(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119331
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】鋼板及び鋼板の製造方法
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20240827BHJP
C21D 8/02 20060101ALI20240827BHJP
C22C 38/12 20060101ALI20240827BHJP
C22C 38/58 20060101ALI20240827BHJP
C21D 1/30 20060101ALN20240827BHJP
C21D 9/00 20060101ALN20240827BHJP
C21D 9/50 20060101ALN20240827BHJP
【ＦＩ】
C22C38/00 301B
C21D8/02 B
C22C38/12
C22C38/58
C21D1/30
C21D9/00 L
C21D9/50 101B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023026151
(22)【出願日】2023-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】吉村 信幸
(72)【発明者】
【氏名】福代 琴美
(72)【発明者】
【氏名】臼井 眞介
【テーマコード（参考）】
4K032
4K042
【Ｆターム（参考）】
4K032AA01
4K032AA02
4K032AA04
4K032AA08
4K032AA11
4K032AA14
4K032AA16
4K032AA19
4K032AA21
4K032AA22
4K032AA23
4K032AA26
4K032AA27
4K032AA29
4K032AA31
4K032AA35
4K032AA36
4K032BA01
4K032CA01
4K032CA02
4K032CB01
4K032CB02
4K032CD03
4K032CF02
4K042AA24
4K042AA25
4K042BA01
4K042BA02
4K042BA09
4K042BA11
4K042CA02
4K042CA03
4K042CA05
4K042CA06
4K042CA08
4K042CA09
4K042CA10
4K042CA12
4K042CA13
4K042DA03
4K042DC02
4K042DC03
(57)【要約】
【課題】ＬＰＧや液化ＣＯ２の貯蔵に好適であり、ＳＲ焼鈍処理後においても強度および低温靭性に優れた陸上タンク用の鋼板を提供する。
【解決手段】Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｏを含有し、残部：Ｆｅ及び不純物からなり、Ｃｅｑが０．３８～０．４３、Ａ値が１０．０～１６．０、降伏応力４１５ＭＰａ以上、引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下、応力除去焼きなまし後の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下、Ｐｃｍが０．２１０％以下、フェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上、平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板を採用する。
【選択図】なし
【解決手段】Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｏを含有し、残部：Ｆｅ及び不純物からなり、Ｃｅｑが０．３８～０．４３、Ａ値が１０．０～１６．０、降伏応力４１５ＭＰａ以上、引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下、応力除去焼きなまし後の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下、Ｐｃｍが０．２１０％以下、フェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上、平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板を採用する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
【請求項2】
鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向のが降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向のが降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
【請求項3】
板厚が１０～６０ｍｍである請求項１または請求項２に記載の鋼板。
【請求項4】
質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
【請求項5】
質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼板及び鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
陸上用の大型鋼製圧力容器（以下、タンクという）を製造する場合、工場にて切断や曲げ加工がなされた鋼部材を、タンクの設置予定箇所に送り、現地において、現地でタンクの組み立て（溶接による組み立て）を行い、一部でなくタンク全体をＳＲ処理（応力除去処理）することにより、タンクを完成させる。
【0003】
また、別の方法として、鋼部材の切断や曲げ加工、溶接を行い、一部の鋼部材に対するＳＲ処理、最終組み立てまでを工場で行なった後、タンク全体を現地へ輸送する場合もある。
【0004】
こうしたタンクには、低温の液化石油ガス（ＬＰＧ）を貯蔵する用途がある。
【0005】
また、最近では、気候変動問題の対策として、温室効果ガスの削減が強く求められている中で、カーボンニュートラルを実現する技術として、二酸化炭素（以下、ＣＯ２という）を回収・貯留する技術であるＣＣＳが注目されている（ＣＣＳ：Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）。ＣＣＳでは、製油所、発電所、化学プラント等のＣＯ２排出源から排出されたＣＯ２を分離・回収し、液化された低温のＣＯ２をタンクにて一時的に貯蔵する場合がある。
【0006】
このようなことから、ＬＰＧや液化ＣＯ２の貯蔵のための陸上用のタンクの素材となる鋼板には、５５０ＭＰａ以上の引張強度、４１５ＭＰａ以上の降伏応力、マイナス５０℃での低温靭性に優れることが求められる。
【0007】
また、タンクのような溶接構造物の安全性を確保するために、最近では、破壊力学的な評価法を用いて、溶接構造物の耐破壊特性を評価し、設計に取り入れることが行われている。具体的に言えば、脆性破壊の発生特性として、日本溶接協会規格ＷＥＳ１１０８などによって規定されたＣＴＯＤ試験（Ｃｒａｃｋ Ｔｉｐ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｅｓｔ：き裂先端開口変位試験）により、ＣＴＯＤ値と呼ばれるき裂開口変位量（以下、δｃと略す）を破壊力学的なパラメータとして求め、δｃが設計基準を満足できるかどうかが評価される場合が多くなっている。
【0008】
更に、タンクのような大型の溶接構造物では、破壊の発生の可能性をより少なくするために、応力除去焼鈍（ＳＲ焼鈍）を溶接部に実施する場合がある。ＳＲ焼鈍とは、溶接により生じた残留応力を軽減することを目的として、溶接後の構造物の溶接部をＡｃ１変態点以下の温度に加熱し、次いで徐冷する熱処理法である。しかしながら、引張強さが５５０ＭＰａ以上の高張力鋼にＳＲ焼鈍を適用すると、合金炭化物が結晶粒界に選択的に析出し、この合金炭化物が粒界脆化を引き起こすことにより、ＳＲ焼鈍の実施箇所の靱性が極めて低下する。この現象は、一般にはＳＲ（Ｓｔｒｅｓｓ Ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ）脆化と呼ばれている。このような高張力鋼では、母材の脆化のみならず、この高張力鋼を用いて溶接継手を作成した場合に得られる溶接熱影響部の脆化も著しい。
【0009】
従って、このような高張力鋼を用いて製造されたタンクにおいて、高いδｃ値を得て高い安全性を確保するためには、ＳＲ焼鈍が実施されても母材および溶接部の靭性が高く維持される高張力鋼を開発することが必要となる。
【0010】
そこで、タンク用の鋼板として、従来、いくつかの技術提案がなされてきた。
【0011】
特許文献１には、Ｃ：０．０５～０．１８％（「質量％」の意味。以下同じ）、Ｓｉ：０．１０～０．５０％、Ｍｎ：１．２～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．１０％、Ｃｒ：０．０５～０．３０％およびＶ：０．０１～０．０５％を夫々含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、下記（１）式を満足する応力除去焼鈍後の強度低下が少なく且つ溶接性に優れた高強度鋼板が記載されている。
６．７［Ｃｒ］＋４．５［Ｍｎ］＋３．５［Ｖ］≧７．２（質量％）…（１）
６．７［Ｃｒ］＋４．５［Ｍｎ］＋３．５［Ｖ］≧７．２（質量％）…（１）
【0012】
特許文献２には、Ｃ：０．０５～０．１８％、Ｓｉ：０．１０～０．５０％、Ｍｎ：１．２～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．１０％、Ｃｒ：０．０５～０．３０％、Ｔｉ：０．００８～０．０２５％およびＶ：０．０１～０．０５％を夫々含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、該不可避的不純物中のＰを０．００８％以下に抑制し、且つ下記（１）～（３）式を満足する応力除去焼鈍後の強度低下が少なく且つ低温靭性に優れた高強度鋼板が記載されている。
６．７［Ｃｒ］＋４．５［Ｍｎ］＋３．５［Ｖ］≧７．２（質量％） …（１）
１．１６×（［Ｃ］／１０）1/2×（０．７５×［Ｓｉ］＋１）×（５．１×（［Ｍｎ］－１．２）＋５）×（０．３５×［Ｃｕ］＋１）×（０．３６×［Ｎｉ］＋１）×（２．１６×［Ｃｒ］＋１）×（３×［Ｍｏ］＋１）×（１．７５×［Ｖ］＋１）×（２００×［Ｂ］＋１）≦２．０８ …（２）
－{Ｄｉ－９００×［Ｔｉ］＋５０×（［Ｐ］－０．００８）＋３５００×（［Ｂ］－
０．０００４）}≧９．６２ …（３）
６．７［Ｃｒ］＋４．５［Ｍｎ］＋３．５［Ｖ］≧７．２（質量％） …（１）
１．１６×（［Ｃ］／１０）1/2×（０．７５×［Ｓｉ］＋１）×（５．１×（［Ｍｎ］－１．２）＋５）×（０．３５×［Ｃｕ］＋１）×（０．３６×［Ｎｉ］＋１）×（２．１６×［Ｃｒ］＋１）×（３×［Ｍｏ］＋１）×（１．７５×［Ｖ］＋１）×（２００×［Ｂ］＋１）≦２．０８ …（２）
－{Ｄｉ－９００×［Ｔｉ］＋５０×（［Ｐ］－０．００８）＋３５００×（［Ｂ］－
０．０００４）}≧９．６２ …（３）
【0013】
特許文献３には、Ｃ：０．０３～０．１０％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．９～２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．００１０～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０５％、Ｔｉ：０．００５～０．０２５％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以下、Ｎ：０．００１０～０．０１００％、Ｏ：０．００１０～０．００５０％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｉ：０～０．５０％、Ｃｒ：０～０．５０％、Ｍｏ：０～０．２０％、Ｖ：０～０．０６％、Ｂ：０～０．００２％、Ｃａ：０～０．００５％、及び、Ｍｇ：０～０．００５％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、表面から厚さｔ／４の深さ位置において、組織は、面積率で５０～８０％のフェライトと、硬質組織とからなり、フェライトの結晶粒の平均円相当径は５．５～１５．０μｍであり、硬質組織は、合計面積率で１０％以下のマルテンサイト及びパーライトを含有し、残部はベイナイトからなり、硬質組織のうち、タンク用鋼材の圧延方向に伸びた前記硬質組織の長軸長さ／圧延方向に伸びた硬質組織の短軸長さで定義されるアスペクト比が５以上のバンド組織の、硬質組織全体に占める面積率は５０％以下であり、鋼中に、Ｔｉ系酸化物とＴｉ系酸化物の周囲に配置されるＭｎＳとを含有する複合介在物を含み、複合介在物の断面積に占めるＭｎＳの割合は１０％以上９０％未満であり、複合介在物のマトリクスとの界面に占めるＭｎＳの割合は１０％以上であり、粒径が０．５～５．０μｍの複合介在物の個数密度は１０～１００個／ｍｍ２である、タンク用鋼材が記載されている。
【0014】
しかしながら、特許文献１～３に記載された技術には、強度および低温靭性について更なる向上の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】特開２００８－１５０６５６号公報
【特許文献2】特開２００９－２４２８３３号公報
【特許文献3】特開２０１８－１２７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＰＧや液化ＣＯ２の貯蔵に好適であり、ＳＲ焼鈍処理後においても強度および低温靭性に優れた陸上タンク用の鋼板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
［１］ 鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
［２］ 鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
［３］ 板厚が１０～６０ｍｍである［１］または［２］に記載の鋼板。
［４］ 質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
［５］ 質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
［１］ 鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
［２］ 鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１０～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００４０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
板幅方向の降伏応力４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（３）のＬＭＰが１５０００以上となる条件での応力除去焼きなまし後の引張試験において板幅方向の引張強度５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下を満足し、
下記式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足し、
鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上であり、
１５°傾角粒の面積加重平均粒径が１５μｍ以下である、鋼板。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…（４）
ここで、式（１）、式（２）及び式（４）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼板中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示し、式（３）中のＴ、ｔＳＲは前記鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
［３］ 板厚が１０～６０ｍｍである［１］または［２］に記載の鋼板。
［４］ 質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
［５］ 質量％で、
Ｃ ：０．０６０～０．１００％、
Ｓｉ：０．０５～０．３０％、
Ｍｎ：１．２０～１．８０％、
Ｐ ：０．００２～０．００８％、
Ｓ ：０．００１０～０．００３０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％、
Ｎ ：０．００２０～０．００６０％、
Ｎｉ：０．２～１．０％、
Ｍｏ：０．１～０．３０％、
Ｖ ：０．０１０～０．０５０％、
Ｏ ：０．００３０％以下、を含有し、
更に、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有し、
残部：Ｆｅ及び不純物、からなり、
下記式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、
下記式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、
下記式（３）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、
前記鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する熱間圧延工程と、
表面温度７８０℃以上から２００℃以下まで、板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度が１０℃／ｓ以上となる条件で冷却を行う冷却工程と、
６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程と、を備えた鋼板の製造方法。
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（３）
ここで、式（１）、式（２）及び式（３）中の［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、前記鋼片中のそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％での含有量を示す。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、ＬＰＧや液化ＣＯ２の貯蔵に好適であり、ＳＲ処理後においても強度および低温靭性に優れた陸上タンク用の鋼板を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本実施形態における「応力除去焼鈍」とは、特に断りが無い限り、ＪＩＳ Ｚ ３７００：２００９「溶接後熱処理方法」に規定された内容に準拠する応力除去焼鈍を意味する。
本実施形態における「溶接」とは、特に断りが無い限り、溶接入熱が１．１～４．５ｋＪ／ｍｍである溶接を意味する。これら条件は、本発明が属する技術分野における一般的な条件である。しかし、上述の条件とは異なる条件下で応力除去焼鈍または溶接を行ったとしても、上述の条件下で行われた応力除去焼鈍または溶接と同等の効果が得られる。従って、本実施形態に係る鋼板に、上述の条件とは異なる条件下で応力除去焼鈍または溶接を行ってもよい。
本実施形態における「溶接」とは、特に断りが無い限り、溶接入熱が１．１～４．５ｋＪ／ｍｍである溶接を意味する。これら条件は、本発明が属する技術分野における一般的な条件である。しかし、上述の条件とは異なる条件下で応力除去焼鈍または溶接を行ったとしても、上述の条件下で行われた応力除去焼鈍または溶接と同等の効果が得られる。従って、本実施形態に係る鋼板に、上述の条件とは異なる条件下で応力除去焼鈍または溶接を行ってもよい。
【0020】
以下、本実施形態の鋼板について詳述する。元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。
【0021】
［化学組成］
本実施形態の鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。
本実施形態の鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。
【0022】
Ｃ：０．０６０～０．１００％
炭素（Ｃ）は、鋼板の強度を高める。Ｃ含有量が低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、ＨＡＺの低温靭性が低下する。Ｃ含有量が高すぎればさらに、鋼板の強度が高くなりすぎ、鋼板の耐応力腐食割れ性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０６０～０．１００％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０７０％以上であり、より好ましくは０．０７５％以上である。Ｃ含有量の好ましい上限は０．０９０％以下である。
炭素（Ｃ）は、鋼板の強度を高める。Ｃ含有量が低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、ＨＡＺの低温靭性が低下する。Ｃ含有量が高すぎればさらに、鋼板の強度が高くなりすぎ、鋼板の耐応力腐食割れ性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０６０～０．１００％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０７０％以上であり、より好ましくは０．０７５％以上である。Ｃ含有量の好ましい上限は０．０９０％以下である。
【0023】
Ｓｉ：０．０５～０．３０％
シリコン（Ｓｉ）は、鋼を脱酸する。Ｓｉはさらに、鋼板の強度を高める。Ｓｉ含有量が低すぎれば、これらの効果が得られない。一方、Ｓｉ含有量が高すぎれば、鋼板中のＨＡＺが過剰に硬化して、低温靭性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は０．０５～０．３０％である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．１０％以上である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．２５％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
シリコン（Ｓｉ）は、鋼を脱酸する。Ｓｉはさらに、鋼板の強度を高める。Ｓｉ含有量が低すぎれば、これらの効果が得られない。一方、Ｓｉ含有量が高すぎれば、鋼板中のＨＡＺが過剰に硬化して、低温靭性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は０．０５～０．３０％である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．１０％以上である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．２５％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
【0024】
Ｍｎ：１．２０～１．８０％
マンガン（Ｍｎ）は、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度及び低温靭性を高める。Ｍｎはさらに、Ｓと結合してＭｎＳを形成し、ＨＡＺの低温靭性を高める。Ｍｎ含有量が低すぎれば、これらの効果が得られない。一方、Ｍｎ含有量が高すぎれば、焼戻し脆性が高まり、溶接性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．２０～１．８０％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は１．３０％以上であり、より好ましくは１．４０％以上である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は１．７０％以下であり、より好ましくは１．６０％以下である。
マンガン（Ｍｎ）は、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度及び低温靭性を高める。Ｍｎはさらに、Ｓと結合してＭｎＳを形成し、ＨＡＺの低温靭性を高める。Ｍｎ含有量が低すぎれば、これらの効果が得られない。一方、Ｍｎ含有量が高すぎれば、焼戻し脆性が高まり、溶接性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．２０～１．８０％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は１．３０％以上であり、より好ましくは１．４０％以上である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は１．７０％以下であり、より好ましくは１．６０％以下である。
【0025】
Ｐ：０．００２～０．００８％
リン（Ｐ）は不純物である。Ｐは、鋼板の機械的特性を低下し、特に、鋼板の低温靭性を低下する。したがって、Ｐ含有量は０．００８％以下である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．００６％以下である。Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましいが、Ｐ含有量を低減しようとすると製鋼工程の処理が煩雑になるので、Ｐ含有量は０．００２％以上でもよい。
リン（Ｐ）は不純物である。Ｐは、鋼板の機械的特性を低下し、特に、鋼板の低温靭性を低下する。したがって、Ｐ含有量は０．００８％以下である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．００６％以下である。Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましいが、Ｐ含有量を低減しようとすると製鋼工程の処理が煩雑になるので、Ｐ含有量は０．００２％以上でもよい。
【0026】
Ｓ：０．００１０～０．００３０％
硫黄（Ｓ）はＭｎと結合してＭｎＳを形成する。このとき、複合介在物が形成されれば、Ｍｎ欠乏領域が形成され、ＨＡＺの低温靭性を高めることができる。Ｓ含有量が低すぎれば、この効果は得られない。一方、Ｓ含有量が高すぎれば、粗大なＭｎＳが単体で析出し、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．００１０～０．００３０％である。Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１５％以上である。Ｓ含有量の好ましい上限は０．００２５％以下である。
硫黄（Ｓ）はＭｎと結合してＭｎＳを形成する。このとき、複合介在物が形成されれば、Ｍｎ欠乏領域が形成され、ＨＡＺの低温靭性を高めることができる。Ｓ含有量が低すぎれば、この効果は得られない。一方、Ｓ含有量が高すぎれば、粗大なＭｎＳが単体で析出し、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．００１０～０．００３０％である。Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１５％以上である。Ｓ含有量の好ましい上限は０．００２５％以下である。
【0027】
Ａｌ：０．０１０～０．０６０％
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼板を脱酸する。しかしながら、Ａｌ含有量が高すぎれば、鋼が脱酸されすぎ、Ｔｉ系酸化物の形成量が低下する。その結果、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ａｌ含有量は０．０６０％以下である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０５０％以下である。Ａｌは、０．０１０％以上含有してもよい。本明細書でいうＡｌ含有量は、酸可溶Ａｌ（ｓｏｌ．Ａｌ）の含有量である。
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼板を脱酸する。しかしながら、Ａｌ含有量が高すぎれば、鋼が脱酸されすぎ、Ｔｉ系酸化物の形成量が低下する。その結果、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ａｌ含有量は０．０６０％以下である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０５０％以下である。Ａｌは、０．０１０％以上含有してもよい。本明細書でいうＡｌ含有量は、酸可溶Ａｌ（ｓｏｌ．Ａｌ）の含有量である。
【0028】
Ｎ：０．００２０～０．００６０％
窒素（Ｎ）は、不可避的に含有される。Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成し、オーステナイト粒の粗大化を抑制する。Ｎ含有量が低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ｎ含有量が高すぎれば、鋼板及びＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．００２０～０．００６０％である。Ｎ含有量の好ましい下限は０．００２５％以上である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．００５０％以下である。
窒素（Ｎ）は、不可避的に含有される。Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成し、オーステナイト粒の粗大化を抑制する。Ｎ含有量が低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ｎ含有量が高すぎれば、鋼板及びＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．００２０～０．００６０％である。Ｎ含有量の好ましい下限は０．００２５％以上である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．００５０％以下である。
【0029】
Ｎｉ：０．２～１．０％
ニッケル（Ｎｉ）は、鋼に固溶して鋼板の強度及び低温靭性を高める。Ｎｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｎｉ含有量が高すぎれば、この効果が飽和するだけでなく、製造コストが高くなる。したがって、Ｎｉ含有量は０．２～１．０％である。Ｎｉ含有量の好ましい下限は０．３％以上であり、より好ましくは０．４％以上である。Ｎｉ含有量の好ましい上限は０．８％以下であり、より好ましくは０．７％以下である。
ニッケル（Ｎｉ）は、鋼に固溶して鋼板の強度及び低温靭性を高める。Ｎｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｎｉ含有量が高すぎれば、この効果が飽和するだけでなく、製造コストが高くなる。したがって、Ｎｉ含有量は０．２～１．０％である。Ｎｉ含有量の好ましい下限は０．３％以上であり、より好ましくは０．４％以上である。Ｎｉ含有量の好ましい上限は０．８％以下であり、より好ましくは０．７％以下である。
【0030】
Ｍｏ：０．１０～０．３０％
モリブデン（Ｍｏ）は、鋼板の強度を高める。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｍｏ含有量が高すぎれば、鋼板の強度が高くなりすぎるだけでなく、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｍｏ含有量は０．１０～０．３０％である。Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．１５％以上である。Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．２５％以下である。
モリブデン（Ｍｏ）は、鋼板の強度を高める。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｍｏ含有量が高すぎれば、鋼板の強度が高くなりすぎるだけでなく、ＨＡＺの低温靭性が低下する。したがって、Ｍｏ含有量は０．１０～０．３０％である。Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．１５％以上である。Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．２５％以下である。
【0031】
Ｖ：０．０１０～０．０５０％
バナジウム（Ｖ）は、炭窒化物を形成し、鋼板を析出強化する。Ｖが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｖ含有量が高すぎれば、その効果が飽和するだけでなく、生産コストが高くなる。したがって、Ｖ含有量は０．０１０～０．０５０％である。Ｖ含有量の好ましい下限は０．０１５％以上である。Ｖ含有量の好ましい上限は０．０４５％以下であり、より好ましくは０．０４０％以下である。
バナジウム（Ｖ）は、炭窒化物を形成し、鋼板を析出強化する。Ｖが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｖ含有量が高すぎれば、その効果が飽和するだけでなく、生産コストが高くなる。したがって、Ｖ含有量は０．０１０～０．０５０％である。Ｖ含有量の好ましい下限は０．０１５％以上である。Ｖ含有量の好ましい上限は０．０４５％以下であり、より好ましくは０．０４０％以下である。
【0032】
Ｏ：０．００４０％以下
酸素（Ｏ）は、粗大な酸化物系複合介在物を形成し、破壊の起点となる。その結果、鋼板及びＨＡＺの低温靭性が低下する場合がある。したがって、Ｏ含有量は０．００４０％以下に制限する。Ｏ含有量は０．００１０％以上含まれていることは許容される。Ｏ含有量の好ましい上限は０．００３０％以下である。
酸素（Ｏ）は、粗大な酸化物系複合介在物を形成し、破壊の起点となる。その結果、鋼板及びＨＡＺの低温靭性が低下する場合がある。したがって、Ｏ含有量は０．００４０％以下に制限する。Ｏ含有量は０．００１０％以上含まれていることは許容される。Ｏ含有量の好ましい上限は０．００３０％以下である。
【0033】
更に、本実施形態の鋼板は、Ｔｉ：０．０２０％以下、Ｃｕ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｎｂ：０．０３０％以下、Ｃａ：０．００４０％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００５％以下、のいずれか１種または２種以上を含有してもよい。
【0034】
Ｔｉ：０～０．０２０％
チタン（Ｔｉ）は、任意添加元素であり、０％でもよい。Ｔｉを含有すると、Ｔｉ系酸化物を形成し、粒内フェライトの生成核となり、ＨＡＺの低温靭性を高める。Ｔｉはさらに、鋼中のＮと結合してＴｉＮを形成し、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。これらの効果を得るには、Ｔｉ含有量を０％超、より好ましくは０．００１％以上とするとよい。一方、Ｔｉ含有量が高すぎれば、Ｔｉ系酸化物の個数密度及び粗大なＴｉ系酸化物が増加し、ＨＡＺの低温靭性が低下する。Ｔｉ含有量が高すぎればさらに、ＴｉＣが生成して降伏強度が高くなりすぎる。その結果、ＹＲが高くなりすぎる場合がある。したがって、Ｔｉ含有量の上限は０．０２０％以下である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００５％以上または０．００７％以上である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０１８％以下である。
チタン（Ｔｉ）は、任意添加元素であり、０％でもよい。Ｔｉを含有すると、Ｔｉ系酸化物を形成し、粒内フェライトの生成核となり、ＨＡＺの低温靭性を高める。Ｔｉはさらに、鋼中のＮと結合してＴｉＮを形成し、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。これらの効果を得るには、Ｔｉ含有量を０％超、より好ましくは０．００１％以上とするとよい。一方、Ｔｉ含有量が高すぎれば、Ｔｉ系酸化物の個数密度及び粗大なＴｉ系酸化物が増加し、ＨＡＺの低温靭性が低下する。Ｔｉ含有量が高すぎればさらに、ＴｉＣが生成して降伏強度が高くなりすぎる。その結果、ＹＲが高くなりすぎる場合がある。したがって、Ｔｉ含有量の上限は０．０２０％以下である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００５％以上または０．００７％以上である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０１８％以下である。
【0035】
Ｃｕ：０～０．４０％
銅（Ｃｕ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Ｃｕは鋼板の強度及び耐食性を高める。Ｃｕが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃｕ含有量が高すぎれば、高温割れが発生しやすくなる。したがって、Ｃｕ含有量は０～０．４０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０５％以上であり、より好ましくは０．０８％以上である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．３５％以下であり、より好ましくは０．３０％以下である。
銅（Ｃｕ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Ｃｕは鋼板の強度及び耐食性を高める。Ｃｕが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃｕ含有量が高すぎれば、高温割れが発生しやすくなる。したがって、Ｃｕ含有量は０～０．４０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０５％以上であり、より好ましくは０．０８％以上である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．３５％以下であり、より好ましくは０．３０％以下である。
【0036】
Ｃｒ：０～０．３０％
クロム（Ｃｒ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｃｒが含有される場合、Ｃｒは鋼板の強度及び耐食性を高める。Ｃｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃｒ含有量が高すぎれば、靭性が低下する。したがって、Ｃｒ含有量は０～０．３０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０３％以上であり、より好ましくは０．０５％以上である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．２５％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
クロム（Ｃｒ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｃｒが含有される場合、Ｃｒは鋼板の強度及び耐食性を高める。Ｃｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃｒ含有量が高すぎれば、靭性が低下する。したがって、Ｃｒ含有量は０～０．３０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０３％以上であり、より好ましくは０．０５％以上である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．２５％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
【0037】
Ｎｂ：０～０．０３０％
ニオブ（Ｎｂ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｎｂが含有される場合、Ｎｂは圧延時に未再結晶温度を拡大させるとともに、炭窒化物を形成し、鋼板を析出強化する。Ｎｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｎｂ含有量が高すぎれば、その効果が飽和するだけでなく、生産コストが高くなる。したがって、Ｎｂ含有量は０～０．０３０％である。Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．００５％以上である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．０２５％以下であり、より好ましくは０．０２０％以下である。
ニオブ（Ｎｂ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｎｂが含有される場合、Ｎｂは圧延時に未再結晶温度を拡大させるとともに、炭窒化物を形成し、鋼板を析出強化する。Ｎｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｎｂ含有量が高すぎれば、その効果が飽和するだけでなく、生産コストが高くなる。したがって、Ｎｂ含有量は０～０．０３０％である。Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．００５％以上である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．０２５％以下であり、より好ましくは０．０２０％以下である。
【0038】
Ｃａ：０～０．００４０％
カルシウム（Ｃａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Ｃａは鋼中のＳと結合して、ＭｎＳの伸展を抑制する。その結果、ＨＡＺの低温靭性が高まる。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃａ含有量が高すぎれば、この効果は飽和する。したがって、Ｃａ含有量は０～０．００４０％である。Ｃａ含有量の好ましい下限は０．００１０％以上であり、より好ましくは０．００１５％以上である。Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００３５％以下であり、より好ましくは０．００３０％以下である。
カルシウム（Ｃａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Ｃａは鋼中のＳと結合して、ＭｎＳの伸展を抑制する。その結果、ＨＡＺの低温靭性が高まる。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃａ含有量が高すぎれば、この効果は飽和する。したがって、Ｃａ含有量は０～０．００４０％である。Ｃａ含有量の好ましい下限は０．００１０％以上であり、より好ましくは０．００１５％以上である。Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００３５％以下であり、より好ましくは０．００３０％以下である。
【0039】
Ｍｇ：０～０．００３０％
Ｍｇは、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｍｇが含有される場合、Ｍｇは酸化物や硫化物を形成して、溶接熱影響部の靭性を向上させる。この効果を得るために、Ｍｇの含有量を０．０００１％以上としてもよい。しかし、Ｍｇを多量に含有させると、粗大な酸化物を形成し、鋼の靭性を低下させる恐れがある。従って、Ｍｇの上限を０．００３０％以下とする。必要に応じて、Ｍｇ含有量の上限を、０．００２５％以下、０．００２０％以下、０．００１５％以下又は０．００１０％以下としてもよい。
Ｍｇは、任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち０％でもよい。Ｍｇが含有される場合、Ｍｇは酸化物や硫化物を形成して、溶接熱影響部の靭性を向上させる。この効果を得るために、Ｍｇの含有量を０．０００１％以上としてもよい。しかし、Ｍｇを多量に含有させると、粗大な酸化物を形成し、鋼の靭性を低下させる恐れがある。従って、Ｍｇの上限を０．００３０％以下とする。必要に応じて、Ｍｇ含有量の上限を、０．００２５％以下、０．００２０％以下、０．００１５％以下又は０．００１０％以下としてもよい。
【0040】
Ｂ：０．０００５％以下
ボロン（Ｂ）は、ＨＡＺの低温靭性が低下させる。したがって、Ｂ含有量は０．０００５％以下に制限する。Ｂ含有量は０％であることが好ましい。Ｂ含有量の好ましい上限は０．０００３％以下である。
ボロン（Ｂ）は、ＨＡＺの低温靭性が低下させる。したがって、Ｂ含有量は０．０００５％以下に制限する。Ｂ含有量は０％であることが好ましい。Ｂ含有量の好ましい上限は０．０００３％以下である。
【0041】
本実施形態の鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態の鋼板に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【0042】
また、本実施形態に係る鋼板においては、下記式（１）によって算出される、鋼の硬化性を示す指標である炭素当量Ｃｅｑを０．３８～０．４３％を満足する必要がある。Ｃｅｑが０．３８％未満である場合、鋼板の強度が不足する場合がある。必要に応じて、Ｃｅｑの下限を０．３９％以上、０．４０％以上としてもよい。また、Ｃｅｑが０．４３％超である場合、鋼板の靭性が低下する場合がある。必要に応じて、Ｃｅｑの上限を０．４２％以下としてもよい。
【0043】
Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ …（１）
式（１）中の［Ｃ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］は、鋼板中のそれぞれＣ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖの質量％での含有量を示す。
式（１）中の［Ｃ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］は、鋼板中のそれぞれＣ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖの質量％での含有量を示す。
【0044】
また、本実施形態に係る鋼板においては、下記式（２）によって算出されるＡ値が１０．０～１６．０％を満足する必要がある。Ａ値は、ＳＲ熱処理後の鋼板の母材及び溶接部の低温靭性と相関する指標である。本実施形態に係る鋼板の化学組成の範囲であれば、概ね、ＳＲ熱処理後の母材部及び溶接部の低温靭性が満足できる値になりうるが、低温靭性は、ばらつきやすく、所望の低温靭性が得られない場合がある。また、低温靭性を向上させようとすると、鋼板強度が低下する場合がある。そこで検討したところ、本実施形態に係る鋼板の化学組成の範囲内において、下記式（２）に示されるＡ値が所定の範囲を満足する場合に、母材及び溶接部の両方において－５０℃での低温靭性および鋼板強度が満足できるようになることを見出した。Ａ値が１０．０％未満では、鋼板強度が低下するので好ましくない。一方、Ａ値が１６．０％を超えると低温靭性が低下するので好ましくない。
【0045】
Ａ＝８［Ｍｎ］＋１０［Ｃｒ］＋９［Ｍｏ］ …（２）
式（２）中の［Ｍｎ］、［Ｃｒ］および［Ｍｏ］は、鋼板中のそれぞれＭｎ、Ｃｒ、Ｍｏの質量％での含有量を示す。
式（２）中の［Ｍｎ］、［Ｃｒ］および［Ｍｏ］は、鋼板中のそれぞれＭｎ、Ｃｒ、Ｍｏの質量％での含有量を示す。
【0046】
また、本実施形態に係る鋼板では、硬さの増大を抑制して、－５０℃での低温靭性を向上させるために、下記式（４）で表されるＰｃｍ値を、０．２１０％以下とする。Ｐｃｍ値についてより好ましくは０．２０５％以下又は０．２００％以下である。Ｐｃｍ値が０．１６５％を下回ると十分な鋼板強度、あるいは十分な継手強度が得られない場合があるのでＰｃｍ値の下限値を０．１６５％以上としてもよい。
【0047】
Ｐｃｍ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｖ］／１０＋５×［Ｂ］…式（４）
上述の式（４）において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、それぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％で表した含有量を意味する。
上述の式（４）において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、それぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂの質量％で表した含有量を意味する。
【0048】
本実施形態に係る鋼板は、鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上であり、残部が上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上である必要がある。本実施形態に係る鋼板では、鋼板のビッカース硬さとフェライト分率ＦＡとの間に相関関係が認められ、フェライト分率ＦＡが１５．０面積％以上になると、ビッカース硬度が緩やかに低下して低温靭性の悪化が抑制される。フェライト分率ＦＡはより好ましくは１８．０面積％以上がよい。ただし、フェライト分率ＦＡが高すぎると鋼板の強度が低下するので、フェライト分率ＦＡの上限は７０．０面積％以下がよい。
【0049】
ミクロ組織における残部は、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上からなる。残部組織としてこれらの組織が含まれることで、鋼板の強度を十分に高めることができる。残部の上限は８５．０％未満であり、下限は３０．０％超である。
【0050】
ミクロ組織中のフェライト分率ＦＡは次の方法で測定される。鋼板のＬ断面（圧延方向及び圧下方向に平行な断面）のミクロ組織をナイタール腐食により現出させる。５００倍の光学顕微鏡観察を任意の鋼板表面から深さ１．５ｍｍ位置で５視野実施（撮影）し、各視野のミクロ組織画像を生成する。生成されたミクロ組織画像を、画像処理（二値化処理）して、フェライト組織と、硬質組織とを特定する。特定後、各視野でのフェライト面積率を求める。各視野のフェライト面積率の平均を、分率ＦＡ（％）と定義する。まだ、残部組織が、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上からなることを確認する。
【0051】
（１５°傾角粒の面積加重平均粒径：１５μｍ以下）
ミクロ組織中の１５°傾角粒の面積加重平均粒径（以下、平均粒径という）は１５μｍ以下とする。これにより、母材の低温靭性に優れたものとなる。平均粒径が１５μｍを超えると、母材のシャルピー吸収エネルギーが低下してしまう。
ミクロ組織中の１５°傾角粒の面積加重平均粒径（以下、平均粒径という）は１５μｍ以下とする。これにより、母材の低温靭性に優れたものとなる。平均粒径が１５μｍを超えると、母材のシャルピー吸収エネルギーが低下してしまう。
【0052】
平均粒径は、以下のように定義される。電子ビーム後方散乱回析パターン解析法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ：ＥＢＳＤ法）を用いた結晶方位解析を行って判別された結晶方位差が１５°以上の粒界で囲まれる領域を結晶粒と定義し、結晶粒の円相当粒径を結晶粒径と定義し、結晶粒毎の面積で重みづけをした面積加重平均で算出した値を、平均結晶粒径とする。
【0053】
（降伏応力：４１５ＭＰａ以上）
（引張強度：５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ）
本実施形態では、鋼板の板幅方向の降伏応力が４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度が５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａを満足するものとする。陸上タンクのような大型溶接構造物の重量を軽減するためには、板厚が薄くても構造物の強度が確保できる鋼板が必要とされる。通常、このような用途で用いられる鋼板として選択されるものは、上述した降伏強度及び引張強さを有する鋼板であるので、本実施形態も上述した降伏強度及び引張強さを有するように製造される。必要に応じて、降伏強度の下限を４３０ＭＰａ以上にしてもよい。また、引張強度の下限を５７０ＭＰａ以上に、その上限を７２０ＭＰａ以下としてもよい。
（引張強度：５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ）
本実施形態では、鋼板の板幅方向の降伏応力が４１５ＭＰａ以上、板幅方向の引張強度が５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａを満足するものとする。陸上タンクのような大型溶接構造物の重量を軽減するためには、板厚が薄くても構造物の強度が確保できる鋼板が必要とされる。通常、このような用途で用いられる鋼板として選択されるものは、上述した降伏強度及び引張強さを有する鋼板であるので、本実施形態も上述した降伏強度及び引張強さを有するように製造される。必要に応じて、降伏強度の下限を４３０ＭＰａ以上にしてもよい。また、引張強度の下限を５７０ＭＰａ以上に、その上限を７２０ＭＰａ以下としてもよい。
【0054】
（応力除去焼なまし後の引張強度：５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下）
本実施形態の鋼板は、破壊を未然に防止することを目的として、タンクに組み立てられた後に、溶接部に対して応力除去焼鈍を行うが、この際に、溶接部のみならず母材も加熱される。タンクの強度を確保するためには、応力除去焼なまし後の板幅方向の引張強度が５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、応力除去焼鈍がなされた陸上用タンクにおいて、十分な強度を確保できる。
本実施形態の鋼板は、破壊を未然に防止することを目的として、タンクに組み立てられた後に、溶接部に対して応力除去焼鈍を行うが、この際に、溶接部のみならず母材も加熱される。タンクの強度を確保するためには、応力除去焼なまし後の板幅方向の引張強度が５５０ＭＰａ以上６９０ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、応力除去焼鈍がなされた陸上用タンクにおいて、十分な強度を確保できる。
【0055】
応力除去焼なましは、下記式（３）に示すＬＭＰが１５０００以上となる条件で行う。なお、ＬＭＰ１５０００はタンク製造時における複数回の応力除去焼鈍の処理時間合計を想定した場合に式（３）により算出される値である。
【0056】
ＬＭＰ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ（ｔＳＲ））・・・（３）
式（３）中のＴ、ｔＳＲは鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
式（３）中のＴ、ｔＳＲは鋼板のＳＲ処理加熱温度（Ｋ）とＳＲ処理加熱時間（ｈ）を示す。
【0057】
（板厚：１０～６０ｍｍ）
板厚１０ｍｍ未満の鋼板を溶接する場合では、一般的にＳＲが不要である。しかしながら、本発明は、ＳＲが必要な鋼板を対象とするので、本実施形態における板厚の下限は１０ｍｍとすることが好ましい。また、板厚が６０ｍｍを超える鋼板は、陸上用タンクの重量増となる。したがって、本実施形態に係る鋼板の板厚は６０ｍｍ以下が好ましい。
板厚１０ｍｍ未満の鋼板を溶接する場合では、一般的にＳＲが不要である。しかしながら、本発明は、ＳＲが必要な鋼板を対象とするので、本実施形態における板厚の下限は１０ｍｍとすることが好ましい。また、板厚が６０ｍｍを超える鋼板は、陸上用タンクの重量増となる。したがって、本実施形態に係る鋼板の板厚は６０ｍｍ以下が好ましい。
【0058】
本実施形態の鋼板は、陸上タンク用の鋼板として、強度および低温靭性に優れたものとなる。本実施形態の鋼板の継手の低温靭性は、ＳＲ熱処理前において、－５０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが２７Ｊ以上、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値が０．０７ｍｍ以上であるとよい。また、ＳＲ熱処理後においては、－５０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが２７Ｊ以上、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値が０．０３ｍｍ以上であるとよい。この場合のＳＲ熱処理は、ＬＭＰが１５０００以上１９０００以下の範囲の条件である。この範囲であれば、低温靭性を測定する際のＳＲ熱処理の条件は異なっていてもよい。これにより、本実施形態の鋼板よりなる陸上用タンクの安全性の確保が可能なる。
【0059】
また、本実施形態の鋼板の母材の靭性は、ＳＲ熱処理前において、－５０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが１００Ｊ以上、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値が０．１０ｍｍ以上であるとよい。また、ＳＲ熱処理後においては、－５０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが２７Ｊ以上、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値が０．１０ｍｍ以上であるとよい。この場合のＳＲ熱処理は、ＬＭＰが１５０００以上になる条件である。これにより、本実施形態の鋼板よりなる陸上用タンクの安全性の確保が可能なる。
【0060】
シャルピー試験片の採取位置は表面下６ｍｍ位置、１／４厚位置、１／２厚位置を中心に板幅方向採取とする。ＣＴＯＤ試験片の採取は、全厚、板幅方向採取とする。
【0061】
（ＨＡＺ硬度）
また、本実施形態の鋼板は、タンク組立てにおいて溶接が必須となる。溶接後の溶接熱影響部（ＨＡＺ）の靭性が低下すると、ＨＡＺが破壊の起点となる。従って、ＨＡＺの硬度はなるべく低くなることが好ましい。具体的には、予熱なしの場合はビッカース硬度がＨＶ２４８以下、予熱ありの場合はビッカース硬度がＨＶ２７５以下であるとよい。
また、本実施形態の鋼板は、タンク組立てにおいて溶接が必須となる。溶接後の溶接熱影響部（ＨＡＺ）の靭性が低下すると、ＨＡＺが破壊の起点となる。従って、ＨＡＺの硬度はなるべく低くなることが好ましい。具体的には、予熱なしの場合はビッカース硬度がＨＶ２４８以下、予熱ありの場合はビッカース硬度がＨＶ２７５以下であるとよい。
【0062】
（製造方法）
上述の成分を有する鋼を鋼板として製造するためには、通常用いられる鉄鋼製品の製造法を用いる。すなわち、転炉法又は電炉法によって製造され、二次精錬設備で精錬された鋼を、連続鋳造あるいは造塊分塊によりスラブとする。その後、スラブを、スラブ加熱炉により加熱した後、熱間圧延により所定の板厚まで圧延し、冷却、焼き戻しを行うことにより、鋼板とする。
上述の成分を有する鋼を鋼板として製造するためには、通常用いられる鉄鋼製品の製造法を用いる。すなわち、転炉法又は電炉法によって製造され、二次精錬設備で精錬された鋼を、連続鋳造あるいは造塊分塊によりスラブとする。その後、スラブを、スラブ加熱炉により加熱した後、熱間圧延により所定の板厚まで圧延し、冷却、焼き戻しを行うことにより、鋼板とする。
【0063】
すなわち、本実施形態の鋼板は、上記の化学成分を有し、式（１）で定義されるＣｅｑが０．３８～０．４３を満足し、式（２）で定義されるＡ値が１０．０～１６．０を満足し、式（４）で定義されるＰｃｍが０．２１０％以下を満足する鋼片を用意し、この鋼片を９５０～１１００℃の温度に加熱してから、熱間圧延する工程と、冷却工程と、焼き戻し工程を経ることによって製造する。以下、製造条件の限定理由を述べる。
【0064】
（加熱温度：９５０～１１００℃）
熱間圧延工程に供する鋼片の加熱温度は９５０～１１００℃とする。
９５０℃以上とすることで、Ｎｂなどを含む炭化物が固溶し、母材強度を満足させるための焼入れ性を確保することができる。また、１１００℃以下とすることで、加熱γ粒径の粗大化を抑え、靭性が確保できる。均熱時間は、目標温度±１０℃の温度範囲を３０～１２０分維持することがよい。その理由は、３０分未満であると、上述の炭化物固溶がスラブ全体もしくは部分的に不十分となるためである。また１２０分超であると、加熱γ粒径が粗大化し、母材靭性が低下するためである。
熱間圧延工程に供する鋼片の加熱温度は９５０～１１００℃とする。
９５０℃以上とすることで、Ｎｂなどを含む炭化物が固溶し、母材強度を満足させるための焼入れ性を確保することができる。また、１１００℃以下とすることで、加熱γ粒径の粗大化を抑え、靭性が確保できる。均熱時間は、目標温度±１０℃の温度範囲を３０～１２０分維持することがよい。その理由は、３０分未満であると、上述の炭化物固溶がスラブ全体もしくは部分的に不十分となるためである。また１２０分超であると、加熱γ粒径が粗大化し、母材靭性が低下するためである。
【0065】
（熱間圧延工程）
熱間圧延工程では、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する。なお、前段の圧延は例えば粗圧延工程において行い、後段の圧延は例えば仕上圧延工程にて行う。前段の圧延は、９００℃以上で行う。そして、前段の圧延後に、９００℃以下に温度が低下するのを待ってから、後段の圧延を行う。
熱間圧延工程では、９００℃以上で累計圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う条件で熱間圧延したのち、更に８００℃以上９００℃以下で累計圧下率４０％以上で熱間圧延する。なお、前段の圧延は例えば粗圧延工程において行い、後段の圧延は例えば仕上圧延工程にて行う。前段の圧延は、９００℃以上で行う。そして、前段の圧延後に、９００℃以下に温度が低下するのを待ってから、後段の圧延を行う。
【0066】
（９００℃以上の累計圧下率：３０％以上）
（９００℃以上の１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パス：２パス以上）
熱間圧延工程において、９００℃以上の累計圧下率を３０％以上かつ１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パスを２パス以上とする。その理由は、母材表面硬度を抑制するための焼入れ性の低下に、変態前のオーステナイト粒の再結晶による微細化が有効なためである。圧延により鋼板表面近傍に導入される加工ひずみは、本発明の要件である鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率を確保するために不可欠である。そのためには、累計圧下率を一定量以上導入することと、１パス当たりの圧下率を高めることでよりランダムなすべり系を有する転位下部組織を形成させることが必要となる。再結晶が生じる圧延温度が９００℃以上であり、圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パスを２パス以上とすることで十分なオーステナイト粒微細化効果が得られる。
（９００℃以上の１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パス：２パス以上）
熱間圧延工程において、９００℃以上の累計圧下率を３０％以上かつ１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パスを２パス以上とする。その理由は、母材表面硬度を抑制するための焼入れ性の低下に、変態前のオーステナイト粒の再結晶による微細化が有効なためである。圧延により鋼板表面近傍に導入される加工ひずみは、本発明の要件である鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率を確保するために不可欠である。そのためには、累計圧下率を一定量以上導入することと、１パス当たりの圧下率を高めることでよりランダムなすべり系を有する転位下部組織を形成させることが必要となる。再結晶が生じる圧延温度が９００℃以上であり、圧下率３０％以上かつ１パス当たり圧下率を８％以上の圧延パスを２パス以上とすることで十分なオーステナイト粒微細化効果が得られる。
【0067】
（８００℃以上９００℃以下の累計圧下率：４０％以上）
また、８００℃以上９００℃以下の累計圧下率を４０％以上とする。その理由は、母材靭性を確保するための最終ミクロ組織の微細化に、変態前のオーステナイト粒内にフェライト変態核となる変形帯や転位下部組織形成を導入するために、未再結晶温度域での圧延が不可欠なためである。再結晶が生じにくい圧延温度９００℃以下で、圧下率４０％以上とすることで十分なフェライト変態促進効果が得られる。なお、圧延温度８００度未満では、部分的にフェライト変態が進行するため、圧延されたフェライト組織が硬質な加工フェライトとして残存する可能性がある。したがって、圧延温度を８００℃以上、９００℃以下とした。
また、８００℃以上９００℃以下の累計圧下率を４０％以上とする。その理由は、母材靭性を確保するための最終ミクロ組織の微細化に、変態前のオーステナイト粒内にフェライト変態核となる変形帯や転位下部組織形成を導入するために、未再結晶温度域での圧延が不可欠なためである。再結晶が生じにくい圧延温度９００℃以下で、圧下率４０％以上とすることで十分なフェライト変態促進効果が得られる。なお、圧延温度８００度未満では、部分的にフェライト変態が進行するため、圧延されたフェライト組織が硬質な加工フェライトとして残存する可能性がある。したがって、圧延温度を８００℃以上、９００℃以下とした。
【0068】
（冷却工程）
熱間圧延後の冷却工程では、表面温度７８０℃以上から冷却を開始し、冷却終了温度は２００℃以下とする。この間の板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度は、１０℃／ｓ以上となる条件とする。その理由は、上述の通り、鋼板の強度を確保するために、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上を一定割合以上含む必要があるためである。冷却開始温度が７８０℃未満になると、冷却前にフェライト組織が形成するため、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の割合が低下し、強度確保が困難となる。また、冷却終了温度が２００℃超だと、板厚中央の冷却が不十分で、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の割合が低下する。また１／４ｔ位置の平均冷却速度が１０℃／ｓ未満だと、冷却速度が不足し、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の形成が生じにくく、強度が低下する可能性がある。
熱間圧延後の冷却工程では、表面温度７８０℃以上から冷却を開始し、冷却終了温度は２００℃以下とする。この間の板厚の（１／４）ｔ位置での平均冷却速度は、１０℃／ｓ以上となる条件とする。その理由は、上述の通り、鋼板の強度を確保するために、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上を一定割合以上含む必要があるためである。冷却開始温度が７８０℃未満になると、冷却前にフェライト組織が形成するため、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の割合が低下し、強度確保が困難となる。また、冷却終了温度が２００℃超だと、板厚中央の冷却が不十分で、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の割合が低下する。また１／４ｔ位置の平均冷却速度が１０℃／ｓ未満だと、冷却速度が不足し、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、マルテンサイト組織の形成が生じにくく、強度が低下する可能性がある。
【0069】
（焼き戻し工程）
冷却工程後に、６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程を行う。本開発鋼は５７０～６２０℃でのＳＲ処理を受けることが想定しており、事前に６００℃以上の焼戻し処理を施すことで、ＳＲ処理後の強度低下を抑制することができる。また、焼戻しの温度の上限は６８０℃以下がよい。その理由は、高温焼戻しにより炭化物が粗大化することで脆化が生じる可能性があるためである。
冷却工程後に、６００℃以上の温度で焼戻し処理を行う焼き戻し工程を行う。本開発鋼は５７０～６２０℃でのＳＲ処理を受けることが想定しており、事前に６００℃以上の焼戻し処理を施すことで、ＳＲ処理後の強度低下を抑制することができる。また、焼戻しの温度の上限は６８０℃以下がよい。その理由は、高温焼戻しにより炭化物が粗大化することで脆化が生じる可能性があるためである。
【0070】
以上のようにして、本実施形態の鋼板を製造する。
【0071】
本実施形態の鋼板は、ＬＰＧや液化ＣＯ２の貯蔵に好適であり、ＳＲ処理後においても強度および低温靭性に優れた鋼板となる。
【実施例0072】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得る。
【0073】
表１Ａ～表２Ｂに示す化学成分を有するスラブを鋳造した。その後、スラブを、加熱炉により表３Ａおよび表３Ｂに示す加熱温度に加熱した後、熱間圧延により所定の板厚まで圧延し、冷却して、鋼板とした。さらに、この鋼板に焼入れ焼戻しを行って、所定の特性を有する鋼板（最終鋼板）を得た。表３Ａおよび表３Ｂに、圧延前の加熱温度、熱間圧延の９００℃以上での累計圧下率、８００℃以上９００℃以下の累計圧下率、圧延後の板厚、冷却開始温度、冷却終了温度、平均冷却速度、焼き戻し温度を示す。なお、実施例の熱間圧延工程は、９００℃以上で累計圧下率３０％以上とし、１パス当たり圧下率８％以上の圧延パスを２パス以上行う熱間圧延とした。また、実施例の加熱炉における均熱時間は３０～１２０分とした。
【0074】
表１Ａ～表２Ｂに鋼板の化学成分、Ａ値、Ｐｃｍ値、炭素当量Ｃｅｑ．を示す。また、表４Ａおよび表４Ｂに、鋼板の一面側及び他面側のそれぞれ１．５ｍｍ位置での母材硬度（Ｈｖ）、鋼板表面から１．５ｍｍ深さ位置のミクロ組織におけるフェライト分率ＦＡ、ＥＢＳＤ粒径（平均結晶粒径）を示す。
【0075】
硬度測定は、鋼板のＬ断面（圧延方向及び圧下方向に平行な断面）から試料を採取し、鋼板表面から深さ１．５ｍｍ位置で、マイクロビッカース硬さ試験機を用いて、予熱無しで測定を行った。
【0076】
ミクロ組織中のフェライト分率ＦＡは次の方法で測定した。鋼板のＬ断面（圧延方向及び圧下方向に平行な断面）のミクロ組織をナイタール腐食により現出させた。５００倍の光学顕微鏡観察を任意の鋼板表面から深さ１．５ｍｍ位置で５視野実施（撮影）し、各視野のミクロ組織画像を生成した。生成されたミクロ組織画像を、画像処理（二値化処理）して、フェライト組織と、硬質組織とを特定した。特定後、各視野でのフェライト面積率を求めた。各視野のフェライト面積率の平均を、分率ＦＡ（％）と定義した。まだ、残部組織が、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織およびマルテンサイト組織の１種又は２種以上からなることを確認した。
【0077】
平均結晶粒径は、以下のように定義される。電子ビーム後方散乱回析パターン解析法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ：ＥＢＳＤ法）を用いた結晶方位解析を行って判別された結晶方位差が１５°以上の粒界で囲まれる領域を結晶粒と定義し、結晶粒の円相当粒径を結晶粒径と定義し、結晶粒毎の面積で重みづけをした面積加重平均で算出した値を、平均結晶粒径とした。
【0078】
また、溶接継手を作成し、評価した。Ｋ開先を作成し、２０％ＣＯ２を含有するアルゴンガスをシールドガスとし、溶接ワイヤを日鉄溶接工業（株）製の溶接ワイヤＹＭ－６９Ｆとし、入熱量を２．０ｋＪ／ｍｍとし、予熱を１００℃として、多層盛りのガスシールドアーク溶接を行い、溶接継手を製造した。その後、母材及び溶接部に対して応力除去焼鈍（ＳＲ処理）を行った。ＳＲ処理（応力除去焼鈍）は、表に示す熱処理温度および熱処理時間で行った。このときのＬＭＰ値を合わせて示す。
【0079】
母材鋼板について、ＳＲ処理の前後における、降伏強さ、引張強さ、降伏比、－５０℃におけるシャルピー吸収エネルギーおよび－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値を測定した。ＳＲ処理（応力除去焼鈍）は、表４Ａおよび表４Ｂに示す熱処理温度および熱処理時間で行った。このときのＬＭＰ値を合わせて示す。
【0080】
また、溶接まま（Ａｓ Ｗｅｌｄ）の溶接部に隣接する溶接部表側の母材の表層（Ｉ側ＦＬ）およびｔ／２位置における－５０℃のシャルピー吸収エネルギー、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値を測定した。
【0081】
更に、ＳＲ処理後の溶接部に隣接する溶接部表側の母材の表層（Ｉ側ＦＬ）およびｔ／２位置における－５０℃のシャルピー吸収エネルギー、－５０℃におけるＣＴＯＤ試験のδ値を測定した。
【0082】
引張試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠し、２本の試験片を用いて行われた。０．２％降伏強さ及び引張強さは、それぞれ、２本の試験片の平均値である。降伏比は、引張強さＴＳに対する降伏強さＹＳの割合であり、百分率、すなわち、１００×（ＹＳ／ＴＳ）で表される。降伏比の単位は％である。
【0083】
シャルピー吸収エネルギーは、母材及び溶接部から三個ずつＶノッチ試験片を採取し、所定の温度でシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギー（ｖＥ－６５）を測定した。なお、Ｖノッチ試験片は、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２００５に記載されたＶノッチ試験片に準じて作成した。また、シャルピー衝撃試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２００５に準拠して行った。
【0084】
ＣＴＯＤ試験のσ値は、（δｃａｔ－１０℃）は、ＢＳ７４４８規格（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ）Ｐａｒｔ１（１９９１）、及びＢＳ７４４８規格（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ）Ｐａｒｔ２（１９９７）に準拠して測定を行った。具体的には、Ｋ形開先の加工した鋼板突き合わせ部に、入熱量３５ｋＪ／ｍｍでガスシールドアーク溶接を実施し、溶接部のＣＴＯＤ試験片の疲労ノッチの先端が、溶接部のＩ側フュージョンラインの板厚中央部となるよう加工し、ＣＴＯＤ試験を所定の温度で実施した。母材については、試験片の長手方向が圧延方向と垂直になるＣ方向（板幅方向）について評価を行った。溶接継手については、Ｌ方向（圧延方向）についてのみ評価を行った。溶接継手のＣＴＯＤの評価においては、疲労き裂の先端が溶接ボンドに相当するように試験片を採取した。各試験温度で、３本の試験を行い、得られた測定データの最低値をＣＴＯＤ試験のδ値とした。
【0085】
表１Ａ～表６Ａに示すように、本発明例であるＮｏ．１～１２は、いずれも、優れた靱性及び継手ＣＴＯＤ特性を有していた。
【0086】
一方、表１Ａ～表６Ｂに示すように、比較例であるＮｏ．１３～３７は、鋼の化学組成が本発明で規定される範囲を外れたので、いずれも靱性が劣化した。
【0087】
また、Ｎｏ．３８～５３は、鋼成分は本発明の成分範囲を満たしていたが、製造条件が本発明の条件を満足しなかった。そのため、靭性が劣化した。
【0088】
【表1A】
【0089】
【表1B】
【0090】
【表2A】
【0091】
【表2B】
【0092】
【表3A】
【0093】
【表3B】
【0094】
【表4A】
【0095】
【表4B】
【0096】
【表5A】
【0097】
【表5B】
【0098】
【表6A】
【0099】
【表6B】