抗氢致裂纹性优异的钢板和管线管用钢管的制作方法

本发明涉及抗氢致裂纹性优异的钢板。特别是涉及适合天然气·原油输送用管线管和储罐等的抗氢致裂纹性优异的钢板，和使用该钢板得到的抗氢致裂纹性优异的管线管用钢管。

背景技术：

主要是在石油·煤气等的输送用管线管和储罐中，伴随着含有硫化氢的劣质资源的开发，就需要抗氢致裂纹性和抗应力腐蚀裂纹性等所谓的抗硫性。以下，将具备该抗硫性的钢板称为“抗硫钢板”。关于.氢致裂纹(hydrogeninducedcracking，以下，称为“hic”)，可知是伴随着上述硫化氢等带来的腐蚀反应而侵入到钢材内部的氢，在以mns和nb(c，n)为首的非金属夹杂物等处聚集，由于气化而发生的裂纹。

已知hic容易在铸片的包括中心偏析、内部裂纹等的偏析部发生，特别是容易以mns等的夹杂物为起点发生。因此，以前曾提出有几个关于提高抗hic性的技术。例如在专利文献1中公开有一种钢材，其通过抑制板厚中心部的mn、nb、ti的偏析度，从而改善了抗hic性。另外在专利文献2中公开有一种方法，其根据由ca和o和s的含量构成的参数式，抑制以mns、ca系氧硫化物为起点的hic。

借助这些方法，虽然许多的hic得到抑制，但是仍存在微细的hic局部性地大量发生的情况。

另一方面，钢板在经过熔炼、铸造、热轧而取得后，作为制品发货前会实施hic试验。但是，hic试验截至结果判明需要花费数周。另外，若在上述hic试验中发生hic，则上述钢板不能作为抗氢致裂纹性优异的制品发货，而是需要再次制造，即再从熔炼开始进行，并对于所得到的制品进行再次的hic试验。若是如此，则制造周期长期化，成为交付期延迟等的原因。

因此考虑，如果在上述热轧后不进行hic试验，而是在所述铸造后的铸片的阶段就能够评价抗hic性，则能够大幅缩短制造周期。如上述，hic因为以偏析部(中心偏析、内部裂纹)和mns等的夹杂物为起点发生，所以认为，如果在铸片的阶段能够对这些进行评价，则基于此评价结果便能够评价抗hic性。

例如，在轧制后进行hic试验的现有的方法中，从铸造至发货会经历下述漫长的工序a－1。相对于此，如果在铸片的阶段就能够评价抗hic性，则如下述工序b－1，便能够省略进行hic试验时的“(用于hic试验的)试样调整→hic试验”，因此能够尽早使制品发货。

工序a－1：铸造→轧制→(用于hic试验的)试样调整→hic试验→发货

工序b－1：铸造→抗hic性的评价→轧制→发货

另外，hic试验的结果是ng时，在现有的方法中，从铸造至再熔炼会经历漫长的下述的工序a－2。相对于此，如果像下述工序b－2这样，在铸片的阶段就能够评价抗hic性，则即使其评价是ng，也能够省略下述工序a－2中的“轧制→(用于hic试验的)试样调整→hic试验”，能够迟早开始再熔炼。

工序a－2：铸造→轧制→(用于hic试验的)试样调整→hic试验→再熔炼

工序b－2：铸造→抗hic性的评价→再熔炼

作为这样的方法，在专利文献3中，公开有一种在铸片的阶段评价内部裂纹的方法。在此方法中，根据内部裂纹的评价结果，判断可否进行hcr(hotchargerolling：热装轧制)操作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－209461号公报

专利文献2：日本特开平06－136440号公报

专利文献3：日本特开2006－198649号公报

可是，在需要抗硫性的钢板中构成问题的内部裂纹，是非常小的微细的裂纹，但在专利文献3中，是通过hcr操作评价作为问题的内部裂纹，即，裂纹长度为10mm以上的大裂纹。因此，在上述方法中，漏掉了需要抗硫性的钢板中作为问题的微细的内部裂纹，在铸片的阶段不能准确地评价内部裂纹为原因的抗hic性。

技术实现要素：

本发明着眼于上述这样的情况而形成，其目的在于，实现抗氢致裂纹性优异的钢板和钢管，此外，实现不用进行hic试验，而是根据铸片的内部品质就能够评价抗hic性的钢板和钢管。

能够解决上述课题的本发明的抗氢致裂纹性优异的钢板，具有如下特征，

以质量％计、满足

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，还含有从

rem：高于0％并在0.02％以下、和

zr：高于0％并在0.010％以下所构成的群中选择的一种以上的元素，余量由铁和不可避免的杂质构成，

所述ca与所述s的比(ca/s)在2.0以上，并且

所述ca、所述s和所述o满足(ca－1.25s)/o≤1.80，

此外在板坯的阶段，不存在水平裂纹或者水平裂纹的最大开孔厚度在阈值tθ以下，该阈值tθ是轧制所述板坯而得到的钢板不发生氢致裂纹的水平裂纹的最大开孔厚度。

所述阈值tθ也可以是预先由下述(i)～(iii)的方法求得的值。

(i)测量所述板坯的最大开孔厚度。

(ii)轧制以所述板坯相同的铸造条件铸造的板坯，对于所得到的钢板进行氢致裂纹试验。

(iii)根据由上述(i)测量的最大开孔厚度，和上述(ii)的氢致裂纹试验结果，求得氢致裂纹不发生的水平裂纹的最大开孔厚度。

按照与所述板坯相同的铸造条件铸造的板坯，也可以是测量过最大开孔厚度的板坯。

所述钢板也可以是api(theamericanpetroleuminstitute)x65级，所述阈值tθ为0.047mm。

所述钢板也可以是apix70级，所述阈值tθ为0.043mm。

所述钢板也可以是asme(americansocietyofmechanicalengineers)sa516等级60，所述阈值tθ为0.047mm。

所述钢板也可以是asmesa516等级65，所述阈值tθ为0.047mm。

所述钢板也可以是asmesa516级70，所述阈值tθ为0.043mm。

所述钢板也可以是astm(americansocietyfortestingandmaterials)a516等级60，所述阈值tθ为0.047mm。

所述钢板也可以是astma516等级65，所述阈值tθ为0.047mm。

所述钢板也可以是astma516等级70，所述阈值tθ为0.043mm。

所述钢板，作为其他的元素，也可以含有下述(a)和(b)之中的任意一项以上：

(a)以质量％计，从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％以下所构成的群中选择的一种以上的元素；

(b)以质量％计，从ti：高于0％并在0.03％以下、和mg：高于0％并在0.01％以下所构成的群中选择的一种以上的元素。

上述钢板适合作为管线管用和压力容器用。另外在本发明中，也包括由上述钢板形成的管线管用钢管。

根据本发明，能够提供抗氢致裂纹性确实优异的钢板和钢管。此外，能够提供不进行hic试验，根据铸片的内部品质就能够评价抗hic性的钢板和钢管。这些适合用于天然气·原油的输送用管线管和储罐等的压力容器等。

附图说明

图1是说明内部裂纹的示意图，(a)表示板坯，即轧制前的状态，(b)表示制品，即轧制后的状态。

图2是板坯的剖面图。

图3是表示板坯的剖面图和制品的剖面图的图。

图4是表示在多个断面中，调查开孔厚度与抗hic性的关系的结果的图。

图5是说明板坯的调査面的图。

图6是表示使用实施例中的apix65级的钢材时，水平裂纹的最大开孔厚度与hic是否发生之间关系的图。

图7是表示使用实施例中的apix70级的钢材时，水平裂纹的最大开孔厚度与hic是否发生之间关系的图。

具体实施方式

本发明者们为了解决所述课题而反复锐意研究。首先本发明者们着眼于hic容易以mns夹杂物为起点发生。其结果是想到，通过使钢材中含有具有脱硫作用的元素，即稀土类元素或zr，可以抑制mns的生成，提高抗氢致裂纹性。此外，为了使其脱硫作用有效地发挥，还找出了后述恰当的含量。

其次，本发明者们着眼于hic容易以偏析部为起点发生。其结果发现，如果在偏析之中关注于“水平裂纹”，特别是关注于水平裂纹的最大开孔厚度，在板坯的阶段将其纳入规定的阈值以下，则能够得到抗氢致裂纹性高的钢板，此外还能够尽快使制品发货。关于这一点稍后详述。

首先对于成分组成进行说明。

为了确保优异的抗hic性，需要控制钢材的成分组成。此外，例如作为管线管用钢材所要求的其他的特性，也为了确保高强度和优异的焊接性等，需要使钢板的成分组成如下。以下，以前述的稀土类元素和zr为首，对于各成分的规定理由进行说明。

成分组成

c：0.02～0.15％

c是用于确保母材和焊接部的强度所需要的不可欠缺的元素，需要使之含有0.02％以上。c量优选为0.03％以上，更优选为0.05％以上。另一方面，若c量过多，则haz韧性和焊接性劣化。另外若c量过剩，则作为hic的起点和破坏进展路径的nbc和岛状马氏体容易生成。因此c量需要为0.15％以下。优选为0.12％以下，更优选为0.10％以下。

si：0.02～0.50％

si具有脱氧作用，并且对于母材和焊接部的强度提高是有效的元素。为了得到这些效果，使si量为0.02％以上。si量优选为0.05％以上，更优选为0.15％以上。但是，若si量过多，则焊接性和韧性劣化。另外若si量过剩，则岛状马氏体生成，hic发生·进展。因此si量需要抑制在0.50％以下。si量优选为0.45％以下，更优选为0.35％以下。

mn：0.6～2.0％

mn对于母材和焊接部的强度提高是有效的元素，在本发明中使之含有0.6％以上。mn量优选为0.8％以上，更优选为1.0％以上。但是，若mn量过多，则mns生成，不仅抗氢致裂纹性劣化，而且haz韧性和焊接性也劣化。因此使mn量的上限为2.0％。mn量优选为1.8％以下，更优选为1.5％以下，进一步优选为1.2％以下。

p：高于0％并在0.030％以下

p在钢材中是不可避免被包含的元素，若p量高于0.030％，则母材和haz部的韧性劣化显著，抗氢致裂纹性也劣化。因此在本发明中，将p量抑制在0.030％以下。p量优选为0.020％以下，更优选为0.010％以下。

s：高于0％并在0.003％以下

若s过多，则大量生成mns，其是使抗氢致裂纹性显著劣化的元素，因此在本发明中，使s量的上限为0.003％。s量优选为0.002％以下，更优选为0.0015％以下，进一步优选为0.0010％以下。像这样从抗氢致裂纹性提高的观点出发，希望是s少的方法。

al：0.010～0.08％

al是强脱氧元素，若al量少，则氧化物中的ca浓度上升，即，ca系夹杂物容易在钢板表层部形成，微细的hic发生。因此在本发明中，需要使al为0.010％以上。al量优选为0.020％以上，更优选为0.030％以上。另一方面，若al含量过多，则al的氧化物团簇状生成并成为氢致裂纹的起点。因此al量需要为0.08％以下。al量优选为0.06％以下，更优选为0.05％以下。

ca：0.0003～0.0060％

ca具有控制硫化物的形态的作用，通过形成cas，从而具有抑制mns的形成的效果。为了得到这一效果，需要使ca量为0.0003％以上。ca量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上。另一方面，若ca量高于0.0060％，则hic以ca系夹杂物为起点大量发生。因此在本发明中，使ca量的上限为0.0060％。ca量优选为0.0045％以下，更优选为0.0035％以下，进一步优选为0.0025％以下。

n：0.001～0.01％

n在钢组织中作为tin析出，抑制haz部的奥氏体晶粒的粗大化，此外还促进铁素体相变，是使haz部的韧性提高的元素。为了得到这一效果，需要使n含有0.001％以上。n量优选为0.003％以上，更优选为0.0040％以上。但是若n量过多，则由于固溶n的存在，haz韧性反而劣化，因此n量需要为0.01％以下。优选为0.008％以下，更优选为0.0060％以下。

o：高于0％并在0.0045％以下

o即氧，从提高洁净度的观点出发，希望其低的方面，o被大量含有时，除了韧性劣化以外，还会以氧化物为起点发生hic，抗氢致裂纹性劣化。从这一观点出发，o量需要为0.0045％以下，优选为0.0030％以下，更优选为0.0020％以下。

以质量比所示的ca/s：2.0以上

如前述，s作为硫化物系夹杂物而形成mns，hic以该mns为起点发生。因此，添加ca使钢中的硫化物系夹杂物作为cas而控制形态，以实现s对于抗hic性的无害化。为了充分发挥该作用效果，需要使ca/s为2.0以上。ca/s优选为2.5以上，更优选为3.0以上。还有，根据本发明中规定的ca量和s量，ca/s的上限为17左右。

(ca－1.25s)/o≤1.80

为了抑制因ca系氧硫化物导致的hic发生，有效的是抑制在ca系夹杂物之中也特别容易形成凝集合体的cao。于是为此，从钢中总ca量中减去作为硫化物(cas)存在的ca量之后的ca量(ca－1.25s)，必须使其相对于o量不过剩。若ca量(ca－1.25s)相对于o量过剩，则作为氧化物系夹杂物容易形成cao，该cao的凝集合体(粗大的ca系夹杂物)容易在钢板表层部大量形成。这些粗大的ca系夹杂物成为hic的起点，因此为了得到优异的抗hic性，需要使(ca－1.25s)/o为1.80以下。(ca－1.25s)/o优选为1.40以下，更优选为1.30以下，进一步优选为1.20以下，特别优选为1.00以下。还有，从抑制与cao同样容易形成凝集合体的al2o3的观点出发，(ca－1.25s)/o的下限值为0.1左右。

rem：高于0％并在0.02％以下

rem(rareearthmetal，稀土类元素)，如前述，利用脱硫作用抑制mns的生成，对于提高抗氢致裂纹性是有效的元素。为了发挥这样的效果，优选使rem含有0.0002％以上。rem量更优选为0.0005％以上，进一步优选为0.0010％以上。另一方面，即使大量使rem含有，效果也是饱和。因此rem量的上限需要为0.02％。从抑制铸造时的浸入式水口的堵塞，提高生产率的观点出发，优选使rem量为0.015％以下，更优选为0.010％以下，进一步优选为0.0047％以下。还有，在本发明中，上述所谓rem，意思是镧系元素(从la至lu的15种元素)与sc(钪)和y(钇)。

zr：高于0％并在0.010％以下

zr通过脱硫作用而使抗hic性提高，并且形成氧化物微细地分散，是有助于haz韧性提高的元素。为了发挥这些效果，优选使zr量为0.0003％以上。zr量更优选为0.0005％以上，进一步优选为0.0010％以上，更进一步优选为0.0015％以上。另一方面，若过剩地添加zr，则形成粗大的夹杂物而使抗氢致裂纹性和母材韧性劣化。因此zr量需要为0.010％以下。zr量优选为0.0070％以下，更优选为0.0047以下，进一步优选为0.0030％以下。

本发明的钢板、钢管的成分，如上述，余量由铁和不可避免的杂质构成。另外，除了上述元素以外，

(a)通过再含有从下述量的b、v、cu、ni、cr、mo和nb所构成的群中选择的一种以上的元素，能够进一步提高强度和韧性，或者，

(b)通过再含有从下述量的ti和mg所构成的群中选择的一种以上的元素，能够提高haz韧性，以及促进脱硫而进一步改善抗hic性。以下，对于这些元素加以详述。

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强度，并且在焊接时，在被加热的haz部冷却的过程中与n结合而析出bn，促进自奥氏体晶粒内的铁素体相变，因此使haz韧性提高。为了得到这一效果，优选使b量含有0.0002％以上。b量更优选为0.0005％以上，进一步优选为0.0010％以上。但是，若b含量变得过多，则母材和haz部的韧性劣化，或招致焊接性的劣化，因此b量优选为0.005％以下。b量更优选为0.004％以下，进一步优选为0.0030％以下。

v：高于0％并在0.1％以下

v对于强度的提高是有效的元素，为了得到这一效果，优选使之含有0.003％以上。更优选为0.010％以上。另一方面，若v含量高于0.1％，则焊接性和母材韧性劣化。因此v量优选为0.1％以下，更优选为0.08％以下。

cu：高于0％并在1.5％以下

cu使淬火性提高，对于提高强度是有效的元素。为了得到这一效果，优选使cu含有0.01％以上。cu量更优选为0.05％以上，进一步优选为0.10％以上。但是，若cu含量高于1.5％，则韧性劣化，因此优选为1.5％以下。cu量更优选为1.0％以下，进一步优选为0.50％以下。

ni：高于0％并在1.5％以下

ni对于母材和焊接部的强度与韧性的提高是有效的元素。为了得到这一效果，优选使ni量为0.01％以上。ni量更优选为0.05％以上，进一步优选为0.10％以上。但是，若大量含有ni，则作为结构用钢材极其昂贵，因此从经济性的观点出发，ni量优选为1.5％以下。ni量更优选为1.0％以下，进一步优选为0.50％以下。

cr：高于0％并在1.5％以下

cr对于强度的提高是有效的元素，为了得到这一效果，优选使之含有0.01％以上。cr量更优选为0.05％以上，进一步优选为0.10％以上。另一方面，若cr量高于1.5％，则haz韧性劣化。因此cr量优选为1.5％以下。cr量更优选为1.0％以下，进一步优选为0.50％以下。

mo：高于0％并在1.5％以下

mo对于母材的强度和韧性的提高是有效的元素。为了得到这一效果，优选使mo量为0.01％以上。mo量更优选为0.05％以上，进一步优选为0.10％以上。但是，若mo量高于1.5％，则haz韧性和焊接性劣化。因此mo量优选为1.5％以下，更优选为1.0％以下，进一步优选为0.50％以下。

nb：高于0％并在0.06％以下

nb不会使焊接性劣化，而对于提高强度和母材韧性是有效的元素。为了得到这一效果，优选使nb量为0.002％以上。nb量更优选为0.010％以上，进一步优选为0.020％以上。但是，若nb量高于0.06％，则母材和haz的韧性劣化。因此，在本发明中，优选使nb量的上限为0.06％。nb量更优选为0.047％以下，进一步优选为0.040％以下，更进一步优选为0.030％以下。

ti：高于0％并在0.03％以下

ti在钢中作为tin析出，防止焊接时的haz部的奥氏体晶粒的粗大化，并且促进铁素体相变，因此对于使haz部的韧性提高是有效的元素。此外，因为ti还显示出脱硫作用，所以对于抗hic性的提高也是有效的元素。为了得到这些效果，优选使ti含有0.003％以上。ti量更优选为0.005％以上，进一步优选为0.010％以上。另一方面，若ti含量变得过多，则由于固溶ti的增加和tic析出的增加导致母材和haz部的韧性劣化，因此优选为0.03％以下。ti量更优选为0.02％以下。

mg：高于0％并在0.01％以下

mg在通过晶粒的微细化而提高韧性上是有效的元素，另外还显示出脱硫作用，因此在抗hic性的提高上也是有效的元素。为了得到这些效果，优选使mg含有0.0003％以上。mg量更优选为0.001％以上。另一方面，即使过剩地含有mg，其效果也是饱和，因此mg量的上限优选为0.01％。mg量更优选为0.005％以下。

本发明的钢板是在板坯的阶段不存在水平裂纹或水平裂纹的最大开孔厚度在阈值以下的抗氢致裂纹性高的钢板。在此所谓阈值，意思是预先求得的，轧制所述板坯而得到的钢板不发生hic的水平裂纹的最大开孔厚度。

这样通过在板坯的阶段对于水平裂纹进行评价，特别是使水平裂纹的最大开孔厚度在规定的阈值以下，能够得到抗氢致裂纹性高的钢板，还有能够尽早地使制品发货，以下对此进行说明。

首先，以下从上述“水平裂纹”起详述。

关于成分的偏析，存在于板坯的内部裂纹部和中心偏析部，该成分的偏析度越高，hic越容易发生，这一点例如由日本特开2007－136496号所述的内容可知。另外由于偏析，导致ma(martensite－austeniteconstituent，岛状马氏体)，珠光体条带等的硬化组织发生。偏析度越高，硬化组织越容易发生，hic沿着硬化组织传播、进展。在本发明中，特别是考虑中心偏析的偏析度，评价抗hic性。

还有，偏析也存在于二次枝晶臂(2次デンドライト樹)间。即微观偏析也能够发生。但是该二次枝晶臂间距非常小，hic无法传播·伸展，所以在品质上没有问题。因此，在本发明中不考虑微观偏析。

内部裂纹有“水平裂纹”和“其他的内部裂纹”，其因辊间凸出部和冷却水的失衡及矫正通过时的变形而发生。“水平裂纹”如图1(a)所示，是在板坯的宽度方向w上距宽度端部为板坯厚度d/2的范围内存在的裂纹，是沿板坯宽度方向和铸造方向传播的裂纹。另一方面，“其他的内部裂纹”，如图1(a)所示，是板坯总宽度下存在的裂纹，是在板坯厚度方向和板坯宽度方向或板坯厚度方向及板坯铸造方向上传播的裂纹。

若轧制板坯，则如图1(b)所示，“水平裂纹”伸展，但“其他的内部裂纹”缩小。若以上述裂纹为起点发生hic，则“水平裂纹”中hic容易传播·伸展，但“其他的内部裂纹”中hic不会传播·伸展，因此品质上没有问题。另外，在实施hic试验时，在“水平裂纹”发生部发生hic，但在“其他的内部裂纹”发生部没有发生hic。因此，在本发明中，内部裂纹之中只考虑“水平裂纹”。

于是在本发明中，以下述说明的“最大开孔厚度”评价该“水平裂纹”的偏析度。“水平裂纹”的发生位置如上述图1(a)，是在凝固时在固液界面发生的裂纹。“水平裂纹”伴随着稠化钢液进入到枝晶臂间而发生的偏析带，其程度明显时，沿着偏析带开孔。水平裂纹的偏析度与开孔厚度(开孔宽度)存在相关关系，开孔厚度越大，水平裂纹的偏析度有越高的倾向。也就是说，最大开孔厚度与水平裂纹的偏析度存在相关关系。水平裂纹的偏析度越高，hic越容易发生，因此认为最大开孔厚度越大，hic越容易发生。由此，首先可达成如下认知，抗hic性能够根据“最大开孔厚度”判断，如果降低最大开孔厚度，则能够抑制hic。以下，将该水平裂纹的最大开孔厚度仅称为“最大开孔厚度”。

还有，“开孔厚度”是数10μm左右的微细的水平裂纹，因为轧制时被压合，所以在制品阶段没有ut(ultrasonictesting：超声检测)缺陷，但可为会成为hic发生的原因。若对其加以考虑，则认为hic不是因为开孔而发生的，而是因水平裂纹的偏析度高而发生。

于是本发明者们达成如下认识，如果使用板坯的阶段，即铸造后、轧制前的钢片的上述最大开孔厚度，能够判断轧制后的钢板的抗hic性，则对于作为制品的钢板不需要再进行hic试验，能够省略工序，其结果是，能够使制品尽早地发货。

以下，对于最大开孔厚度的求法，和使用最大开孔厚度判断轧制后的钢板的抗hic性时所用的最大开孔厚度的阈值tθ进行说明。

对于上述水平裂纹的最大开孔厚度的求法进行说明。

首先，沿厚度方向，即，如图2所示，相对于铸造方向垂直的方向，切断铸造所得到的板坯，调查偏析部的水平裂纹。水平裂纹发生的位置，相比铸造方向在板坯宽度方向和板坯厚度方向更容易发生偏差。因此如上述图2，将相对于铸造方向垂直的切断面作为调査对象，由此能够调查水平裂纹最恶化的部位。

在图2的板坯切断面，测量从板坯宽度w的两端分别至板坯厚度d/2的区域r1、r2中存在的水平裂纹的最大开孔厚度t1、t2。在此，最大开孔厚度t1是区域r1中的最大开孔厚度，最大开孔厚度t2是区域r2中的最大开孔厚度。另外在图2中，所述区域r1和r2一并称为第一范围，图2的区域r3称为第二范围。

调査上述区域r1、r2的理由如下。即，水平裂纹，在凝固从板坯的宽度方向两端(窄面)朝向宽度中央进行的过程中发生。凝固时，在区域r1、r2，即，第一范围受到窄面侧(短边侧)冷却的影响，凝固朝向宽度方向中央进行。另一方面，在从宽度方向两端除去d/2量的宽度w－d的区域r3，即第二范围，几乎不会受到窄面侧(短边侧)冷却的影响，因此凝固几乎不会在宽度方向进行。因此认为，水平裂纹在区域r1、r2发生，在本发明中如上述，在区域r1、r2调查水平裂纹。

在此，区域r1、r2分别存在2个以上的水平裂纹时，将存在于各区域r1、r2的多个开孔的厚度之中的最大的开孔厚度作为最大开孔厚度t1、t2。例如，区域r1中存在3个水平裂纹时，选择3个水平裂纹之中具有最大开孔的水平裂纹，将该水平裂纹的最开阔的部分，即开孔厚度最厚的部分的开孔厚度作为“最大开孔厚度t1”。

其次，对用于板坯的抗hic性评价的阈值tθ，即，轧制板坯而得到的钢板不发生hic的最大开孔厚度的求法进行说明。

上述阈值tθ被预先求得，但其方法没有特别限制。作为求得阈值tθ的方法，可列举预先由下述(i)～(iii)的方法求得。以下，对其详情加以阐述。

(i)测量所述板坯的最大开孔厚度。

(ii)轧制以所述板坯相同的铸造条件铸造的板坯，对于所得到的钢板进行hic试验。

(iii)根据由上述(i)测量的最大开孔厚度和上述(ii)的hic试验结果，求得不发生氢致裂纹的水平裂纹的最大开孔厚度。

对于在与上述测量了最大开孔厚度的板坯相同的铸造条件下铸造的板坯进行热轧，制造阈值测量用的钢板。然后对于钢板进行hic试验，调查hic有无发生。hic试验如后述的实施例所示，可列举以nace(nationalassociationofcorrosionandengineer)standardtm0284－2003所规定的方法进行。

上述所谓“相同的铸造条件”，有i)铸造速度一定；ii)不发生喷嘴堵塞等的操作异常；iii)冷却条件和辊间隙相同等。决定阈值时，使“调查板坯得到的偏析度”与“对于制品的hic试验结果”对应，但若其抗hic性不同，则不能决定阈值。i)～iii)的操作因素对水平裂纹和中心偏析会产生重大的影响，其结果是也会影响到抗hic性。因此，如果操作因素不同，抗hic性也改变。因此，hic试验用的钢板中，优选使用如下板坯经制造而得到的钢板，即，在与调查了最大开孔厚度的板坯相同的铸造条件(操作因素)下铸造的板坯。特别优选的是，调查了最大开孔厚度的板坯，与hic试验用的板坯相同。

在所述hic试验中，调查所述图2所示的板坯的区域r1、r2所对应的，在制品(钢板)的区域是否发生hic。使用图2所示的板坯进行轧制时，根据轧制方向不同，抗hic性评价对象的区域如图3所示有所不同。

如果沿铸造方向轧制板坯时，即，轧制方向是铸造方向时，则如3(a)所示，在轧制前后宽度没有变化，因此板坯宽度w＝制品宽度w。这种情况下，如图3(a)所示与“板坯的区域r1、r2”对应的制品的区域，是“距制品的宽度w的两端达制品宽度d/2的范围的区域r11、r12”，与“板坯的区域r3”对应的制品的区域，是“从制品的宽度w的两端除去制品宽度d/2量的宽度w－d的范围的区域r13”。

另一方面，沿宽度方向轧制板坯时，即，轧制方向包含宽度方向时，如图3(b)所示，宽度发生了轧制前w→轧制后wa的变化，因此板坯宽w＜制品宽度wa。这时，如图3(b)所示，板坯的区域r1、r2、r3所对应的区域r21、r22、r23，由轧制比，即，制品宽度wa/板坯宽度w决定。其中在区域r21、r22确认是否发生hic。

而后，根据“由板坯的调査得到的‘最大开孔厚度t1、t2’”和“对于制品的hic试验结果”，决定hic不发生的“最大开孔厚度的阈值tθ”。

决定阈值tθ时，在板坯和制品中使相互对应的区域中所得到的结果对应。例如，

(i)如图3(a)这样沿铸造方向轧制板坯时，在hic试验中，在制品区域r11中“有hic发生”，区域r12中“无hic发生”时，进行如下判断。

(i－1)作为制品区域r11的结果，板坯区域r1在最大开孔厚度t1时，“有hic发生”

(i－2)作为制品区域r12的结果，板坯区域r2在最大开孔厚度t2时，“无hic发生”

(ii)如图3(b)这样沿宽度方向轧制板坯时，在hic试验中，在制品区域r21“有hic发生”，在区域r22“无hic发生”时，进行如下判断。

(ii－1)作为制品区域r21的结果，板坯区域r1在最大开孔厚度t1时，“有hic发生”

(ii－2)作为制品区域r22的结果，板坯区域r2在最大开孔厚度t2时，“无hic发生”

根据上述的多个结果，决定作为hic是否发生的边界的最大开孔厚度的阈值tθ。具体来说，例如，上述(i)的情况下，最大开孔厚度t2为阈值tθ。另外上述(ii)的情况下，最大开孔厚度t2也为阈值tθ。

另外，在阈值tθ的决定中，优选使用多个板坯的水平裂纹·最大开孔厚度的测量结果和hic试验结果。通过使用多个板坯的水平裂纹·最大开孔厚度的测量结果和hic试验结果，能够得到更准确的阈值tθ，能够减少hic是否发生的误判。

关于偏析部和抗hic性的调査，可以由板坯和制品的1个断面评价，也可以由2个断面以上评价。以下，调查相同炉料的板坯的多个断面，其结果显示在图4中。在图4中，例1是调查同一炉料的2个断面的例子，例2是调查同一炉料的3个断面的例子，均为对于相可以充当apix65级的板坯实施调査的结果。

如上述图4所示，在例1中，2个断面的最大开孔厚度均为0mm，并且在hic试验中没有以水平裂纹部为起点发生hic。另外在例2中，3个断面的最大开孔厚度分别为0.065mm、0.067mm、0.066mm，是同样的厚度。另外，在全部的断面中，以水平裂纹部为起点发生hic。

如此，为相同炉料时，即使断面不同，也能够得到大致相同的结果。另外，各炉料就每1个断面调査了50批炉料时，还另行确认到，在各炉料间能够得到大致相同的结果，没有误判，能够进行准确的评价。

在上述图4的例子中，使用可以充分apix65级的板坯实施，但即使强度级改变，例如为apix70级以上，内部裂纹的形成和偏差也没有变，因此调査断面数没有限定。

板坯的调査位置(调査面)如下述实施例所示，优选为恒定区，但也可以是非恒定区。所谓“非恒定区”，就是铸造条件在变化时铸造的部分，可列举在铸造速度上升时的所谓铸造初期、铸造速度的下降时的所谓铸造末期铸造的部分等。在非恒定区调査时，如图5所示，优选调査与实施hic试验的部位邻接的部分。因为这部分显示出hic试验结果同样的抗hic性，所以能够进行更准确的评价。

本发明的钢板，如上述，是在作为其轧制前的状态的板坯的阶段不存在水平裂纹或者水平裂纹的最大开孔厚度在阈值tθ以下的钢板。这样，板坯切断面的所述区域r1、r2不存在水平裂纹时，水平裂纹部的偏析度低，因此不会发生因水平裂纹引起的hic。另外，板坯切断面的所述区域r1、r2的水平裂纹的最大开孔厚度为阈值tθ以下时，因为水平裂纹部的偏析度低，所以也不会因水平裂纹发生hic。

另外根据本发明，抗hic性的评价使用“水平裂纹的最大开孔厚度”。由此能够准确地评价铸片的内部品质，因此以此评价结果为基础，能够在铸片的阶段评价抗hic性。由此，因为能够省略需要花费数周的hic试验，所以能够大幅缩短从制造到发货的周期。

本申请基于2014年12月26日申请的日本国专利申请第2014－

266489号和2015年10月21日申请的日本国专利申请第2015－207452号主张优先权的利益。2014年12月26日申请的日本国专利申请第2014－266489号的说明书的全部内容和2015年10月22日申请的日本国专利申请第2015－207452号的说明书的全部内容，用于本申请的参考而援引。

实施例

以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，在能够符合前、后述的宗旨的范围，当然也可以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

在表1－1、表1－2、图6和图7中，显示用于决定阈值tθ的实验条件和实验结果。相当于apix65级和相当于apix70级的板坯分别各铸造21批炉料，相当于asmesa516等级60、相当于asmesa516等级65、和相当于asmesa516等级70的板坯，分别各铸造1批炉料，如下述调查水平裂纹。还有，在所述的表1－1、表1－2和后述的表3中，“x70”表示apix70级，“x65”表示apix65级，“sa51660”表示asmesa516等级60，“sa51665”表示asmesa516等级65，“sa51670”表示asmesa516等级70。

在此，说明表1－1和表1－2所示的条件。

＜中间包内钢液的成分＞

通过发射光谱分析法测量c、mn、nb、p、ca的浓度。因为s浓度低，所以由发射光谱分析法进行测量困难。因此，s浓度的测量使用燃烧－红外线吸收法。

＜铸造条件＞

·比水量

比水量＝(从铸模正下方至连铸机最终辊道的单位时间的总二次冷却水量[l/min.])/(单位时间的铸造铸片质量[kg/min.])

·铸造速度

关于铸片的拉拔速度[m/min.]，根据与铸片接触的辊(主辊：メジャーロール)的直径(周长)与转速(单位时间的转速)计算。

(铸造)

熔炼在本发明所规定的成分组成的范围内，中间包内钢液的成分组成如表1－1和表1－2所示的钢，通过连续铸造，得到厚度为280mm的钢片，即板坯。

(水平裂纹的调査)

在总长为10～15m的位置于恒定区切断板坯，以下述方式调查水平裂纹。在此，所谓“恒定区”就是满足下述的条件的部位。中心偏析调査断面数如表1所示。水平裂纹调査断面数如表1－1、表1－2所示。

1)铸造速度一定。

2)没有发生浸入式水口堵塞等的操作异常。

3)冷却条件没有变化。

4)辊间隙没有变化。

水平裂纹的调査步骤

(1)对于距板坯切断面的宽度方向两端d/2的范围研磨至#800。

(2)以苦味酸20g/l、氯化铜5g/l及表面活性剂60ml/l腐蚀研磨面。

(3)目视确认腐蚀面，将存在水平裂纹的部分切下40mm×70mm的大小。

(4)抛光切下的试料，加工成1μm以下的粗糙度。

(5)使用epma(electronprobemicroanalyser：电子探针显微分析器)，以20μm的射束直径对于试料中的水平裂纹部的mn偏析度进行线分析。以cmax(mn)表示该水平裂纹部的mn偏析度。

(6)由铸造时测量的中间包内钢液的mn浓度即c0(mn)和所述cmax(mn)，计算cmax(mn)/c0(mn)。

(7)以显微镜(20倍～50倍)观察实施了epma分析的部分的水平裂纹，测量开孔厚度。

(轧制)

其后，加热相当于apix65级和相当于apix70级的板坯，使之达到1050～1250℃后，以钢板的表面温度计为900℃以上，如下述通过计算求得的钢板平均温度为1000℃以上的累积压下率在40％以上，并且使每一道次的压下率为10％以上的轧道为两个道次以上而进行热轧。其后，再使700℃以上且低于900℃的累积压下率为20％以上而进行热轧，使轧制结束温度为700℃以上且低于900℃。其后，从650℃以上的温度起开始水冷，在350～600℃的温度停止，之后，再空冷至室温，得到板厚45mm的钢板。另外，使轧制结束温度为850℃以上而对于相当于sa516等级60、相当于sa516等级65和相当于sa516等级70的板坯进行热轧后，空冷至室温，再加热至850℃以上且950℃以下的温度而淬火后，以600～700℃进行回火处理，得到板厚40mm的钢板。还有，均不在板坯宽度方向上实施轧制。

上述钢板平均温度，以如下方式求得。即，基于轧制中的轧制表和道次间的冷却方法(水冷或空冷)等的数据，运用差分法等适于计算的方法，计算板厚方向的任意的位置的温度，将求得的从钢片的表面至背面的温度的平均值作为钢板平均温度。涉及钢板平均温度，以下均同。

(hic试验)

为了决定阈值tθ，在本实施例中，于轧制后进行hic试验。

(a)从轧制后的制品上切下试样，实施hic试验。hic试验遵循nacestandardtm0284－2003所规定的方法实施。(b)hic试验后，在3处切断试样，以显微镜观察各断面(3个断面)，确认有无裂纹(hic)。这里，在图3(a)所示的“距制品的宽度方向两端d/2的范围的区域r11、r12”确认有无裂纹。

(最大开孔厚度的阈值tθ的决定)

图6、7中显示“‘水平裂纹开孔厚度’和‘cmax(mn)/c0(mn)’”，与经过所述hic试验确认到的“hic是否发生”的关系。图6是在表1－2所示的强度级相当于apix65级、相当于asmesa516等级60和相当于asmesa516等级65的成分下，调查hic发生的阈值tθ的结果，图7是在表1－1和表1－2所示的强度级相当于apix70级和相当于asmesa516等级70的成分下，调查hic发生的阈值tθ的结果。

根据图6，可以充当apix65级的板坯中，最大开孔厚度≤0.047mm时，hic不发生，但最大开孔厚度＞0.047mm时，hic发生。因此，在可以充当apix65级的板坯中，使最大开孔厚度的阈值tθ为0.047mm，并如下述这样判断。

最大开孔厚度≤0.047mm时，判断为hic不发生。

最大开孔厚度＞0.047mm时，判断为hic发生。

另外，asmesa516等级60、等级65和astma516等级60、等级65，因为是相当于apix65级的成分，所以使最大开孔厚度的阈值tθ为0.047mm，并如下述这样判断。

最大开孔厚度≤0.047mm时，判断为hic不发生。

最大开孔厚度＞0.047mm时，判断为hic发生。

另一方面，根据图7，在可以充当apix70级的板坯中，最大开孔厚度≤0.043mm的时，hic不发生，但最大开孔厚度＞0.043mm时，hic发生。因此，在可以充当apix70级的板坯中，使最大开孔厚度的阈值tθ为0.043mm，并如下述这样判断。

最大开孔厚度≤0.043mm时，判断为hic不发生。

最大开孔厚度＞0.043mm时，判断为hic发生。

另外，因为asmesa516级70和astma516等级70，是相当于apix70级的成分，所以使最大开孔厚度的阈值tθ为0.043mm，并如下述这样判断。

最大开孔厚度≤0.043mm时，判断为hic不发生。

最大开孔厚度＞0.043mm时，判断为hic发生。

还有，在图6、7中，均没有开孔，即最大开孔厚度＝0mm的水平裂纹时，hic不发生。

(判定对象的板坯的抗hic性评价)

使用上述阈值tθ，按下述的步骤评价判定对象的板坯的抗hic性。首先熔炼表2所示的成分组成的钢，通过连续铸造，得到板坯厚d为280mm，板坯宽度w为2100mm的判定对象的板坯。而后，使用该板坯，按下述的步骤进行评价。

(1)对于判定对象的板坯切断面的距宽度方向两端宽d/2的范围进行铣削加工，并实施染色渗透探伤试验(jisz2343)。

(2)未检测出水平裂纹时，判断为最大开孔厚度在检测下限以下(10μm左右以下)。这时，最大开孔厚度为阈值tθ以下，即apix65级时为0.047mm以下，apix70级时为0.043mm以下，因此判断为不会发生因水平裂纹引起的hic。

(3)检测到水平裂纹时，对开孔的部位磨光，以20倍～50倍的显微镜观察研磨面，以上述方式测量最大开孔厚度。

(3－1)而后，如上述“最大开孔厚度的阈值tθ的决定”所示，在可以充当apix65级的板坯中，上述最大开孔厚度在阈值tθ：0.047mm以下时，不发生因水平裂纹引起的hic，即板坯的抗hic性评价为ok，所得到的钢板判断为抗hic性优异。另一方面，上述最大开孔厚度高于阈值tθ：0.047mm时，因水平裂纹引起的hic发生，即板坯的抗hic性评价为ng，所得到的钢板判断为抗hic性差。

(3－2)在可以充分apix70级的板坯中，上述最大开孔厚度在阈值tθ：0.043mm以下时，因水平裂纹引起的hic不发生，即板坯的抗hic性评价ok，所得到的钢板判断为抗hic性优异。另一方面，上述最大开孔厚度高于阈值tθ：0.043mm时，因水平裂纹引起的hic发生，即板坯的抗hic性评价为ng，所得到的钢板判断为抗hic性差。

其后，加热上述板坯使之达到1050～1250℃后，在表3的“热轧·冷却方法”一栏中如显示为“tmcp”或“qt”那样，通过2个模式的热轧·冷却方法，得到成分组成各种各样的钢板(9～90mm板厚×2000～3500mm宽×12000～35000mm长)。所述“tmcp”，是以钢板的表面温度计为900℃以上，通过计算求得的钢板平均温度为1000℃以上的累积压下率在40％以上，并且使每一道次的压下率为10％以上的轧道为两个道次以上而进行热轧。其后，再使700℃以上且低于900℃的累积压下率为20％以上而进行热轧，使轧制结束表面温度为850℃后，从冷却开始表面温度：950℃起，以平均冷却速度：10℃/s开始冷却，在350～600℃的温度停止，其后，再空冷至室温的方法。所述“qt”，是使轧制结束温度为850℃以上而热轧后，空冷至室温，再加热至850℃以上且950℃以下的温度而淬火后，以600～700℃进行回火处理的方法。

(hic试验)

使用上述钢板，实施hic试验。该hic试验遵循nacestandardtm0284－2003所规定的方法实施。hic试验后，在3处切断试样，以显微镜观察各断面(3个断面)，确认有无裂纹(hic)。其结果显示在表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满足规定的成分组成，且板坯的水平裂纹的最大开孔厚度被抑制在阈值tθ以下，是抗hic性优异的本发明的钢板。

相对于此，no.11和13因为板坯的水平裂纹的最大开孔厚度高于阈值tθ，所以板坯的抗hic性评价是ng。另外在轧制后进行的hic试验中，确认到钢板发生裂纹，抗hic性差。no.8、9、18和19，是虽然板坯的水平裂纹的最大开孔厚度抑制在阈值tθ以下，但是钢板的化学成分组成脱离本发明规定的例子。即，no.8的钢板中，rem和zr是0％，且(ca/s)的值脱离规定，no.9的钢板中，rem和zr是0％，且(ca－1.25s)/o的值脱离规定，因此抗hic性均差。另外no.18其(ca/s)的值脱离规定，no.19其(ca－1.25s)/o的值脱离规定，因此抗hic性均差。

板坯的抗hic性评价为ok的例子中，从铸造开始到作为制品的钢板，即，到抗硫钢板发货的周期(铸造→轧制→发货)是19天。相对于此，使用轧制后所得到的钢板进行hic试验，评价抗hic性时，从铸造开始至发货的周期(铸造→轧制→hic试验→发货)需要长达28天。在本实施例中，因为能够省略所述轧制后的hic试验，所以从铸造开始至发货的周期能够从28天大幅缩短到19天。

另外，板坯的抗hic性评价为ng的例子中，在板坯的阶段开始再熔炼时，从铸造开始至作为制品的钢板，即，截至到抗硫钢板发货的周期(铸造→再熔炼→轧制→发货)为54天。相对于此，使用轧制后所得到的钢板进行hic试验，评价制品的抗hic性，如果结果是评价为ng，则在进行上述hic试验后才开始再熔炼，因此从铸造开始至作为制品的钢板发货的周期(铸造→轧制→hic试验→再熔炼→轧制→hic试验→发货)需要长达72天的周期。在本实施例中，因为能够省略所述轧制后的hic试验，所以即使需要再熔炼时，从铸造开始至发货的周期也能够从72天大幅缩短到54天。

如以上，根据本发明，因为不用进行轧制后的hic试验，在作为铸片的板坯的阶段就能够评价抗hic性，所以能够大幅缩短制造交付周期。还有，在本实施例中，用于决定板坯的抗hic性评价用阈值tθ的hic试验，与确认用的hic试验相同，所以本发明的判定方法可以说精度很高。