特許 6043217 耐サワー鋼スラブの品質判定による向け先変更方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6043217

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】耐サワー鋼スラブの品質判定による向け先変更方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/16 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/16 104N

   B22D11/16 104Z

【請求項の数】1

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-47089(P2013-47089)

(22)【出願日】2013年3月8日

(65)【公開番号】特開2014-172074(P2014-172074A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡 佑一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 進佑

(72)【発明者】

【氏名】三宅 孝司

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−０２０１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９８６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７７６４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １１／００−１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続鋳造機で鋳造した厚みＤのスラブを耐サワー鋼に充当可能かの判定を行う品質判定方法であり、
異なる鋳造条件で鋳造した複数のスラブにおいて、スラブの幅方向両端から幅Ｄ／２の第１の範囲に存在する内部割れの最大開孔厚みを測定する第１開孔厚み測定工程と、
異なる鋳造条件で鋳造した複数のスラブにおいて、前記スラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの第２の範囲を幅方向に１又は複数の所定の区間に区切った場合に、前記所定の区間のそれぞれにおいて、厚み中心部で偏析粒の最大径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する第１偏析粒測定工程と、
前記第１開孔厚み測定工程及び前記第１偏析粒測定工程のスラブと同一の条件で鋳造された複数のスラブを圧延して製造した鋼材に対して、前記第１の範囲及び前記第２の範囲の１又は複数の所定の区間に対応する領域でそれぞれＨＩＣ試験を実施する試験工程と、
前記第１開孔厚み測定工程で得た複数の最大開孔厚みと、前記試験工程における前記第１の範囲に対応する領域の複数の試験結果とから、ＨＩＣが発生しない最大開孔厚みの閾値を決定する閾値決定工程と、
前記第１偏析粒測定工程で得た複数の偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の複数の個数密度と、前記試験工程における前記第２の範囲の１又は複数の所定の区間に対応する領域の複数の試験結果とから、ＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を決定するＨＩＣ発生範囲決定工程と、
判定対象のスラブの幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲に存在する内部割れの最大開孔厚みを測定する第２開孔厚み測定工程と、
判定対象のスラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲において、この範囲を幅方向に１又は複数の所定の区間に区切った場合に、前記所定の区間のそれぞれにおいて、厚み中心部で偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する第２偏析粒測定工程と、
前記第２開孔厚み測定工程で得た前記最大開孔厚みと前記閾値決定工程で決定した最大開孔厚みの閾値とを比較し、前記第２偏析粒測定工程で得た前記偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度と前記ＨＩＣ発生範囲決定工程で決定したＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲とを比較し、前記第２開孔厚み測定工程で得た前記最大開孔厚みが前記閾値決定工程で決定した最大開孔厚みの閾値を上回っているとき及び前記第２偏析粒測定工程で得た前記偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度が前記ＨＩＣ発生範囲決定工程で決定したＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲にあるときの少なくとも一方を満たす場合は判定対象のスラブの向け先を耐サワー鋼以外の製品へ変更する変更工程と
を備えていることを特徴とする耐サワー鋼スラブの品質判定による向け先変更方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラブの内部品質からＨＩＣ性を評価する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

石油や天然ガスには硫化水素が含まれるため、これらの輸送に用いられる鋼材（以下、耐サワー鋼と称する。）は常に硫化水素雰囲気下にある。このような雰囲気では、水素が鋼材中に進入・拡散し、鋼材中の介在物に集積・ガス化する。その結果、鋼材に内圧が加わることにより介在物の周辺に微細な亀裂が発生し、これが硬化相に沿って伝播することで水素誘起割れ（以下、ＨＩＣと称する。）が発生する。そこで、耐サワー鋼には優れた耐ＨＩＣ性が要求される。

【0003】

ＨＩＣは、鋳造時に生じた介在物及び硬化相が生成する中心偏析や内部割れ部を起点として発生することが知られている。そこで、従来から、中心偏析や内部割れの発生を抑制する技術（鋳造方法）が提案されている（特許文献１〜６参照）。

【0004】

しかしながら、上記方法を実施しても、操業異常が発生した場合、例えば、ロール間隔のズレ、浸漬ノズルの詰まり、及び浸漬ノズルから注入される溶鋼の偏流、鋳造速度の変更等が生じた場合は、上記の効果が得られず、鋳片に程度の悪い中心偏析や内部割れが生じることがある。これらの欠陥が製品に残存するとＨＩＣが発生するため、通常、出荷前の製品（鋼材）に対してＨＩＣ試験を行うことにより、ＨＩＣ発生の有無を確認している。

【0005】

しかし、ＨＩＣ試験では結果が判明するまでに数週間を必要とする。また、ＨＩＣが発生すると、その製品を耐サワー鋼として出荷できないため、再溶製し、製造した製品に対して新たに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、納期遅れ等の原因となる。

【0006】

そこで、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の段階でＨＩＣ性を評価できると、ＨＩＣが発生し、再溶製が必要となる場合に、圧延→サンプル調整→ＨＩＣ試験の工程を省略できる。また、再溶製が必要でない場合は、鋳造後のサンプル調整→ＨＩＣ試験を省略できるため、製造開始から出荷までの期間を大幅に短縮できる。ＨＩＣは、上述したように、中心偏析や内部割れを起点として発生するため、鋳片の段階で中心偏析や内部割れを評価できると、その評価結果に基づいてＨＩＣ性を評価できると考えられる。

【0007】

このような方法として、特許文献７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。特許文献７では、内部割れの評価結果からＨＣＲ操業の可否を判断している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第４５０８０８７号

【特許文献2】特許第３２９７７０３号

【特許文献3】特許第３５２４７５０号

【特許文献4】特許第３１１４６７１号

【特許文献5】特開昭６３−３１７２３７号公報

【特許文献6】特開昭６０−６２５７号公報

【特許文献7】特許第４３９７８２５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、耐サワー鋼で問題となる内部割れは非常に小さい微細な割れであるが、特許文献７では、ＨＣＲ操業で問題となる内部割れ（割れ長さが１０[ｍｍ]以上の大きな割れ）を評価している。そのため、特許文献７の方法では、耐サワー鋼で問題となる微細な内部割れを見逃すことがあり、鋳片の段階で、内部割れが原因のＨＩＣ性を正確に評価することができない。

【0010】

また、特許文献７には中心偏析の評価方法について記載されていないため、鋳片の段階で、中心偏析が原因のＨＩＣ性を評価することができないと考えられる。

【0011】

そこで、本発明の目的は、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の内部品質からＨＩＣ性を評価する方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、連続鋳造機で鋳造した厚みＤのスラブを耐サワー鋼に充当可能かの判定を行う品質判定方法であり、
異なる鋳造条件で鋳造した複数のスラブにおいて、スラブの幅方向両端から幅Ｄ／２の第１の範囲に存在する内部割れの最大開孔厚みを測定する第１開孔厚み測定工程と、
異なる鋳造条件で鋳造した複数のスラブにおいて、前記スラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの第２の範囲を幅方向に１又は複数の所定の区間に区切った場合に、前記所定の区間のそれぞれにおいて、厚み中心部で偏析粒の最大径及び所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する第１偏析粒測定工程と、
前記第１開孔厚み測定工程及び前記第１偏析粒測定工程のスラブと同一の条件で鋳造された複数のスラブを圧延して製造した鋼材に対して、前記第１の範囲及び前記第２の範囲の１又は複数の所定の区間に対応する領域でそれぞれＨＩＣ試験を実施する試験工程と、
前記第１開孔厚み測定工程で得た複数の最大開孔厚みと、前記試験工程における前記第１の範囲に対応する領域の複数の試験結果とから、ＨＩＣが発生しない最大開孔厚みの閾値を決定する閾値決定工程と、
前記第１偏析粒測定工程で得た複数の偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の複数の個数密度と、前記試験工程における前記第２の範囲の１又は複数の所定の区間に対応する領域の複数の試験結果とから、ＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲を決定するＨＩＣ発生範囲決定工程と、
判定対象のスラブの幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲に存在する内部割れの最大開孔厚みを測定する第２開孔厚み測定工程と、
判定対象のスラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲において、この範囲を幅方向に１又は複数の所定の区間に区切った場合に、前記所定の区間のそれぞれにおいて、厚み中心部で偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度を測定する第２偏析粒測定工程と、
前記第２開孔厚み測定工程で得た前記最大開孔厚みと前記閾値決定工程で決定した最大開孔厚みの閾値とを比較し、前記第２偏析粒測定工程で得た前記偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度と前記ＨＩＣ発生範囲決定工程で決定したＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲とを比較し、前記第２開孔厚み測定工程で得た前記最大開孔厚みが前記閾値決定工程で決定した最大開孔厚みの閾値を上回っているとき及び前記第２偏析粒測定工程で得た前記偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度が前記ＨＩＣ発生範囲決定工程で決定したＨＩＣが発生する偏析粒の最大径及び前記所定の径以上の偏析粒の個数密度の範囲にあるときの少なくとも一方を満たす場合は判定対象のスラブの向け先を耐サワー鋼以外の製品へ変更する変更工程とを備えている。

【0013】

このように、本発明では、ＨＩＣ性の評価に「内部割れの開孔厚み」と「偏析粒の最大径及び個数密度」を用いている。これらにより、鋳片の内部品質（内部割れ及び中心偏析の偏析度）を正確に評価できるため、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の段階でＨＩＣ性を評価できる。そして、その評価結果に基づいて鋳片の用途を決定できる。これにより、数週間を要するＨＩＣ試験を省略できるため、製造開始から出荷までの期間を大幅に短縮することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の内部品質からＨＩＣ性を評価できる。そして、この評価結果から鋳片の段階で鋼材の用途を決定できるため、製造開始から出荷までの期間を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】連続鋳造機の構成を示す模式図である。

【図2】本発明の判定方法のフローチャートである。

【図3】（ａ）はスラブの断面図であり、（ｂ）は区間ｒ_１の拡大図である。

【図4】内部割れを説明する図である。

【図5】スラブの断面図及び製品の断面図を示す図である。

【図6】複数断面を調査した結果（開孔厚みとＨＩＣ性）を示す図である。

【図7】複数断面を調査した結果（最大偏析粒径及び個数密度とＨＩＣ性）を示す図である。

【図8】スラブの調査面を説明する図である。

【図9】実施例の結果（開孔厚みとＨＩＣ性）を示す図である。

【図10】実施例の結果を示す図（最大偏析粒径及び個数密度とＨＩＣ性）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0017】

ここでは、本発明の一実施形態である判定方法について、図１〜図８を参照しつつ説明する。なお、図３,５では断面を示すハッチングを省略している。

【0018】

〔連続鋳造機〕
連続鋳造機１００は、図１に示すように、垂直曲げ型連続鋳造機であって、タンディッシュ１と、タンディッシュ１の底部に取り付けられた浸漬ノズル２と、浸漬ノズル２の下部が配置された鋳型３と、鋳型３の直下から鋳造経路Ｑに沿って設けられた複数のロール４と、鋳造方向に隣り合うロール４,４間に配置された冷却ノズル５とを備えている。タンディッシュ１には、二次精錬で成分調整が行われた溶鋼６が取鍋（図示省略）から供給されている。鋳型３には、平面視において略矩形状の開口が形成されており、スラブ（厚みＤ×幅Ｗの鋳片）が鋳造可能である。

【0019】

鋳造経路Ｑは、垂直方向に延在した垂直部と、垂直部から緩やかに湾曲した曲げ部と、曲げ部から水平方向に延在した水平部とを有する。

【0020】

鋳造を行うときは、タンディッシュ１内の溶鋼６を、浸漬ノズル２を介して鋳型３内に注入する。溶鋼６は、鋳型３内で冷却され、凝固シェルが形成しながら下方へ引き抜かれ、内部まで凝固することにより、スラブ（鋳片）が鋳造される。その後、スラブは、圧延処理等が施されることにより鋼板となり、耐サワー鋼（耐水素誘起割れ鋼）やその他の製品に充当される。

【0021】

耐サワー鋼には、上述したように、優れた耐ＨＩＣ性（耐水素誘起割れ性）が要求される。ＨＩＣは、鋼材中のＭｎＳやＴｉ(Ｃ,Ｎ)、Ｎｂ(Ｃ,Ｎ)等の介在物が存在する位置（偏析部）を起点に発生し、硬化相に沿って伝播する。偏析はスラブの内部割れ部や中心偏析部に存在し、偏析度が高いほどＨＩＣが発生しやすいことがわかっている（特開２００７−１３６４９６号参照）。

【0022】

そこで、本発明では、内部割れ及び中心偏析の偏析度を調査し、これらを基に鋳片の段階でＨＩＣ性を評価する。

【0023】

なお、２次デンドライト樹間（ミクロ偏析）にも偏析が存在するが、２次デンドライト樹間は非常に小さいため、ＨＩＣの原因となる介在物や硬化組織が生成しない。そのため、上記偏析を起点にＨＩＣは発生しないと考えられる。

【0024】

また、内部割れには「水平割れ」と「その他の内部割れ」とが有り、これらはロール間バルジングや冷却水のアンバランスや矯正通過時の変形が原因となって生じる。「水平割れ」は、図４に示すように、スラブの幅方向で幅端部からＤ／２の範囲に存在する割れであり、スラブ幅方向及び鋳造方向に伝播した割れである。一方、「その他の内部割れ」は、スラブ全幅に存在する割れであり、スラブ厚み方向及びスラブ幅方向、またはスラブ厚み方向及びスラブ鋳造方向に伝播した割れである。そのため、「水平割れ」は圧延によって伸展するが、「その他の内部割れ」は圧延によって縮小する。したがって、ＨＩＣが発生した場合、「水平割れ」ではＨＩＣが伝播・伸展し易いが、「その他の内部割れ」ではＨＩＣが伝播・伸展しないため、品質上、問題とならない。
また、ＨＩＣ試験を実施したところ、「水平割れ」発生部ではＨＩＣが発生する場合があったが、「その他の内部割れ」発生部ではＨＩＣが発生しなかった。そこで、本発明では、内部割れのうち「水平割れ」のみを調査する。

【0025】

以下では、本発明の判定方法について、図２のフローチャートに沿って詳細に説明する。

【0026】

〔判定方法〕
鋳造後のスラブを、鋳造方向に対して垂直な方向に切断し（図３参照）、切断面で内部品質（水平割れ及び中心偏析の偏析度）を調査する。

【0027】

水平割れが発生する位置は、鋳造方向よりも鋳片幅方向及び厚み方向にばらつきが生じやすい。また、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）は鋳片幅方向にばらつき、幅方向の特定の部位で悪化している場合がある。そこで、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、水平割れ及び中心偏析が最も悪化している部位を調査できる。

【0028】

また、上記スラブは、耐サワー鋼と同様な鋼種（成分）とする。鋼種が異なると添加元素の濃度が変わるため、偏析部の介在物量や硬化相が変化するためである。

【0029】

次に、スラブ切断面で（図３参照）、幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲の領域Ｒ_１,Ｒ_２に存在する水平割れの最大開孔厚みｔ_１,ｔ_２を測定する（図２のＳ１,第１開孔厚み測定工程）。ここで、最大開孔厚みｔ_１は領域Ｒ_１での最大開孔厚みであり、最大開孔厚みｔ_２は領域Ｒ_２での最大開孔厚みである。

【0030】

水平割れは、スラブの幅方向両端（狭面）から幅方向中央に向かって凝固が進行する過程で発生する。領域Ｒ_１,Ｒ_２（第１の範囲）では、狭面側（短辺側）の冷却の影響を受け、凝固が幅方向中央に向かって進行する。一方、幅方向両端からＤ／２を除いた幅Ｗ−Ｄの領域Ｒ_３（第２の範囲）では、狭面側（短辺側）の冷却が殆ど影響しないため、幅方向に凝固が殆ど進行しない。そのため、水平割れは領域Ｒ_１,Ｒ_２で発生すると考えられる。そこで、ステップＳ２では、領域Ｒ_１,Ｒ_２で水平割れを調査する。ここで、各領域Ｒ_１,Ｒ_２に２つ以上の水平割れが存在する場合は、各領域Ｒ_１,Ｒ_２の最大の開孔厚みを最大開孔厚みｔ_１,ｔ_２とする。例えば、領域Ｒ_１に２つ以上の水平割れが存在する場合は、最も大きな開孔を有する水平割れの最も開孔している部分（開孔厚みが最も厚い部分）の開孔厚みを測定し、その開孔厚みを最大開孔厚みｔ_１とする。

【0031】

また、本発明では、「水平割れ」の偏析度を「開孔厚み（最大開孔厚み）」から評価している。「水平割れ」とは、凝固時に、固液界面で発生する割れであり、デンドライト樹間に濃化溶鋼が進入して生じた偏析線を伴っている。程度が悪い場合は、偏析線に沿って開孔している。そして、「偏析度」と「開孔厚み（開孔幅）」には相関関係があり、「開孔厚み」が大きいほど「偏析度」が高い傾向がある。ＨＩＣは「偏析度」が高いほど発生しやすいため、「開孔厚み」が大きいほどＨＩＣが発生しやすく、開孔厚みによってＨＩＣ発生の有無を判断できることを見出した。そこで、本発明では、「開孔厚み」を基にＨＩＣ性を評価する。

【0032】

なお、「開孔厚み」が数１０[μｍ]程度である微細な水平割れは、圧延時に圧着されるため、製品段階でＵＴ欠陥とならないが、ＨＩＣ発生の原因となる。そうすると、ＨＩＣは、開孔が原因で発生するのでなく、偏析度が高いことが原因で発生すると考えられる。

【0033】

次に、スラブ切断面において（図３参照）、幅方向両端からＤ／２を除いた幅Ｗ−Ｄの領域Ｒ_３で中心偏析の偏析度（「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」）を調査する（図２のＳ２、第１偏析粒測定工程）。なお、以下において、「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。

【0034】

中心偏析は最終凝固部に生成する欠陥である。図３に示すように、領域Ｒ_１,Ｒ_２は広面側及び狭面側から冷却されるが、領域Ｒ_３は、主に広面側だけから冷却される。そのため、領域Ｒ_３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。したがって、中心偏析は領域Ｒ_３の厚み中心部近傍に発生する。そこで、ステップＳ２では、領域Ｒ_３の厚み中心部近傍で中心偏析の偏析度を調査する。

【0035】

また、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。偏析度の調査方法には種々の方法があるが、「偏析粒径」と「偏析度」には相関関係があり、「偏析粒径」が大きいほど「偏析度」が高い傾向がある（参考文献：日本鋼管技報No.121 (1988)）。「偏析度」が高いほどＨＩＣが発生しやすいため、「偏析粒径」が大きいほどＨＩＣが発生しやすいといえる。

【0036】

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、「個数密度」が多いほど「最大偏析粒径」は大きい傾向がある（参考文献：CAMP-ISIJ Vol.2(1989) p,1150）。上述したように、「偏析粒径」が大きいほど「偏析度」が高い傾向があることから、「個数密度」が多いほど、「偏析度」が高い、つまり、ＨＩＣが発生しやすいといえる。

【0037】

以上から、「最大偏析粒径」及び「偏析粒の個数密度」によって「偏析度」を評価できると考えられる。また、「偏析粒径」及び「個数密度」は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。そこで、本発明では、「最大偏析粒径」及び「偏析粒の個数密度」を基にＨＩＣ性を評価する。

【0038】

ここで、「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３を参照しつつ説明する。

【0039】

図３（ａ）に示すように、領域Ｒ₃を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ₁,ｒ₂,ｒ₃・・・
ｒ_nに区切り（ｎは１以上の自然数）、各区間の厚み中心部で「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・・・ｒ_nは、それぞれ、幅Ｗ₁×厚みＤ₁の長方形状の領域である。（図３（ｂ）参照）。また、「所定の径以上の偏析粒の個数密度」は、以下の式から算出される。
区間ｒ₁に所定の径以上の偏析粒がＮ個存在する場合（図３（ｂ）参照）、
区間ｒ₁の「所定の径以上の偏析粒の個数密度」＝Ｎ／（Ｗ₁×Ｄ₁）

【0040】

次に、ステップＳ１及びステップＳ２で調査したスラブと同一の鋳造条件で鋳造したスラブを耐サワー鋼用の圧延条件（圧延開始表面温度、圧延終了表面温度、最終製品厚み等）で圧延し、製品（鋼材）を製造する。そして、製品に対してＨＩＣ試験を行い（図２のＳ３）、ＨＩＣ発生の有無を調べる（ＨＩＣ性の評価）。

【0041】

ここで、「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。これらの操業因子は水平割れ及び中心偏析に大きな影響を与えるため、これらの因子が変化するとＨＩＣ性の評価が異なる。後述する閾値決定工程では（Ｓ４）、ステップＳ１及びステップＳ２で得た偏析度とステップＳ３で得たＨＩＣ試験結果とを対応させるため、これらのＨＩＣ性が異なると閾値を決定することができない。そこで、同一の鋳造条件としている。なお、「同一の鋳造条件で鋳造したスラブ」には、ステップＳ１及びステップＳ２で調査したスラブが含まれる。

【0042】

また、ＨＩＣ試験は、スラブの領域Ｒ_１,Ｒ_２,Ｒ_３に対応する領域（製品領域）でそれぞれ実施する（図３参照）。そして、ステップＳ２で領域Ｒ_３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切った場合は、区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに対応する領域（製品領域）でそれぞれＨＩＣ試験を実施する。

【0043】

例えば、スラブを鋳造方向に圧延した場合（圧延方向が鋳造方向である場合）は、図５（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、「（スラブ）領域Ｒ_１,Ｒ_２に対応する領域」は「製品の幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲の領域Ｒ_１１,Ｒ_１２」であり、「（スラブ）領域Ｒ_３に対応する領域」は「製品の幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲の領域Ｒ_１３」である。

【0044】

また、「（スラブ）領域Ｒ_３の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに対応する領域」は、製品の領域Ｒ_１３を幅方向にｎ個の所定の区間に区切った場合の「所定の区間ｒ_１１,ｒ_１２,ｒ_１３・・・ｒ_ｎ１」にそれぞれ対応する。ここで、所定の区間ｒ_１１,ｒ_１２,ｒ_１３・・・ｒ_ｎ１は、幅Ｗ_１×厚みＤ_１の長方形状の領域である。

【0045】

一方、スラブを幅方向に圧延した場合（圧延方向に幅方向が含まれる場合）は、図５（ｂ）に示すように、圧延前後で幅が変化するため、スラブの幅Ｗ＜製品の幅Ｗａとなる。この場合、スラブの領域Ｒ_１,Ｒ_２,Ｒ_３に対応する領域Ｒ_２１,Ｒ_２２,Ｒ_２３は圧延比（製品の幅Ｗａ／スラブの幅Ｗ）によって決まる。また、「（スラブ）領域Ｒ_３の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに対応する領域」も、圧延比Ｗａ／Ｗによって定まる「区間ｒ_２１,ｒ_２２,ｒ_２３・・・ｒ_ｎ２」となる。

【0046】

次に、図２のフローチャートに戻って、『ステップＳ１で得た「最大開孔厚みｔ_１,ｔ_２」』と『ステップＳ３で得た「評価結果」（ＨＩＣ性）』とから、内部割れが原因のＨＩＣ性に関する（ＨＩＣが発生しない）「最大開孔厚みの閾値(ｔ_θ)」を決定する（Ｓ４、閾値決定工程）。

【0047】

このとき、スラブと製品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、スラブを鋳造方向に圧延した場合（図５（ａ）参照）、
ステップＳ３（ＨＩＣ試験）の結果が、製品領域Ｒ_１１では「ＨＩＣ発生有」、領域Ｒ_１２では「ＨＩＣ発生無」であるとき、
i)開孔厚みｔ_１（スラブ領域Ｒ_１の開孔厚み）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域Ｒ_１１の結果）
i)開孔厚みｔ_２（スラブ領域Ｒ_２の開孔厚み）のときに「ＨＩＣ発生無」（製品領域Ｒ_１２の結果）
とする。

【0048】

また、スラブを幅方向に圧延した場合は（図５（ｂ）参照）、
ステップＳ３（ＨＩＣ試験）の結果が、製品領域Ｒ_２１では「ＨＩＣ発生有り」、領域Ｒ_１２では「ＨＩＣ発生無し」であるとき、
i)開孔厚みｔ_１（スラブ領域Ｒ_１の開孔厚み）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域Ｒ_２１の結果）
i)開孔厚みｔ_２（スラブ領域Ｒ_２の開孔厚み）のときに「ＨＩＣ発生無」（製品領域Ｒ_２２の結果）
とする。

【0049】

上記の複数の結果から、ＨＩＣ発生有無の境界となる開孔厚みの閾値ｔ_θを決定する。本実施形態では、ＨＩＣが発生しない最大の開孔厚みを「閾値ｔ_θ」としている。

【0050】

次に、図２のフローチャートに戻って、『ステップＳ２で得た「最大偏析粒径」及び「個数密度」』と『ステップＳ３で得た「評価結果」（ＨＩＣ性）』とから、ＨＩＣ性に関する（ＨＩＣが発生するか否かを決める）「最大偏析粒径及び個数密度の閾値関数ｆ_θ（ｄ,ｍ）」を決定する（Ｓ４）。中心偏析の偏析度は「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ことから、中心偏析が原因のＨＩＣが発生するか否かの境界となる値（閾値）は最大偏析粒径及び個数密度の関数で表される。

【0051】

このときも、スラブと製品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、スラブを鋳造方向に圧延した場合（図５（ａ）参照）、
ステップＳ３（ＨＩＣ試験）の結果が、製品領域ｒ_１１では「ＨＩＣ発生有」、領域ｒ_１２では「ＨＩＣ発生有」、・・・、領域ｒ_ｎ１では「ＨＩＣ発生無」であるとき、
i)最大偏析粒径ｄ_１、個数密度ｍ_１（スラブ領域ｒ_１の最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域ｒ_１１の結果）
ii)最大偏析粒径ｄ_２、個数密度ｍ_２（スラブ領域ｒ_２の最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域ｒ_１２の結果）・・・
iii)最大偏析粒径ｄ_ｎ、個数密度ｍ_ｎ（スラブ領域ｒ_ｎの最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生無」（製品領域ｒ_ｎ１の結果）
とする。

【0052】

また、スラブを幅方向に圧延した場合（図５（ｂ）参照）、
ステップＳ３（ＨＩＣ試験）の結果が、製品領域ｒ_２１では「ＨＩＣ発生有」、領域ｒ_２２では「ＨＩＣ発生有」、・・・、領域ｒ_ｎ２では「ＨＩＣ発生無」であるとき、
i)最大偏析粒径ｄ_１、個数密度ｍ_１（スラブ領域ｒ_１の最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域ｒ_２１の結果）
ii)最大偏析粒径ｄ_２、個数密度ｍ_２（スラブ領域ｒ_２の最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生有」（製品領域ｒ_２２の結果）・・・
iii)最大偏析粒径ｄ_ｎ、個数密度ｍ_ｎ（スラブ領域ｒ_ｎの最大偏析粒径、個数密度）のときに「ＨＩＣ発生無」（製品領域ｒ_ｎ２の結果）
とする。

【0053】

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ｆ_θ（ｄ,ｍ）を決定する。ここで、閾値関数ｆ_θ（ｄ,ｍ）とは、最大偏析粒径ｄ及び個数密度ｍから決まる、ＨＩＣが発生するか否かを判定する閾値となる関数である。そして、閾値関数ｆ_θ（ｄ,ｍ）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（図２のＳ５、ＨＩＣ発生範囲決定工程）。

【0054】

以上のように、ステップＳ１〜Ｓ４から、「開孔厚みの閾値ｔ_θ」と「最大偏析粒径及び個数密度の閾値関数ｆ_θ（ｄ,ｍ）」とを決定する。また、「最大偏析粒径及び個数密度の閾値関数ｆ_θ（ｄ,ｍ）」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が発生しない範囲）を決定する（ステップＳ５）。

【0055】

次に、判定対象のスラブのＨＩＣ性を評価する。

【0056】

判定対象のスラブを鋳造方向に対して垂直な方向に切断し、切断面において（図３参照）、幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲（領域Ｒ_１,Ｒ_２）で水平割れが存在するかを調べる（図２に示すＳ６）。水平割れが存在する場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、幅Ｄ／２の範囲で水平割れの「最大開孔厚みｔ」を測定する（Ｓ７、第２開孔厚み測定工程）。なお、幅Ｄ／２の範囲に２つ以上の水平割れが存在する場合は、ステップＳ１と同様に、最も大きな開孔を有する水平割れの最も開孔している部分（開孔厚みが最も厚い部分）の開孔厚みを最大開孔厚みｔとする。

【0057】

そして、「開孔厚みｔ」とステップＳ４で決定した「閾値(ｔ_θ)」とを比較し、開孔厚みｔ＞閾値ｔ_θである場合は（Ｓ８：ＹＥＳ）、水平割れ部の偏析度が高いため、水平割れが原因のＨＩＣが発生すると判断する。このようなスラブを耐サワー鋼に充当することはできないため、判定対象のスラブを耐サワー鋼以外の製品へ向け先を変更する（Ｓ９、変更工程）。

【0058】

一方、開孔厚みｔ≦閾値ｔ_θである場合は（Ｓ８：ＮＯ）、水平割れ部の偏析度が低いため、水平割れが原因のＨＩＣが発生しないと判断する。また、ステップＳ６に戻って、スラブ切断面の領域Ｒ_１,Ｒ_２に水平割れが存在しない場合も（Ｓ６：ＮＯ）、水平割れ部の偏析度が低いため、水平割れが原因のＨＩＣが発生しないと判断する。

【0059】

しかし、中心偏析が原因のＨＩＣが発生する可能性があるため、ステップＳ１０に移行して、判定対象のスラブ切断面の幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲（領域Ｒ_３）において（図３参照）、厚み中心部で「最大偏析粒径ｄ」と「所定の径以上の偏析粒の個数密度ｍ」を測定する（Ｓ１０、第２偏析粒測定工程）。

【0060】

ここで、「所定の径以上の偏析粒の個数密度ｍ」の「所定の径」は、ステップＳ２の「所定の径以上の偏析粒の個数密度ｍ_１」の「所定の径」と同一の径である。例えば、ステップＳ２の「所定の径」を直径１．２[ｍｍ]とした場合は、ステップＳ１０の「所定の径」を直径１．２[ｍｍ]とする。

【0061】

また、ステップＳ２で、スラブの領域Ｒ_３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切った場合は（図３,５参照）、ステップＳ１０でも、領域Ｒ_３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切り、各区間の厚み中心部で「最大偏析粒径ｄ」と「個数密度ｍ」を測定する。この場合、ステップＳ１０の「所定の区間」は、ステップＳ２の「所定の区間」と同じ区間（幅Ｗ_１×厚みＤ_１の長方形状の領域）とする。

【0062】

次に、判定対象スラブ（各区間）の「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」と、閾値ｄ_θ,ｍ_θから決定した「ＨＩＣ発生範囲」とを比較し、「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」が「ＨＩＣ発生範囲」にある場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、中心偏析部の偏析度が高いため、中心偏析が原因のＨＩＣが発生すると判断する。また、スラブの領域Ｒ_３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切った場合は（図３参照）、最大偏析粒径ｄ＞閾値ｄ_θである区間が１つでもあるとき（Ｓ１１：ＹＥＳ）、中心偏析が原因のＨＩＣが発生すると判断し、判定対象のスラブを耐サワー鋼以外の製品へ向け先を変更する（Ｓ９）。

【0063】

一方、判定対象スラブ（各区間）の「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」が「ＨＩＣ発生範囲」にない場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」が「ＨＩＣ不発生範囲」にあると判断する。この場合は、中心偏析部の偏析度が低いため、中心偏析が原因のＨＩＣは発生しないと判断し、判定対象のスラブを耐サワー鋼へ充当する（Ｓ１２）。

【0064】

また、スラブの領域Ｒ_３を幅方向にｎ個の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切った場合は（図３参照）、ｎ個の全区間で「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」が「ＨＩＣ発生範囲」にないときは（Ｓ１１：ＮＯ）、領域Ｒ_３の全範囲で「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」が「ＨＩＣ不発生範囲」にあるため、中心偏析が原因のＨＩＣは発生しないと判断し、判定対象のスラブを耐サワー鋼へ充当する（Ｓ１２）。

【0065】

このように、本実施形態では、ＨＩＣ性の評価に「内部割れの開孔厚み」と「最大偏析粒径及び個数密度」を用いている。これらにより、鋳片の内部品質（内部割れ及び中心偏析の偏析度）を正確に評価できるため、ＨＩＣ試験を行うことなく、スラブの段階でＨＩＣ性を評価できる。そして、この評価結果から製品の用途を決定できる。これにより、数週間を要するＨＩＣ試験を省略して製品を出荷できるため、製造期間を大幅に短縮することができる。

【0066】

また、本実施形態では、中心偏析の偏析度を「最大偏析粒径及び個数密度」によって評価している。偏析度の評価方法にはＥＰＭＡや燃焼赤外線吸収法が知られているが、これらの方法では、(1)設備導入が必要となり、(2)複数の偏析を測定するために長時間を要し、また、(3)分析者の確保が必要となる。これに対し、本発明では、スラブの凝固組織を目視観察するだけで「最大偏析粒径及び個数密度」を測定できるため、簡易に且つ短時間で偏析度を評価できる。

【0067】

なお、本実施形態では、ＨＩＣが発生すると判断した場合、スラブを耐サワー鋼以外の製品へ向け先を変更したが、耐サワー鋼向けに鋳造したスラブは、その他のラインパイプ材に充当可能な品質である。特に、耐サワー鋼で要求される水平割れ及び中心偏析レベルはその他のラインパイプ材で要求される水平割れ及び中心偏析レベルに比べて厳格であるため、上記判定で偏析度が高い（水平割れ又は中心偏析が原因でＨＩＣが発生する）と判断しても、その他のラインパイプ材に充当可能な良好な品質である。

【0068】

また、閾値の決定（Ｓ１〜Ｓ４）には、複数のスラブの測定結果及び試験結果を用いることが好ましい。複数のスラブの測定結果及び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。

【0069】

〔スラブの調査断面数〕
内部品質や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において複数断面を調査した結果（例１,２）を説明する。ここで、例１は、同一チャージの２断面を調査した例（後述する「実施例１５」(表１参照)）であり、例２は、同一チャージの３断面を調査した例（後述する「実施例２」(表１参照)）である。

【0070】

<開孔厚みとＨＩＣ性>
図６に示すように、例１では、２断面のいずれも開孔厚みが０[ｍｍ]であり、また、ＨＩＣ試験で水平割れ部を起点としたＨＩＣが発生しなかった。
また、例２では、３断面の開孔厚みが０．７２[ｍｍ],０．７３[ｍｍ],０．７１[ｍｍ]であり、略同じ厚みであった。また、全ての断面で水平割れ部を起点にＨＩＣが発生した。
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、１断面だけを調査した場合も（５０チャージ）、誤判定がなく、正確な評価ができることがわかった。

【0071】

<最大偏析粒径及び個数密度とＨＩＣ性>
図７に示すように、例１では、２断面の最大偏析粒径が１．１２[ｍｍ]、１．１５[ｍｍ]であり、個数密度はいずれも０[個／ｍ^２]であった。そして、ＨＩＣ試験では、いずれの断面でも中心偏析部を起点とした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２．４５[ｍｍ]、２．４２[ｍｍ]、２．４８[ｍｍ]であり、個数密度は全て２０００[個／ｍ^２]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。
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、１断面だけを調査した場合も（５０チャージ）、誤判定がなく、正確な評価ができることがわかった。

【0072】

以上のように、同一チャージでは、各断面で略同じ結果が得られた。また、１断面を調査した場合も正確な評価が得られた。よって、調査断面数は、１断面でもよく、２断面以上でもよいことがわかった。

【0073】

〔スラブの調査位置〕
スラブの調査位置（調査面）は、定常部であることが好ましいが、非定常部でもよい。ここで、「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、鋳造初期（鋳造速度の上昇時）や鋳造末期（鋳造速度の下降時）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は、図８に示すように、ＨＩＣ試験を実施する部位に隣接した部分と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ＨＩＣ性を示すため、より正確な評価を行うことができる。

【実施例】

【0074】

次に、本発明の判定方法を用いた実施例を説明する。表１及び図９,１０には、閾値を決定するための実験条件及び実験結果を示している。

【0075】

【表1】

【0076】

<鋳造>
表１に示す鋳造条件で、垂直曲げ連続鋳造機を用いてスラブを鋳造した。そして、スラブの全長が１０〜１５[ｍ]である位置（定常部）でスラブを切断した。ここで、定常部とは、下記の条件を満たす部位である。
1)鋳造速度が一定である。
2)浸漬ノズル詰まり等の操業以上が発生していない。
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。
また、閾値を決定するため２１チャージを鋳造した。そして、２１チャージで水平割れを調査し、７チャージで中心偏析を調査した。

【0077】

次に、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重量[ｋｇ／ｍｉｎ.])
・鋳造速度
鋳片の引抜き速度[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。
(圧延条件)
・圧延終了表面温度
圧延終了時の鋼板の表面温度[℃]であり、放射温度計で測定した。
・冷却開始表面温度
圧延後の冷却開始時の鋼板の表面温度[℃]であり、放射温度計で測定した。
・冷却速度
圧延後の冷却時の平均表面冷却速度[℃／Ｓ]である。

【0078】

<水平割れの調査>
下記の順に作業を行った。
(１)スラブ切断面の幅方向両端からＤ／２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)腐食面を目視で確認し、水平割れが存在する部分を４０ｍｍ×７０ｍｍの大きさに切り出した。
(４)切り出した試料をバフ研磨し、１μｍ以下の粗さに仕上げた。
(５)ＥＰＭＡを用いてビーム径２０μｍで試料中の水平割れ部のＭｎ偏析度をライン分析した(Ｃ_ｍａｘ(Ｍｎ))。
(６)鋳造時に測定したタンディッシュ内溶鋼のＭｎ濃度(Ｃ_０(Ｍｎ))とＣ_ｍａｘ(Ｍｎ)から、Ｃ_ｍａｘ(Ｍｎ)／Ｃ_０(Ｍｎ)を算出した。
(７)ＥＰＭＡを実施した部分の水平割れを顕微鏡（２０倍〜５０倍）で観察し、開孔厚みを測定した。

【0079】

<中心偏析の調査>
下記の順に作業を行った。
(１)スラブ切断面の幅方向両端から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。
(ａ)スラブの幅方向両端から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。
(ｂ)偏析粒の円相当径（粒径）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
(ｃ)全区間の粒径ｄsのうち最大の粒径ｄs_maxを最大偏析粒径（偏析粒の最大径）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。
(ａ)スラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲を幅方向に１１０[ｍｍ]の区間に区切り、各区間において、厚み中央から±１５[ｍｍ]の範囲に存在する偏析粒（直径１．２[ｍｍ]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１．２[ｍｍ]の円より大きいか否かは、偏析粒に直径１．２[ｍｍ]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。
(ｂ)各区間の個数密度を下記の式から算出した。
個数密度＝個数／１つの区間の面積
＝個数／（０．１１[ｍ]×０．０３[ｍ]）

【0080】

<圧延条件>
スラブを鋳造方向に圧延し、スラブ厚み２８０[ｍｍ]が４５[ｍｍ]になるまで圧延した。なお、スラブ幅方向には圧延を実施しなかった。

【0081】

<ＨＩＣ試験>
(ａ)圧延後の製品を幅方向に１１０ｍｍの区間に区切り、各区間から幅１１０[ｍｍ]×厚み２０[ｍｍ]×鋳造方向に３０[ｍｍ]のサンプルを切り出した。
(ｂ)各サンプルにＨＩＣ試験を実施した。ＨＩＣ試験はＮＡＣＥ ｓｔａｎｄａｒｄ ＴＭ０２８４−２００３に規定される方法に従って実施した。
(ｃ)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、割れの有無を確認した。

【0082】

これらの結果を表１及び図９,１０に示す。図９には、「開孔厚み」及び「Ｃ_ｍａｘ(Ｍｎ)／(Ｃｏ(Ｍｎ))」とＨＩＣ性の関係を示している。また、図１０には、「最大偏析粒」及び「所定の径以上の偏析粒の個数密度」とＨＩＣ性の関係を示している。

【0083】

<閾値の決定>
図９から、開孔厚み≦０．０５４[ｍｍ]の場合はＨＩＣが発生しなかったが、開孔厚み＞０．０５４[ｍｍ]の場合はＨＩＣが発生する場合があった。そこで、開孔厚みの閾値を０．０５４[ｍｍ]とした（ｔ_θ＝０．０５４[ｍｍ]）。なお、開孔していない水平割れ（開孔厚み＝０[ｍｍ]）では、ＨＩＣが発生しなかった。
上記閾値から判定対象のスラブにおいて、
(ａ)開孔厚み≦０．０５４[ｍｍ]の場合はＨＩＣが発生しないと判断する。
(ｂ)開孔厚み＞０．０５４[ｍｍ]の場合はＨＩＣが発生すると判断する。

【0084】

また、図１０から、
i)最大偏析粒径≦１．３０[ｍｍ]の場合は、ＨＩＣが発生しなかった。
ii)１．３０[ｍｍ]＜最大偏析粒径＜１．８６[ｍｍ]の場合は、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＝−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３で表すことができ、
ｙ≦−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３ではＨＩＣが発生しないが、
ｙ＞−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３ではＨＩＣが発生することがわかった。
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≧１．８６[ｍｍ]の場合は、ＨＩＣが発生した。

【0085】

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＝１．３０[ｍｍ]
・ｙ＝−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３（１．３０[ｍｍ]＜ｘ＜１．８６[ｍｍ]）
・ｘ＝１．８６[ｍｍ]
そして、
i)ＨＩＣ発生範囲を下記の２つの範囲とし、
・１．３０[ｍｍ]＜ｘ＜１．８６[ｍｍ]且つｙ＞−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３
・ｘ≧１．８６[ｍｍ]（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≦１．３０[ｍｍ]（ｙは全ての値を含む）
・１．３０[ｍｍ]＜ｘ＜１．８６[ｍｍ]且つｙ≦−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３
上記から、判定対象のスラブにおいて、
(ａ)ｘ≦１．３０[ｍｍ]では、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生しないと判断する。
(ｂ)１．３０[ｍｍ]＜ｘ＜１．８６[ｍｍ]では、
ｙ≦−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３の場合は、ＨＩＣが発生しないと判断し、
ｙ＞−４１６６．６７×ｘ＋８０８３．３３の場合は、ＨＩＣが発生すると判断する。
(ｃ)ｘ≧１．８６[ｍｍ]では、ｙの値に関わらず、ＨＩＣが発生すると判断する。

【0086】

そして、上記の閾値とＨＩＣ発生範囲及びＨＩＣ不発生範囲を用いて判定対象のスラブのＨＩＣ性を評価した。この結果を表２に示す。

【0087】

【表2】

【0088】

ここで、表２での調査方法及び評価方法について説明する。
<水平割れ>
(ａ)判定対象のスラブ切断面の幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲をフライス加工し、染色浸透探傷試験（ＪＩＳ Ｚ２３４３）を実施した。
(ｂ)水平割れが検出されなかった場合は（割れ無）、開孔厚みが検出下限以下(１０μ[ｍ]程度以下）と判断した。この厚みは閾値０．０５４[ｍｍ]以下であるため、水平割れが原因のＨＩＣが発生しないと判断した（試験ａ,ｃ）。
(ｃ)水平割れが検出された場合は（割れ有）、開孔していた部位をバフ研磨し、研磨面を２０倍〜５０倍の顕微鏡で観察して開孔厚みを測定した（試験ｂ,ｄ,ｅ）。
試験ｂでは、開孔厚みが０．０４[ｍｍ]（＜閾値０．０５４[ｍｍ]）であったため、水平割れが原因のＨＩＣが発生しないと判断した。
一方、試験ｄ,ｅでは、開孔厚みが０．１１[ｍｍ],０．１６[ｍｍ]（＞閾値０．０５４[ｍｍ]）であったため、水平割れが原因のＨＩＣが発生すると判断した。

【0089】

<中心偏析>
・試験ａ
全区間で最も大きい最大偏析粒径は１．４１[ｍｍ]であり、最大の個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）は１０００[個／ｍ^２]（＜閾値２２０８.３３）であり、ＨＩＣ不発生範囲にある。そこで、中心偏析が原因のＨＩＣが発生しないと判断した。
・試験ｂ
全区間で最も大きい最大偏析粒径は１．３６[ｍｍ]であり、最大の個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）は１３３３[個／ｍ^２]（＜閾値２４１６．６７）であり、ＨＩＣ不発生範囲にある。そこで、中心偏析が原因のＨＩＣが発生しないと判断した。
・試験ｃ
全区間で最も大きい最大偏析粒径は２．５２[ｍｍ]（＞閾値１．８６）であり、最大の個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）は２０００[個／ｍ^２]であり、ＨＩＣ発生範囲にある。そこで、中心偏析が原因のＨＩＣが発生すると判断した。
・試験ｄ
全区間で最も大きい最大偏析粒径は１．１５[ｍｍ]（＜閾値１．３０）であり、最大の個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）は０[個／ｍ^２]であり、ＨＩＣ不発生範囲にある。そこで、中心偏析が原因のＨＩＣが発生しないと判断した。
・試験ｅ
全区間で最も大きい最大偏析粒径は２．７５[ｍｍ]（＞閾値１．８６）であり、最大の個数密度（直径１．２ｍｍの円より大きい偏析粒の個数密度）は３０００[個／ｍ^２]であり、ＨＩＣ発生範囲にある。そこで、中心偏析が原因のＨＩＣが発生すると判断した。

【0090】

上記結果から、実験Ｎｏ.ａ,ｂでは、ＨＩＣが発生しないと判断し、製品を耐サワー鋼へ充当した（向け先を変更無し）。また、確認のため、ＨＩＣ試験を実施すると、ＨＩＣが発生しなかった。このように、判定結果は試験結果と同じ結果となった。

【0091】

一方、実験Ｎｏ.ｃ〜ｅでは、ＨＩＣが発生すると判断し、製品の向け先をラインパイプ向けのＸ６０へ変更した。
また、確認のため、ＨＩＣ試験を実施すると、
(i)実験Ｎｏ.ｃではスラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ-Ｄの範囲（中心偏析調査範囲）でＨＩＣが発生し、
(ii)実験Ｎｏ.ｄではスラブの幅方向両端から幅Ｄ／２の範囲（水平割れ調査範囲）でＨＩＣが発生し、
(iii)実験Ｎｏ.ｅではスラブの幅Ｄ／２の範囲（水平割れ調査範囲）及び幅Ｗ-Ｄの範囲（中心偏析調査範囲）で共にＨＩＣが発生した。
このように、判定結果は試験結果と同じ結果となった。なお、製品の向け先を変更しても、製品特性に問題はなかった。

【0092】

そして、実験Ｎｏ.ａ,ｂでは、鋳造開始から出荷までの期間（鋳造→圧延→出荷）が１９日であった。これに対し、ＨＩＣ試験によってＨＩＣ性を評価する方法では、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、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。

【0093】

また、実験Ｎｏ.ｃ〜ｅにおいて、スラブの段階で再溶製を開始したところ、鋳造開始から耐サワー鋼の出荷までの期間（鋳造→再溶製→圧延→出荷）が５４日であった。これに対し、ＨＩＣ試験で製品のＨＩＣ性を評価する方法では、ＨＩＣ試験を行った後に再溶製を開始したため、鋳造開始から耐サワー鋼の出荷までの期間（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。このように、本実施例では、圧延及び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７２日→５４日へ大幅に短縮できた。

【0094】

以上のように、本発明の判定方法を利用すると、ＨＩＣ試験を行うことなく、鋳片の段階で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。

【0095】

また、別の試験で５０チャージを鋳造し、各チャージのＨＩＣ性を評価したところ、４７チャージではＨＩＣが発生しないと判断し、残りの３チャージのスラブではＨＩＣが発生すると判断した。その後、確認のため、ＨＩＣ試験を行うと、上記の４７チャージではＨＩＣが発生せず、残りの３チャージではＨＩＣが発生した。このように、本発明による判定結果は、ＨＩＣ試験結果と同一の結果であり、本発明の判定方法は精度が高いといえる。また、残りの３チャージで製造した製品をＨＩＣ性が要求されないラインパイプ材へ充当したが、品質上の問題が生じなかった。

【0096】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0097】

例えば、上述の実施形態及び実施例では、図２に示すように、先ず、水平割れの「開孔厚み」を測定し、その後「最大偏析粒径」及び「個数密度」を測定したが（Ｓ１→Ｓ２、Ｓ６〜Ｓ１０）、これらの順序を変更してもよい。例えば、「最大偏析粒径」及び「個数密度」を測定した後に、水平割れの「開孔厚み」を測定してもよい（Ｓ２→Ｓ１等）。また、水平割れの「開孔厚み」、「最大偏析粒径」及び「個数密度」の測定を同時期に行ってもよい。

【0098】

さらに、上述の実施形態では、判定対象のスラブのＨＩＣ性を評価するときに（図２に）、先ず、水平割れの「開孔厚みｔ」と閾値ｔ_θとを比較し、その後、『「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」』と『閾値ｄ_θ,ｍ_θから決定した「ＨＩＣ発生範囲」』とを比較したが（Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ１０→Ｓ１１）、これらの順序を変更してもよい。例えば、「最大偏析粒径ｄ」及び「個数密度ｍ」と「ＨＩＣ発生範囲」とを比較した後に、「開孔厚みｔ」と閾値ｔ_θとを比較してもよい（Ｓ１０→Ｓ１１→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８）。

【0099】

また、上述の実施形態では、判定対象のスラブのＨＩＣ性を評価するとき（図２参照）、ステップＳ６で水平割れの「開孔厚み」の有無を確認したが、ステップＳ６を省略してもよい。例えば、「開孔厚み」が無い場合は開孔厚みｔ＝０とし、ｔ＝０と閾値ｔ_θを比較してもよい。

【0100】

さらに、上述の実施形態及び実施例では、「所定の径以上の偏析粒の個数密度」を「直径１２[ｍｍ]以上の偏析粒の個数密度」としたが、所定の径は１２[ｍｍ]に限定されず、変更可能である。

【0101】

加えて、上述の実施形態では、「最大偏析粒径」及び「個数密度」を測定するときに、図３,５では、スラブの幅方向両端からＤ／２を除く幅Ｗ−Ｄの範囲（領域Ｒ_３）を幅方向に２個以上の所定の区間ｒ_１,ｒ_２,ｒ_３・・・ｒ_ｎに区切った場合を図示したが、領域Ｒ_３を１つの区間としてもよい。

【0102】

また、「開孔厚み」、「最大偏析粒径」及び「個数密度」の測定方法は、上述の実施例で説明した方法に限定されず、その他の方法を用いてもよい。

【0103】

さらに、上述の実施形態及び実施例では、垂直曲げ型連続鋳造鋳造機したスラブについて説明したが、本発明の判定方法は、他の構成の鋳造鋳造機で鋳造したスラブにも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明は、ＨＩＣ試験を行うことなく、スラブの段階でＨＩＣ性を評価できることから、硫化水素を含む石油や天然ガスを輸送するために用いられる鋼板向けのスラブの品質判定方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0105】

１ タンディッシュ
２ 浸漬ノズル
３ 鋳型
４ ロール
５ 冷却ノズル
６ 溶鋼
１００ 連続鋳造機
Ｒ_１,Ｒ_２ 領域（第１の範囲）
Ｒ_３ 領域（第２の範囲）

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図2】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】