低温韧性优异的高张力钢板及其制造方法.pdf

本发明提供一种高张力钢板，其通过满足规定的化学成分组成，由下述(1)式规定的CEQ(质量％)为0.345以上且0.428以下，并且由下述(2)式规定的σ为2080以上，且t/4(t：板厚)位置的显微组织是铁素体和珠光体的混合组织，所述铁素体晶粒的平均当量圆直径为7.0μm以下，从而可实现高强度且低温韧性也优异。CEQ＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15…(1)；σ＝2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni]…(2)。

权利要求书
1.  一种低温韧性优异的高张力钢板，其特征在于，分别以质量％计含 有
C：0.03～0.09％、
Si：0.05～0.35％、
Mn：0.9～1.6％、
P：0.01％以下且不含0％、
S：0.01％以下且不含0％、
Al：0.01～0.06％、
Ni：0.2～2.0％、
Nb：0.007～0.017％、
Ti：0.007～0.017％、
Ca：0.0005～0.003％、和
N：0.0025～0.0050％，余量由铁和不可避免的杂质构成，由下述(1) 式规定的以质量％计的CEQ为0.345以上且0.428以下，并且由下述(2) 式规定的σ为2080以上，且t/4位置的显微组织是铁素体和珠光体的混合 组织，所述铁素体晶粒的平均当量圆直径为7.0μm以下，其中t为板厚，
CEQ＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu] +[Ni])/15...(1)
σ＝2.90×{602781.57一(1154×CEQ一3.25)2}1/2/0.963+400× [Ni]...(2)
其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分别表示C、 Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的质量百分比含量。

2.  根据权利要求1所述的高张力钢板，其中，以质量％计含有属于下 述(a)～(c)中的任意一种以上，
(a)B：0.002％以下且不含0％；
(b)Cu：0.35％以下且不含0％；
(c)选自Cr：0.3％以下且不含0％、Mo：0.2％以下且不含0％和V： 0.06％以下且不含0％所构成的组中的一种以上。

3.  一种低温韧性优异的高张力钢板的制造方法，其特征在于，对于 具有权利要求1或2所述的化学成分组成的钢板，在t/4位置为950～875℃ 的温度域时使压下率为30％以上进行压下，在t/4位置为820℃以下且Ar3相变点以上的温度域时使压下率为30％以上而进行压下，并且在t/4位置 为低于875℃且高于820℃的温度域和二相温度域时不进行压下，在压下 后使平均冷却速度为2.0℃/秒以下而进行冷却，使显微组织成为铁素体与 珠光体的混合组织，其中t为板厚。

说明书低温韧性优异的高张力钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及低温韧性优异的高张力钢板及其制造方法。特别是涉及用 于改善在曝露于低温的环境下使用的用途，例如压力容器、船舶、海洋结 构物等所适用的这种高张力钢板的低温韧性的技术。
背景技术
建设压力容器、船舶和海洋结构物等所使用的钢板(高张力钢板)， 既要求有高强度，又要求低温下的韧性(低温韧性)和焊接性也优异。特 别是近年来，从安全性的观点出发，要求极低温下的更高韧性。
为了使钢板的韧性提高，极力控制合金元素的添加量的方法为宜，但 这样一来，强度的确保变得困难。反之，若为了确保强度而添加合金元素， 则韧性反而降低。如此，强度与韧性是相反的特性，使这两种特性并立极 难。
作为用于使钢板的强度与韧性这两种特性提高的有效手法之一，可列 举含有作为合金元素的Ni的方法。迄今为止也大量提出含有Ni的钢板， 但实际情况如3.5％Ni钢、9％Ni钢所代表的那样，如果不大量含有Ni， 则不能最大限度地发挥该效果。相对于此，关于含有1～2％左右的少量的 Ni的钢板，例如由专利文献1提出，但即使满足高强度也仍不能满足低温 下的韧性，难以同时满足强度和低温韧性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3741078号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种即使Ni 含量在2.0％以下，仍然高强度且低温韧性也优异的高张力钢板，以及用于 制造这样的高张力钢板有用的方法。
用于解决课题的手段
能够达成上述目的的本发明的高张力钢板的特征在于，分别含有C： 0.03～0.09％(表示“质量％”，涉及化学成分以下均同)、Si：0.05～0.35％、 Mn：0.9～1.6％、P：0.01％以下(不含0％)、S：0.01％以下(不含0％)、 Al：0.01～0.06％、Ni：0.2～2.0％、Nb：0.007～0.017％、Ti：0.007～0.017％、 Ca：0.0005～0.003％和N：0.0025～0.0050％，余量由铁和不可避免的杂质 构成，由下述(1)式规定的CEQ(质量％)为0.345以上且0.428以下， 并且由下述(2)式规定的σ为2080以上，并且t/4(t：板厚)位置的显 微组织是铁素体和珠光体的混合组织，所述铁素体晶粒的平均当量圆直径 为7.0μm以下。还有，所述所谓“平均当量圆直径”，是将铁素体晶粒换 算成同等面积的圆时的直径(圆当量直径)的平均值。
CEQ＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu] +[Ni])/15                …(1)
σ＝2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni]
                                                   …(2)
其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分别表示C、 Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(质量％)。
在上述(1)式中，除本发明钢板的基本成分(C、Mn、Ni)以外， 也可以还包含根据需要所含有的元素(Cr、Mo、V、Cu等)，不含这些元 素时，删除该项目来计算CEQ的值，含有这些元素时，根据上述(1)式 计算CEQ的值即可。
在本发明的高张力钢板中，根据需要，进一步含有属于下述(a)～ (c)中的任意一种以上也有效，根据所含有的成分，高张力钢板的特性 得到改善。
(a)B：0.002％以下(不含0％)
(b)Cu：0.35％以下(不含0％)
(c)选自Cr：0.3％以下(不含0％)、Mo：0.2％以下(不含0％)和 V：0.06％以下(不含0％)所构成的组中的一种以上
在制造本发明的高张力钢板时，对于具有上述这样的化学成分组成的 钢板，在t/4(t：板厚)位置为950～875℃的温度域时，使压下率为30％ 以上，在t/4(t：板厚)位置为820℃以下且Ar3相变点以上的温度域时， 使压下率为30％以上而进行压下，在t/4(t：板厚)位置为低于875℃且 高于820℃的温度域和二相温度域时不进行压下，压下后使平均冷却速度 为2.0℃/秒以下而进行冷却，使显微组织为铁素体和珠光体的混合组织即 可。
发明效果
根据本发明，在Ni含量为2.0％以下的成分系中，通过成为能够最大 限度发挥Ni的添加效果的化学成分组成，并且设定适当的压下条件，能 够实现钢板中的铁素体晶粒的微细化，能够实现高强度且低温韧性也优异 的高张力钢板。这样的高张力钢板，作为建设压力容器、船舶和海洋结构 物等所使用的钢板极其有用。
附图说明
图1是表示CEQ值与抗拉强度TS的关系的标绘图。
图2是表示σ值与断裂转变温度vTrs的关系的标绘图。
具体实施方式
若为了确保高张力钢板的强度而添加合金元素，则韧性降低。这是因 为合金元素的添加使低温下的延性断裂困难。相反，Ni的添加使低温下的 延性断裂容易发生。
在这样的状况之下，本发明人为了实现高强度且低温韧性优异的高张 力钢板而从各种角度进行研究。其结果发现，如果使削减合金元素带来的 促进延性断裂和Ni带来的促进延性断裂的效果定量化，并以满足上述(1) 式和(2)式的关系的方式控制化学成分组成，则能够使高强度与低温韧 性并立，从而完成了本发明。
导出上述(2)式的原委如下。为了改善钢板在低温下的韧性，需要 抑制脆性断裂，特别是解理断裂。因此着眼于解理断裂的机理。首先在一 部分的铁素体晶粒中产生塑性变形，铁素体晶内的位错移动。移动的位错 因晶界停留、积聚。这时若晶界存在渗碳体所代表的第二相，则位错的积 聚造成的应力集中致使第二相开裂，发生微观龟裂。发生的微观龟裂在邻 接的铁素体晶粒间进展，使解理断裂发生。
已知发生的龟裂向邻接的铁素体晶粒传播，用于使解理断裂发生所需 要的应力(解理断裂应力)σ0能够由下述(3)式计算[例如，“关于低碳 钢的断裂韧性的微观力学的研究”田川哲也1994年5月发行第17 页(名古屋大学博士学位论文)]。该应力σ0越大，解理断裂越难以发生， 韧性越得到改善。
(C/d)σ02+τe2{1+4/π(C/d)1/2×(τi/τe)}2
＝4Eγf/{(1-v2)d}    …(3)
其中，分别表示如下，C：第二相的短径，d：铁素体的粒径，σ0：解 理断裂应力，τe：有效剪切应力，τi：位错的摩擦力，E：杨氏模量，γf： 表面能，v：泊松比。
在上述(3)式中，第一项[(C/d)σ02]，是关于作为初始条件给出的 组织中的晶粒直径和碳化物的短径的尺寸比的项，第二项[τe2{1+4/π (C/d)1/2×(τi/τe)}2]，是关于积聚在晶界的位错的项。另外右边[4Eγf/ {(1-v2)d}]，是关于作为格里菲斯(Griffith)的式子已知的龟裂的不稳 定传播条件的项。
在此杨氏模量E、表面能γf和泊松比v是常数。由于τi《τe，所以表 示为τi/τe＝0。另外有效剪切应力τe可以由屈服应力τ表现，(屈服 应力)。
若按照以上的结果，上述(3)式可以改写为下述(4)式这样。另外 杨氏模量E＝206000(MPa)，表面能γf＝14(Jm-2)，以及泊松比v＝0.3。
σ0＝(d/C)1/2×(4Eγf/{π(1-v2)d}-τ2)1/2…(4)
其中，τ：屈服应力
基于上述(4)式，本发明人实验性地进一步研究支配低温韧性的参 数式。其结果判明，在采用固定的制造条件时，所得到的组织，即铁素体 的粒径、第二相的短径可以视为大体上固定，通过由所述(1)式规定的 CEQ(碳当量)和Ni含量所规定的所述(2)式的值(σ的值)如果为2080 以上，则能够确保良好的低温韧性。
由上述(2)式表示的σ的值(σ值)是由各元素的含量决定的值。通 过规定该σ的值，能够使可同时满足强度和低温韧性的化学成分组成明确 化。具体来说，若σ的值比2080小，则Ni与其以外的添加元素的平衡变 差，不能最大限度地发挥Ni的效果，即使满足了高强度，低温韧性也劣 化。σ的值优选为2150以上，更优选为2200以上。另外，σ的值的优选 的上限为2600以下。
然而，即使σ的值满足2080以上，若所述(1)式所规定的CEQ的 值(质量％)比0.345小，则强度提高元素的含量不足，强度也将降低。 另外即使σ的值在2080以上，Ni含量低于0.2％时，Ni的添加效果不足， 仍不能确保钢板的良好的低温韧性。而且，若Ni的含量过剩，则Ni对强 度和韧性带来的效果的平衡被打破，强度上升效果胜过低温下的延性断裂 的抑制效果，低温韧性劣化。由此，Ni含量需要以2.0％为上限。还有， Ni含量的优选的下限是0.5％以上(更优选为0.7％以上)，优选的上限是 1.8％以下(更优选为1.5％以下)。
另一方而，若由所述(1)式规定的CEQ的值(质量％)比0.428大， 则强度与韧性的平衡被打破，低温韧性将降低。因此，为了确保必要的韧 性，CEQ的值(质量％)为0.428以下。还有，CEQ的值(CEQ值)的优 选的下限是0.350以上(更优选为0.355以上)，优选的上限是0.425以下 (更优选为0.420以下)。
在本发明中，有意使t/4位置的显微组织为铁素体与珠光体的混合组 织，合计为100面积％。但是，在对本发明作为目的的效果不会造成影响 的范围内，不排除有铁素体组织和珠光体组织以外的其他的组织(例如贝 氏体、马氏体)微少量混入。根据情况，可以允许其他的组织的含有截止 于10面积％左右。另外，关于铁素体与珠光体的混合比率没有特别限定， 为铁素体70～90面积％：珠光体10～30面积％左右。
为了确保钢板的良好的低温韧性，以作为铁素体与珠光体的混合组织 (表示为“铁素体-珠光体”)的显微组织中的铁素体晶粒(不包括珠光体 中的铁素体晶粒)的平均当量圆直径为7.0μm以下的方式进行控制也是重 要的要件。通过使铁素体晶粒的平均当量圆直径为7.0μm以下，能够确保 高张力钢板的良好的低温韧性(断裂转变温度vTrs为-80℃以下)。该铁 素体粒径的优选的上限是6.7μm以下(更优选为6.5μm以下)。另外铁素 体粒径的优选的下限是0.5μm以上(更优选为1.0μm以上)。
在本发明的高张力钢板中，为了满足作为该钢板的基本的特性，也需 要适当调整上述Ni以外的成分(C、Si、Mn、P、S、Al、Nb、Ti、Ca和 N)，其范围限定理由如下。
(C：0.03～0.09％)
C在确保钢板的强度上是重要的元素。为了发挥这样的效果，需要使 C含有0.03％以上。但是，若C的含量过剩则韧性降低，因此使上限为 0.09％。还有，C含量优选为0.05％以上，0.08％以下。
(Si：0.05～0.35％)
Si在熔炼钢时作为脱氧剂起作用，发挥着使钢的强度上升的效果。为 了发挥这样的效果，需要使Si含有0.05％以上。但是，若Si的含量过剩， 则韧性降低，因此上限为0.35％。还有，Si含量优选为0.07％以上(更优 选为0.1％以上)且0.30％以下。
(Mn：0.9～1.6％)
Mn作为钢板的强度上升元素是有用的。为了有效地发挥这样的作用， 需要使Mn含有0.9％以上。优选为1.1％以上。但是，若Mn的含量过剩， 则韧性反而劣化，因此抑制在1.6％以下。优选为1.5％以下。
(P：0.01％以下(不含0％))
P是使韧性劣化的元素，因此需要极力减少。在本发明中需要抑制在 0.01％以下。
(S：0.01％以下(不含0％))
S是使韧性劣化的元素。因此需要极力减少，在本发明中抑制在0.01％ 以下。
(Al：0.01～0.06％)
Al是作为脱氧剂起作用的元素。为了发挥这样的效果，Al含量为 0.01％以上。但是，若Al含量过剩，则钢板的洁净性受到阻碍，因此使其 上限为0.06％。还有，Al含量优选为0.02％以上，0.05％以下。
(Nb：0.007～0.017％)
Nb是通过奥氏体粒的再结晶抑制效果而具有铁素体晶粒的微细化效 果的元素。为了发挥这样的效果，需要使Nb含有0.007％以上。但是，若 Nb的含量过剩，则韧性降低，因此使其上限为0.017％。还有，Nb含量的 优选的下限是0.010％以上，优选的上限是0.015％以下。
(Ti：0.007～0.017％)
Ti是强的氮化物形成元素，微量下就发挥出来自TiN的微细析出带来 的晶粒的微细化效果。为了有效地发挥这样的作用，需要使Ti含有0.007％ 以上。优选为0.01％以上。但是，若过剩地含有Ti，反而招致韧性的降低， 因此需要在0.017％以下，优选为0.015％以下。
(Ca：0.0005～0.003％)
Ca是通过夹杂物的控制而对于提高钢板的韧性有效的元素。为了发 挥这样的效果，需要使Ca含有0.0005％以上。但是，若过剩地含有Ca， 则韧性降低，因此需要在0.003％以下。还有，Ca含量的优选的下限为 0.001％以上，优选的上限为0.002％以下。
(N：0.0025～0.0050％)
N是通过适量含有而与Ti形成TiN，是对于提高钢板的韧性有效的元 素。为了有效地发挥这样的效果，需要使N含有0.0025％以上。但是，若 N含量过剩则固溶N增加，使钢板的韧性降低，因此需要使其上限为 0.0050％。还有，N含量的优选的下限为0.003％以上，优选的上限为0.0045％ 以下。
本发明中规定的含有元素如上述，余量是铁和不可避免的杂质。作为 该不可避免的杂质，能够允许因原料、材料、制造设备等的状况而引入的 元素的混入。另外根据需要，含有属于下述(a)～(c)中的任意一种以 上也有效，对应所含有的成分，高张力钢板的特性得到改善。含有这些元 素时的优选范围设定理由如下所述。
(a)B：0.002％以下(不含0％)
(b)Cu：0.35％以下(不含0％)
(c)选自Cr：0.3％以下(不含0％)、Mo：0.2％以下(不含0％)和 V：0.06％以下(不含0％)所构成的组中的一种以上
(B：0.002％以下(不含0％))
B通过生成BN而具有使对韧性造成不良影响的固溶N降低的作用。 但是，若B含量过多，则使B的析出物增加，韧性反而劣化，因此优选抑 制在0.002％以下。还有，B含量的优选的下限是0.0001％以上，低于 0.0001％时，固溶N降低作用不充分。更优选的上限是0.001％以下。
(Cu：0.35％以下(不含0％))
Cu是对于强度提高有效的元素。若Cu的含量过多，则热加工时容易 发生裂纹，因此优选使其上限为0.35％以下。还有，Cu含量的优选的下限 是0.001％以上，低于0.001％时这一效果不充分。更优选的上限是0.30％ 以下。
(选自Cr：0.3％以下(不含0％)、Mo：0.2％以下(不含0％)和V： 0.06％以下(不含0％)所构成的组中的一种以上)
Cr、Mo和V均使碳氮化物析出，是有助于强度上升的元素。但是， 若使之过剩地含有，则使韧性降低，因此优选Cr抑制在0.3％以下，Mo 抑制在0.2％以下，V抑制在0.06％以下。还有，为了有效的发挥它们的效 果，优选Cr含有0.01％以上，Mo含有0.01％以上，V含有0.001％以上。
为了制造本发明的钢板使之成为上述这样的组织，需要严密地规定其 制造条件。即，在制造本发明的高张力钢板时，t/4(t：板厚)位置在950～ 875℃的温度域时使压下率为30％以上，t/4(t：板厚)位置在820℃以下 且Ar3相变点以上的温度域时使压下率为30％以上，如此对于具有上述这 样的化学成分组成的钢板进行压下(基本上为控制轧制)，并且t/4(t：板 厚)位置在低于875℃且高于820℃的温度域和在二相温度域时不进行压 下，压下后使平均冷却速度为2.0℃/秒以下而进行冷却，需要使显微组织 成为铁素体-珠光体组织。该方法的各条件的范围设定理由如下。
t/4(t：板厚)位置的温度，可以通过对非定常一次传热传导方程式 进行差分计算而求得，除了板坯温度、室温、水温、轧制前后的板坯厚度 以外，如果可知板坯、轧辊和空气的热传导率，则也能够计算[例如，(a) “小门纯一，‘关于热轧的材料的温度变化的预想计算法的基础性研究’， 塑性与加工，1970年，第11卷，第118号，p.816-824”，(b)“冈户克， 中内一郎，藤田文夫，神尾宽，‘扁钢热轧机的粗轧模型公式’，铁与钢， 1977年，第63卷，A29-A32”，(c)“西冈洁等，‘厚板成对交叉轧机 的高精度高效率轧制技术’，轧制技术·轧制理论的发展与面向未来的潮 流，日本铁钢协会共同研究会轧制理论部会编，1994年，p.69-78”等]。
为了通过上述这样的制造条件制造本发明的高张力钢板，使用具有上 述这样的化学成分组成的钢板作为坯料钢板，该坯料钢板基本上使用的是 以铁素体组织为主体(例如，铁素体相为50面积％以上)的钢板。为了使 这样的坯料钢板的铁素体晶粒微细化，规定再结晶温度、未再结晶温度下 的压下率。还有，下述所示的温度以作为发挥着钢板的平均性能的位置的 t/4(t：板厚)位置的温度进行管理。
首先，为了使奥氏体晶粒微细化，需要在再结晶温度域进行充分的压 下(加热后的压下)。在再结晶温度域下施加压下率30％以上的压下，由 此能够使奥氏体晶内蓄积位错，以该位错为驱动力能够生成新的晶粒。在 具有上述这样的化学成分组成的钢板中，基本上通过在875℃以上的高温 域(再结晶温度域)施加压下而发生再结晶。但是，若施加压下的温度过 高，则产生的再结晶也容易生长，会比压下前的奥氏体晶粒粗大化。因此， 作为对奥氏体晶粒的微细化有效的压下温度域(再结晶有效温度域)，设 定为950～875℃。对于在该温度域中的压下而言，为了有效地发挥上述的 效果，需要使压下率为30％以上(优选为35％以上)，但通常为60％以下。
其次，为了增加能够成为铁素体晶粒的生成核的变形带，在未再结晶 温度域也进行充分的压下。若以比再结晶温度域低的温度施加压下，则奥 氏体晶粒不能生成新的晶粒，而成为扁平的组织，变形带被导入晶内。但 是，在未再结晶温度域的高温侧的压下容易产生混合晶粒组织，容易生成 粗大的铁素体晶粒。因此，施加压下的温度域为820℃以下且Ar3相变点 以上的低温侧(未再结晶温度域的低温侧)，在低于875℃且高于820℃的 温度域(未再结晶温度域的高温侧)不进行压下。对于在未再结晶温度域 的低温侧的压下而言，为了有效地发挥上述的效果，需要使压下率为30％ 以上(优选为35％以上)，但通常为80％以下。另外在未再结晶温度域的 低温侧的压下，并不意味着遍布该温度域的整个范围进行压下，如果能确 保30％以上的压下率，则也可以在此温度域内的温度(例如，实施例所示 的“轧制结束温度”)下停止压下。
还有，在相比未再结晶温度域为低温的二相温度域或较之更低的温度 域，即在低于Ar3相变点的温度域内若进行压下，则虽然钢板的强度提高， 但伴随加工强化的应力集中变得显著，钢板的韧性劣化，因此不进行压下。
进行了上述这样的压下(基本上是控制轧制)之后，需要使轧制结束 温度至室温的平均冷却速度为2.0℃/秒以下而进行冷却，使显微组织成为 铁素体-珠光体组织。若这时的平均冷却速度比2.0℃/秒快，则生成韧性普 遍低的贝氏体组织，不能使显微组织成为“铁素体-珠光体组织”。平均冷 却速度优选为1.0℃/秒以下，更优选为0.5℃/秒以下。
本发明的高张力钢板能够有利地适用为所谓的厚钢板。此时的板厚约 为7mm以上，上限没有特别限定，但通常为40mm以下的程度。
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、后述的主旨的范围内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。
本申请基于2012年9月11日申请的日本国专利申请第2012-199798 号主张优先权的利益。2012年9月11日申请的日本国专利申请第2012- 199798号的说明书的全部内容在本申请中为了参考而援引。
【实施例】
对于下述表1所示的各种化学成分组成的钢锭，以下述表2所示的制 造条件实施控制轧制，制造板厚40mm的TMCP(thermo-mechanical control  process)钢板。还有，表1中也显示各钢锭的Ar3相变点，该值依据下述 (5)式求得。
Ar3相变点＝868-369×[C]+24.6×[Si]-68.1×[Mn]-36.1×[Ni] -20.7×[Cu]-24.8×[Cr]+29.6×[Mo]   …(5)
其中，[C]、[Si]、[Mn]、[Ni]、[Cu]、[Cr]和[Mo]分别表示C、 Si、Mn、Ni、Cu、Cr和Mo的含量(质量％)。
【表1】

【表2】

对于如上述这样得到的各钢板，分别按下述的要点，实施显微组织(铁 素体粒径、铁素体+珠光体分率和贝氏体分率)、钢板特性(抗拉强度TS 和低温韧性(断裂转变温度vTrs))的评价。
(铁素体粒径、铁素体+珠光体分率和贝氏体分率的测定)
铁素体+珠光体分率和贝氏体分率的测定是，使用光学显微镜对于各 钢板的t/4(t：板厚)位置，以倍率100倍观察1个视野：600μm×800μm 的区域，用图像分析软件进行测定，求得5个视野的平均值。另外，铁素 体粒径是在各钢板的t/4(t：板厚)位置，以100倍观察5个视野，将铁 素体晶粒的大小假定为圆时的直径作为当量圆直径求得并使之平均化(平 均当量圆直径)。
(拉伸试验)
从各钢板的总厚中，沿着相对于轧制方向垂直的方向，提取JISZ 2201的1B号试验片，按JISZ 2241的要点进行拉伸试验，测定抗拉强度 TS。并且抗拉强度在485MPa以上的为合格。
(低温韧性的评价)
在各钢板的t/4(t：板厚)位置，沿着与轧制方向垂直的方向提取ASTM A370-05(0.500-in.Round Specimen)试验片，依据ASTM A 370 -05，进行夏比冲击试验，测定断裂转变温度vTrs。并且断裂转变温度vTrs 在-80℃以下的评价为低温韧性优异。
这些结果与CEQ值和σ值一起示于下述表3中。
【表3】

由这些结果可以进行如下分析(还有，下述No.表示表中的试验No.)。 可知满足本发明所规定的要件的No.1～10的钢板的低温韧性优异，并且 确保着高抗拉强度TS。
相对于此，No.11～21的钢板欠缺本发明中规定的某一要件，某种特 性劣化。首先，No.11、16因为Ni含量比本发明所规定的范围少，不能满 足良好的韧性。另外，CEQ值也小，不能确保规定的强度。
No.12虽然Ni含量在本发明规定的范围内，但CEQ值变小，因此即 使满足低温韧性，也不能确保规定的强度。No.13因为Ni含量相比本发明 规定的范围过剩，另外CEQ值也变大，所以即使满足强度，也不能满足 低温韧性。
No.14、15虽然化学成分组成在本发明所规定的范围内，但CEQ值和 σ值的至少任意一个不满足规定值，因此即使满足强度，也不能满足低温 韧性。
No.17、18由于本发明所规定的950～875℃的温度域(再结晶温度域) 和820℃以下且Ar3相变点以上的温度域(未再结晶温度域的低温侧)的 压下率的至少任意一个不足，所以铁素体粒径变大，不能满足低温韧性。 No.19虽然CEQ值不足，但是通过施加二相温度域的压下，通过加工强化 而能够满足强度。但是，伴随加工强化而来的应力集中变得显著，不能满 足低温韧性。
No.20因为轧制后的平均冷却速度高，所以生成韧性普遍低的贝氏体 组织，不能满足低温韧性。No.21虽然Ni含量在本发明所规定的范围内， 但在低于875℃且高于820℃的温度域(未再结晶温度域的高温侧)施加 压下，粗大的混合晶粒组织产生，因此不能确保良好的低温韧性。另外， 铁素体粒径变大，CEQ值也小，因此也不能满足强度。
基于这些数据，CEQ值和抗拉强度TS的关系示于图1中。另外σ值 和断裂转变温度vTrs的关系示于图2中。在图1、2中，全部填充的菱形 标记“◆”表示发明例，三角标记“△”表示比较例。由此结果可知，将 CEQ值、σ值控制在适当的范围内，在改善高张力钢板的强度和低温韧性 上有效。
产业上的可利用性
本发明满足规定的化学成分组成，由下述(1)式规定的CEQ(质量％) 为0.345以上且0.428以下，并且由下述(2)式规定的σ为2080以上， 且t/4(t：板厚)位置的显微组织是铁素体与珠光体的混合组织，所述铁 素体晶粒的平均当量圆直径为7.0μm以下，由此能够实现高强度且低温韧 性也优异的高张力钢板。
CEQ＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu] +[Ni])/15        …(1)
σ＝2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400× [Ni]         …(2)
其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分别表示C、 Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(质量％)。