加熱至850℃以上且950℃以下的溫度而淬火后，以600～700℃進行回火處理的方法。

(hic試驗)

使用上述鋼板，實施hic試驗。該hic試驗遵循nacestandardtm0284－2003所規定的方法實施。hic試驗后，在3處切斷試樣，以顯微鏡觀察各斷面(3個斷面)，確認有無裂紋(hic)。其結果顯示在表3中。

[表1-1]

[表1-2]

[表2]

[表3]

由表2和表3可知如下。no.1～7、10、12和14～17滿足規定的成分組成，且板坯的水平裂紋的最大開孔厚度被抑制在閾值tθ以下，是抗hic性優異的本發明的鋼板。

相對于此，no.11和13因為板坯的水平裂紋的最大開孔厚度高于閾值tθ，所以板坯的抗hic性評價是ng。另外在軋制后進行的hic試驗中，確認到鋼板發生裂紋，抗hic性差。no.8、9、18和19，是雖然板坯的水平裂紋的最大開孔厚度抑制在閾值tθ以下，但是鋼板的化學成分組成脫離本發明規定的例子。即，no.8的鋼板中，rem和zr是0％，且(ca/s)的值脫離規定，no.9的鋼板中，rem和zr是0％，且(ca－1.25s)/o的值脫離規定，因此抗hic性均差。另外no.18其(ca/s)的值脫離規定，no.19其(ca－1.25s)/o的值脫離規定，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，到抗硫鋼板發貨的周期(鑄造→軋制→發貨)是19天。相對于此，使用軋制后所得到的鋼板進行hic試驗，評價抗hic性時，從鑄造開始至發貨的周期(鑄造→軋制→hic試驗→發貨)需要長達28天。在本實施例中，因為能夠省略所述軋制后的hic試驗，所以從鑄造開始至發貨的周期能夠從28天大幅縮短到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，截至到抗硫鋼板發貨的周期(鑄造→再熔煉→軋制→發貨)為54天。相對于此，使用軋制后所得到的鋼板進行hic試驗，評價制品的抗hic性，如果結果是評價為ng，則在進行上述hic試驗后才開始再熔煉，因此從鑄造開始至作為制品的鋼板發貨的周期(鑄造→軋制→hic試驗→再熔煉→軋制→hic試驗→發貨)需要長達72天的周期。在本實施例中，因為能夠省略所述軋制后的hic試驗，所以即使需要再熔煉時，從鑄造開始至發貨的周期也能夠從72天大幅縮短到54天。

如以上，根據本發明，因為不用進行軋制后的hic試驗，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，在本實施例中，用于決定板坯的抗hic性評價用閾值tθ的hic試驗，與確認用的hic試驗相同，所以本發明的判定方法可以說精度很高。