JP6477020B2 - 熱延鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱延鋼板に関する。

近年の構造物は大型化の傾向にある。たとえば、建築物は高層化され、橋梁は大スパン化されている。これらの構造物は、地震及び台風等により崩壊しないよう、安全性が求められる。構造物の安全性を確保するために、これらの構造物に利用される鋼材には、低温靭性の向上が求められる。低温靭性が優れていれば、地震及び台風等による急激な振動により構造物に亀裂が発生するのを抑制でき、構造物の局所的な崩壊を防ぐことができる。

構造物には、鋼材として、角形鋼管（コラム）が多用される。近年の構造物の大型化に伴い、構造物に利用されるコラムの重量の低減や、構造物内の空間をより広く取ることが要求されている。これらの要求に応えるために、コラム用鋼板の薄手化が進められている。

以上のとおり、コラム用鋼板には、薄手化が求められるとともに、優れた低温靭性が求められる。ところで、従来のコラムは、鋼板を溶接することにより、Ｌ字又はＵ字形状を成形して製造されていた。しかしながら、最近では、コラムは主として、薄手のコラム用鋼板を曲げ加工することにより成形される。したがって、薄手のコラム用鋼板には、優れた低温靭性だけでなく、優れた曲げ加工性も求められる。

コラム用鋼板の低温靭性を高める技術が、特開平１０−１７９８１号公報（特許文献１）、特開平４−１４１５１７号公報（特許文献２）及び特開２００８−２４００９７号公報（特許文献３）に開示されている。

特許文献１に開示された鋼材では、鋼材の表面のうち、少なくとも２つの外表面に関して、表層から全厚みの１０〜３３％の範囲内の平均フェライト粒径が３μｍ以下であり、マルテンサイトの割合が１０〜６０％である。上記鋼材の製造方法は次のとおりである。熱間圧延前又は圧延途中に２〜４０℃／秒の冷却速度で鋼材をＡ_r3点以下に冷却する。Ａ_r3点以下で、復熱が完了するまでの間に、２０〜９０％の累積圧下率で仕上げ圧延を完了する。鋼材をＡ_r3点まで復熱した後、０．２〜２０℃／秒の冷却速度で鋼材を冷却し、フェライト変態させる。この製造方法では、５０ｍｍ程度の板厚を有する厚板の表層をＡ_r3点以下まで冷やす。そして、圧延後、鋼板の保持熱量による復熱を利用して、表層をオーステナイトに逆変態させて微細化する。

特許文献２に開示された鋼材は、鋼材厚の２〜３３％に対応する上下表層部において、５μｍ以下の結晶粒径のフェライトを面積率で５０％以上含有し、脆性亀裂伝播停止特性及び低温靭性に優れる。上記鋼材の製造方法は次のとおりである。鋼材を熱間圧延して、鋼材厚の２〜３３％に対応する上下表層部の領域を、Ａ_r3点以上の温度から２℃／秒以上の冷却速度で冷却する。鋼材をＡ_r3点以下に冷却した後冷却を停止して、鋼材を復熱させる。冷却後の復熱が完了する迄の間に仕上げ圧延を実施する。

特許文献３に開示された鋼板の製造方法は次のとおりである。粗圧延後、仕上げ圧延前に、シートバーに対して、表層部を５０℃／秒以上の冷却速度でＡ_r3点以下の温度に達するまで急冷する（加速冷却）。加速冷却を停止後、表層部の温度を、逆変態が完了するＡ_c3点以上の温度まで復熱させ、その後、仕上圧延を実施する。以上の製造方法により製造された鋼板は、表面品質と延性亀裂伝播特性に優れる。

特開平１０−１７９８１号公報 特開平０４−１４１５１７号公報 特開２００８−２４００９７号公報

上述のとおり、最近では、コラムは、溶接に代えて、６〜２５ｍｍの薄手のコラム用鋼板に対して曲げ加工を実施して製造される。特許文献１及び２では、表面から板厚の３３％の深さ位置までの表層領域を微細化して、低温靭性に優れた鋼板を製造する。６〜２５ｍｍの板厚のコラム用鋼板に特許文献１及び２の技術を適用した場合、鋼板の表面から３３％の深さ位置まで微細組織が形成される。この場合、微細組織が鋼板内部にまで形成されるため、曲げ加工性が低い。

特許文献３では、圧延後の表層部の温度をＡ_c3点に至るまで復熱し、その後、オーステナイト単相域で鋼材を圧延する。特許文献３の鋼材はＴｉを含有する。そのため、フェライト変態、及び、復熱時のオーステナイト逆変態は、Ｔｉのソリュートドラッグ効果により遅延する。その結果、変態時間が長くなり、板厚内部で粒成長が起り、低温靭性が低下する。

本発明の目的は、低温靭性及び曲げ性に優れた熱延鋼板及び熱延鋼板の製造方法を提供することである。

本発明による熱延鋼板は、Ｃ：０．０１〜０．２０％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５〜１．０％、Ｎ：０．０１％以下、Ｎｂ：０〜０．１０％、Ｂ：０〜０．００３０％、Ｃａ：０〜０．００５０％、Ｍｏ：０〜０．５％、及び、Ｃｒ：０〜１．０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成と、面積分率で７０％以上のフェライトと、パーライトからなる組織とを備え、６〜２５ｍｍの板厚Ｔ０を有する。板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣは５〜１５μｍである。熱延鋼板はさらに、表面から板厚方向に形成され、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの１．０倍未満である細粒層を含む。細粒層は、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である特定細粒層を含む。特定細粒層の厚さをＴＦ０とし、細粒層のうちフェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１倍未満である極細粒層の厚さをＴＦ１とした場合、式（１）〜式（３）を満たす。特定細粒層と極細粒層のフェライト粒の平均粒径は、平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である。
２≦（ＴＦ０＋ＴＦ１）／Ｔ０×１００≦１２ （１）
０＜ＴＦ０／Ｔ０×１００≦１２ （２）
０≦ＴＦ１／Ｔ０×１００≦２ （３）

本発明による熱延鋼板は、低温靭性及び曲げ性に優れる。

図１は、熱延鋼板の表層の細粒層（特定細粒層及び極細粒層）のフェライト粒の平均粒径の測定方法を説明するための模式図である。

本発明者らは、６〜２５ｍｍの板厚を有する薄手の熱延鋼板の低温靭性及び曲げ性について、調査及び検討を行い、次の知見を得た。

（１）薄手の鋼板では、熱間圧延中の保持熱量が小さい。したがって、鋼板の表面を冷却しすぎれば、鋼板が冷えすぎて復熱しない。この場合、鋼板内部も硬質化して、曲げ性が低くなる。

（２）薄手の鋼板に対して、板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣを５〜１５μｍにする。さらに、鋼板の表層を細粒化して細粒層を形成し、細粒層のフェライト粒を、その他の鋼板部分（板厚内部）のフェライト粒よりも細粒にする。ここで、細粒層とは、フェライト粒の平均粒径が板厚内部の平均粒径ＧＣの１．０倍未満の領域を意味する。細粒層の具体的な定義は後述する。細粒層は、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍となる領域の特定細粒層を含む。細粒層はさらに、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１倍未満となる領域の極細粒層を含んでもよい。板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣが５〜１５μｍであり、さらに、特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の合計が所定の厚さの範囲内であれば、優れた低温靭性及び曲げ性が得られる。しかしながら、極細粒層の厚さＴＦ１が厚すぎれば、曲げ性が低下する。

熱延鋼板の板厚をＴ０と定義する。板厚Ｔ０と、特定細粒層の厚さＴＦ０と、極細粒層の厚さＴＦ１とが、式（１）〜式（３）を満たし、特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍であれば、熱延鋼板は優れた低温靭性及び曲げ性を有する。
２≦（ＴＦ０＋ＴＦ１）／Ｔ０×１００≦１２ （１）
０＜ＴＦ０／Ｔ０×１００≦１２ （２）
０≦ＴＦ１／Ｔ０×１００≦２ （３）
つまり、板厚Ｔ０に対する特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の合計の比（％）が２〜１２％であり（式（１））、板厚Ｔ０に対する厚さＴＦ０の比が０超〜１２％であり（式（２））、かつ、板厚Ｔ０に対する極細粒層の厚さＴＦ１の比（％）が０〜２％であって（式（３））、さらに、特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍であれば、優れた低温靭性及び曲げ性が得られる。

（３）上述の組織を有する薄手の熱延鋼板を製造するために、鋼板をＡ_r3点以下で仕上げ圧延を実施した後、鋼材の表層のみを速い冷却速度で短時間急冷する。たとえば、仕上げ圧延装置（フィニッシャー）の最終スタンドと、最終スタンドの１つ前のスタンド（以下、前段スタンドという）との間に冷却装置を設置して、前段スタンドを出た鋼板表面を、５０℃／秒以上でＡ_r3点以下になるまで冷却する（第１冷却工程）。このような速い冷却速度でフェライト域温度まで冷却すれば、鋼板の板厚方向の温度分布が大きくなる。さらに、変態時の冷却速度が速いため、冷却後に表層に形成されるフェライト粒が細粒となる。さらに、速い冷却速度での冷却により、鋼板の保持熱量が失われず、仕上げ圧延後の鋼板の表層がＡ_c3点以上に復熱する。復熱により鋼板表面の温度がＡ_c3点に到達した後、２．５秒以内に再び急冷する（第２冷却工程）。これにより、表層のみがいったん逆変態し、微細化される。その結果、特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１との合計を板厚Ｔ０の２〜１２％とすることができ、さらに、極細粒層の厚さＴＦ１を板厚Ｔ０の０〜２％に抑えることができる。さらに、板厚内部のフェライト粒の平均粒径を５〜１５μｍとすることができ、特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径を平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍にすることができる。なお、上記製造方法により、特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の合計を板厚Ｔ０の１２％以下に抑えることができるため、熱延鋼板の表面品位も維持される。

（４）鋼材の表層を短時間急冷した後（第１冷却工程後）、復熱中であって表面温度がＡ_c3点以下の鋼板に対して、２０％以下の圧下率でさらに仕上げ圧延を実施してもよい。この場合、Ａ_c3点以下の鋼板の表層に多くのひずみが導入されるため、特定細粒層がさらに形成されやすい。

以上の知見に基づいて完成した本実施形態による熱延鋼板は、Ｃ：０．０１〜０．２０％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５〜１．０％、Ｎ：０．０１％以下、Ｎｂ：０〜０．１０％、Ｂ：０〜０．００３０％、Ｃａ：０〜０．００５０％、Ｍｏ：０〜０．５％、及び、Ｃｒ：０〜１．０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成と、面積分率で７０％以上のフェライトと、パーライトからなる組織とを備え、６〜２５ｍｍの板厚Ｔ０を有する。板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣは５〜１５μｍである。熱延鋼板はさらに、表面から板厚方向に形成され、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの１．０倍未満である細粒層を含む。細粒層は、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である特定細粒層を含む。特定細粒層の厚さをＴＦ０とし、細粒層のうちフェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１倍未満である極細粒層の厚さをＴＦ１とした場合、式（１）〜式（３）を満たす。特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径は、平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である。
２≦（ＴＦ０＋ＴＦ１）／Ｔ０×１００≦１２ （１）
０＜ＴＦ０／Ｔ０×１００≦１２ （２）
０≦ＴＦ１／Ｔ０×１００≦２ （３）

上記熱延鋼板の化学組成は、Ｎｂ：０．００１〜０．１０％、Ｂ：０．０００５〜０．００３０％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、及び、Ｃｒ：０．０２〜１．０％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。

本実施形態による熱延鋼板の製造方法は、上述の化学組成を有するスラブを１１００〜１３５０℃に加熱する工程と、加熱されたスラブに対して、Ａ_r3点以上で仕上げ圧延を実施して鋼板を製造する工程と、仕上げ圧延後の鋼板を５０℃／秒以上の冷却速度で冷却し、鋼板の表面温度をＡ_r3〜Ａ_r3−２００℃にする第１冷却工程と、第１冷却工程後、鋼板を復熱させて鋼板の表面温度をＡ_c3点以上にする復熱工程と、鋼板の表面温度がＡ_c3点に到達してから２．５秒以内に、鋼板を３０℃／秒以上の冷却速度で冷却して鋼板の表面温度を７００〜４５０℃にする第２冷却工程と、第２冷却工程後、鋼板を巻取る工程とを含む。

この場合、上述の組織を有する熱延鋼板を製造できる。

好ましくは、上記製造方法は、復熱工程中であって表面温度がＡ_ｃ３点以下の鋼板に対して２０％以下（０％を含まない）の圧下率で仕上げ圧延をさらに実施する工程を含む。

この場合、製造された熱延鋼板の表層中のフェライト粒がさらに微細になりやすい。

以下、本実施形態の熱延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。

［化学組成］
本実施形態の熱延鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。

Ｃ：０．０１〜０．２０％
炭素（Ｃ）は鋼の強度を高める。Ｃ含有量は低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、鋼の低温靭性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０１〜０．２０％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０４％であり、さらに好ましくは０．０６％である。Ｃ含有量の好ましい上限は。０．１６％であり、さらに好ましくは０．１２％である。

Ｓｉ：０．０１〜１．０％
シリコン（Ｓｉ）は、鋼を脱酸する。Ｓｉはさらに、フェライトに固溶して鋼の強度を高める。Ｓｉ含有量が低すぎれば、上記効果が得られない。一方、Ｓｉ含有量が高すぎれば、鋼の低温靭性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は０．０１〜１．０％である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．０３％であり、さらに好ましくは０．１％である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．９％であり、さらに好ましくは０．５％である。

Ｍｎ：０．５〜２．５％
マンガン（Ｍｎ）は、フェライトに固溶して鋼の強度を高める。Ｍｎ含有量が低すぎれば、上記効果が得られない。一方、Ｍｎ含有量が高すぎれば、スラブの割れ感受性が高まり、割れが発生しやすくなる。したがって、Ｍｎ含有量は、０．５〜２．５％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．６％であり、さらに好ましくは０．８％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は２．０％であり、さらに好ましくは１．８％である。

Ｐ：０．１％以下
燐（Ｐ）は不純物である。Ｐは鋼の加工性及び溶接性を低下する。したがって、Ｐ含有量は０．１％以下である。低温靭性及び曲げ性をさらに高める場合、好ましいＰ含有量は０．０２％以下である。Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。

Ｓ：０．０１％以下
硫黄（Ｓ）は不純物である。ＳはＭｎＳ等の粗大な介在物を生成し、鋼の成形性を低下する。したがって、Ｓ含有量は０．０１％以下である。低温靭性及び曲げ性をさらに高める場合、好ましいＳ含有量は０．００５％以下である。

Ａｌ：０．００５〜１．０％
アルミニウム（Ａｌ）は鋼を脱酸する。Ａｌ含有量が低すぎれば、この効果が得られない。一方、Ａｌ含有量が高すぎれば、Ａ₃変態点が高くなり、本実施形態のコラム用熱延鋼板に必要な圧延温度が確保しにくくなる。したがって、Ａｌ含有量は０．００５〜１．０％である。Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．６％であり、さらに好ましくは０．３％である。本実施形態でいうＡｌ含有量とは、酸可溶Ａｌ（ｓｏｌ．Ａｌ）を意味する。

Ｎ：０．０１％以下
窒素（Ｎ）は不純物である。Ｎは鋼に固溶して、鋼の延性及び低温靭性を低下する。したがって、Ｎ含有量は、製造工程への負荷が許容できる範囲で、０．０１％以下である。好ましいＮ含有量は０．００６％以下である。Ｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。

本実施形態による熱延鋼板の化学組成の残部はＦｅ及び不純物からなる。本明細書において、不純物とは、鉄鋼材料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するものを意味する。

本実施形態による熱延鋼板の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ、Ｂ、Ｃａ、Ｍｏ、及び、Ｃｒからなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。

Ｎｂ：０〜０．１０％
ニオブ（Ｎｂ）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、Ｎｂは結晶粒を微細化する。しかしながら、Ｎｂ含有量が高すぎればフェライト変態が遅延し、表層の逆変態を活用できない。したがって、Ｎｂ含有量は０〜０．１０％である上記効果をより有効に得るためのＮｂ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．０５％である。

Ｂ：０〜０．００３０％
ボロン（Ｂ）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、Ｂは粒界の強度を高め、鋼の低温靭性を高める。しかしながら、Ｂ含有量が高すぎれば、その効果が飽和する。したがって、Ｂ含有量は０〜０．００３０％である。上記効果をより有効に得るためのＢ含有量の好ましい下限は０．０００５％であり、さらに好ましくは０．０００８％である。Ｂ含有量の好ましい上限は０．００２０％である。

Ｃａ：０〜０．００５０％
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は溶鋼中に微細な酸化物を生成し、結晶粒を微細化する。Ｃａはさらに、鋼中のＳと結合して球形のＣａＳを生成し、ＭｎＳ等の延伸介在物の生成を抑制する。延伸介在物の生成が抑制されれば、鋼の曲げ性が高まる。したがって、Ｃａ含有量は０〜０．００５０％である。上記効果をより有効に得るためのＣａ含有量の好ましい下限は０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００４５％である。

Ｍｏ：０〜０．５％
モリブデン（Ｍｏ）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、Ｍｏは粒成長を抑制して結晶粒を微細化する。しかしながら、Ｍｏ含有量が高すぎれば、スラブの割れ感受性が高まる。したがって、Ｍｏ含有量は０〜０．５％である。上記効果をより有効に得るためのＭｏ含有量の好ましい下限は０．０２％であり、さらに好ましくは０．０５％である。Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．４％である。

Ｃｒ：０〜１．０％
クロム（Ｃｒ）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、Ｃｒはパーライト変態を抑制し、表層の逆変態の製造範囲を拡げる。しかしながら、Ｃｒ含有量が高すぎれば、延性が低下する。したがって、Ｃｒ含有量は０〜１．０％である。上記効果をより有効に得るためのＣｒ含有量の好ましい下限は０．０２％であり、さらに好ましくは０．０４％である。Ｃｒ含有量の好ましい上限は０．８％である。

［ミクロ組織］
本実施形態による熱延鋼板の組織は、面積分率で７０％以上のフェライトと、パーライトとからなる。以降の説明では、組織中のフェライトの面積分率を「フェライト分率」と称し、パーライトの面積分率を「パーライト分率」と称する。フェライト分率が７０％未満であれば、鋼の曲げ性が低下する。フェライト分率が７０％以上であれば、優れた曲げ性が得られる。

ミクロ組織観察及びフェライト分率は次の方法で測定される。熱延鋼板の板厚をＴ０（ｍｍ）と定義する。熱延鋼板の表面からＴ０／４深さ部分をナイタールでエッチングする。エッチングされた部分の任意の４視野（各視野は４００μｍ×４００μｍ）で、ミクロ組織観察を実施する。エッチングにより、フェライト、パーライト等の組織を識別できる。各視野のフェライト分率を求め、その平均をフェライト分率（％）と定義する。

［板厚Ｔ０］
本実施形態による熱延鋼板は、曲げ加工により成形されるコラムに特に好適に用いられる。そのため、本実施形態で対象とする熱延鋼板の板厚Ｔ０は、６〜２５ｍｍである。板厚Ｔ０が６ｍｍ未満である場合、後述の第１冷却工程後の復熱能力が低いため、表層が微細化されない。一方、板厚Ｔ０が２５ｍｍを超えれば、曲げ加工の対象とならない。さらに、板厚Ｔ０が２５ｍｍを超える場合、仕上げ圧延でのスタンド間の冷却において、熱延鋼板の表面から板厚Ｔ０の１２％深さまでの領域（表層）をＡ_r3点以下まで冷却するのが熱伝導の観点から困難である。そのため、生産性が低下する。したがって、本実施形態の熱延鋼板の板厚Ｔ０は６〜２５ｍｍである。

［板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣ］
本実施形態の熱延鋼板の板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣは５〜１５μｍである。

ここで、平均粒径ＧＣは次の方法で測定される。熱延鋼板の圧延方向と垂直な断面（横断面という）において、表面から板厚Ｔ０の１／４〜３／４の深さ範囲を板厚内部と定義する。横断面に対して上述のミクロ組織観察を実施して、板厚内部のフェライト粒を特定する。特定されたフェライト粒の平均粒径を、ＪＩＳ Ｇ０５５１（２０１３）に準拠した交点の数に基づいて求める。

板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣが５〜１５μｍであれば、６〜２５ｍｍの板厚Ｔ０を有する熱延鋼板において、後述の細粒層を備えることを条件に、優れた曲げ性が及び優れた低温靭性が得られる。平均粒径ＧＣが５μｍ未満であれば、板厚内部のフェライト粒が微細過ぎる。この場合、板厚内部が硬質化して、曲げ性が低下する。一方、平均粒径ＧＣが１５μｍを超えれば、熱延鋼板の低温靭性が低下する。

［細粒層、特定細粒層及び極細粒層］
本実施形態の熱延鋼板はさらに、表面に細粒層を備える。細粒層は、熱延鋼板の表面から内部に向かって板厚方向に形成される。熱延鋼板の表面を含む表層において、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの１．０倍未満となる領域を、「細粒層」と定義する。

細粒層のうち、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍となる領域を「特定細粒層」と定義する。さらに、細粒層のうち、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１倍未満となる領域を「極細粒層」と定義する。特定細粒層の厚さをＴＦ０とし、極細粒層の厚さをＴＦ１とした場合、板厚Ｔ０に対する厚さＴＦ０及び厚さＴＦ１の合計の比は２〜１２％であり、板厚Ｔ０に対する厚さＴＦ０の比は０超〜１２％であり、板厚Ｔ０に対する厚さＴＦ１の比は０〜２％である。換言すれば、板厚Ｔ０と、厚さＴＦ０及びＴＦ１とは、次の式（１）〜式（３）を満たす。
２≦（ＴＦ０＋ＴＦ１）／Ｔ０×１００≦１２ （１）
０＜ＴＦ０／Ｔ０×１００≦１２ （２）
０≦ＴＦ１／Ｔ０×１００≦２ （３）

特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の合計（以下、特定細粒層等厚さという）は、熱延鋼板の板厚Ｔ０の２％〜１２％である。特定細粒層等厚さが板厚の２％未満であれば、特定細粒層等厚さが薄すぎる。この場合、熱延鋼板の低温靭性が低下する。一方、特定細粒層等厚さが板厚の１２％を超えれば、特定細粒層等厚さが厚すぎる。この場合、熱延鋼板の板厚内部に至る部分にまで細粒層が形成され、板厚内部が硬質化する。そのため、熱延鋼板の曲げ性が低下する。特定細粒層等厚さ（ＴＦ０＋ＴＦ１）が板厚Ｔ０の２〜１２％であれば、優れた低温靭性及び曲げ性が得られる。

極細粒層は細粒層内に存在してもよいし、存在しなくてもよい。しかしながら、極細粒層が存在する場合、極細粒層の厚さＴＦ１が厚すぎれば、熱延鋼板が硬質化して熱延鋼板の曲げ性が低下する。したがって、極細粒層の厚さＴＦ１は、熱延鋼板の板厚Ｔ０の０〜２％である。なお、特定細粒層は必ず存在するため、板厚Ｔ０に対する特定細粒層ＴＦ１の比は０超〜１２％である。

なお、表層の細粒層が特定細粒層を含まない場合、つまり、細粒層の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．４倍よりも高く１．０倍未満である場合、熱延鋼板の低温靭性が低下する。

［特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径］
本実施形態では、特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径（極細粒層が存在しない場合は、特定細粒層のフェライト粒の平均粒径）は、平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である。特定細粒層及び極細粒層のフェライト粒の平均粒径が０．１倍未満であれば、熱延鋼板の曲げ性が低下し、０．４倍を超えれば、熱延鋼板の低温靭性が低下する。平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍であれば、熱延鋼板は優れた低温靭性及び優れた曲げ性を有する。

［細粒層中の特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の測定方法］
特定細粒層の厚さＴＦ０、極細粒層の厚さＴＦ１は、次のとおり測定される。熱延鋼板の横断面（圧延方向に垂直な断面、４００μｍ×４００μｍ）のうち、表面から板厚の３５％深さまでの領域（以下、対象領域という）において、上述のミクロ組織観察を実施してフェライト粒を特定する。特定された各フェライト粒の粒径をＪＩＳ Ｇ０５５１（２０１３）に準拠した交点の数に基づいて求める。続いて、フェライト粒の平均粒径を、板厚Ｔ０の１％単位で測定する。具体的には、図１に示すとおり、上記横断面１を、板厚方向に、板厚Ｔ０の１％ピッチで区画する。区画された各領域１０は、幅４００μｍであり、厚さは板厚Ｔ０の１％である。各領域１０ごとに、フェライト粒の平均粒径を求める。

得られたフェライト粒の平均粒径に応じて、各領域１０を、次のカテゴリに分類する。
細粒層Ａ（特定細粒層）：フェライト粒の平均粒径が、平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍
細粒層Ｂ（極細粒層）：フェライト粒の平均粒径が、平均粒径ＧＣの０．１倍未満
細粒層Ｃ：フェライト粒の平均粒径が、平均粒径ＧＣの０．４倍超〜１．０倍未満
一般層Ｄ：フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの１．０倍以上
上記カテゴリに区分された各領域１０のうち、細粒層Ａに区分された領域１０の厚さの合計を、特定細粒層の厚さＴＦ０と定義する。同様に、細粒層Ｂに区分された領域１０の厚さの合計を、極細粒層の厚さＴＦ１と定義する。

熱延鋼板の表層は、表面から鋼板中央に向かって、例えば、次のとおり層が配列され得る。
パターン１：表面→細粒層Ａ→細粒層Ｃ→一般層Ｄ
パターン２：表面→細粒層Ｂ→細粒層Ａ→細粒層Ｃ→一般層Ｄ
パターン３：表面→細粒層Ｂ→細粒層Ａ→一般層Ｄ
パターン４：表面→細粒層Ａ→細粒層Ｂ→細粒層Ａ→細粒層Ｃ→一般層Ｄ
パターン５：表面→細粒層Ａ→細粒層Ｂ→細粒層Ａ→一般層Ｄ
パターン６：表面→細粒層Ａ→一般層Ｄ
パターン７：表面→細粒層Ｂ→一般層Ｄ
パターン８：表面→細粒層Ｂ→細粒層Ｃ→細粒層Ｄ
パターン９：表面→細粒層Ｃ→一般層Ｄ
パターン１０：表面→一般層Ｄ
本実施形態の熱延鋼板は、パターン１〜パターン６のいずれかである。

なお、本実施形態のコラム用熱延鋼板の引張強度は４００ＭＰａ以上である。

［製造方法］
本実施形態のコラム用熱延鋼板の製造方法の一例を説明する。本製造方法は、スラブを加熱する工程（加熱工程）と、加熱されたスラブを圧延して鋼板を製造する工程（圧延工程）と、仕上げ圧延後に鋼板の表層を冷却する工程（第１冷却工程）と、第１冷却工程後、表層を復熱させる工程（復熱工程）と、復熱工程後、鋼板を急冷する工程（第２冷却工程）と、第２冷却工程後の熱延鋼板を巻取る工程（巻取り工程）とを含む。以下、各工程について説明する。

［加熱工程］
はじめに、上記化学組成を有するスラブを１１００〜１３５０℃に加熱する。スラブは、連続鋳造により製造される。スラブの加熱温度が１１００℃未満であれば、スラブの均質化が不十分となり、加工性が低下する。一方、スラブの加熱温度が１３５０℃を超えれば、スラブ内でオーステナイト粒が粗大になるため、熱延鋼板のフェライト粒の平均粒径を細かくすることができない。したがって、スラブを１１００〜１３５０℃に加熱する。

［圧延工程］
圧延工程では、加熱されたスラブに対して粗圧延を実施し、さらに、仕上げ圧延を実施して鋼板を製造する。粗圧延及び第１冷却工程前の仕上げ圧延における圧延温度は、組織の均一性及び鋼板形状を確保するため、Ａ_r3点以上である。

［第１冷却工程］
上記仕上げ圧延後の鋼板を、５０℃／秒以上の冷却速度ＣＲ１で、鋼板表面がＡ_r3点〜Ａ_r3点−２００℃となるまで冷却する（第１冷却）。第１冷却における冷却速度ＣＲ１が５０℃／秒未満である場合、鋼板の表層だけでなく、板厚内部まで冷却されてしまう。この場合、表層のみを微細化することができない。したがって、冷却速度ＣＲ１は５０℃／秒以上である。冷却速度ＣＲ１の好ましい下限は２００℃／秒である。この場合、細粒層がより均一に微細化される。冷却速度ＣＲ１の上限は特に制限されない。しかしながら、製造設備上、冷却速度ＣＲ１の好ましい上限は１０００℃／秒である。冷却速度ＣＲ１はたとえば、仕上げ圧延時の圧延速度を調整することにより、調整できる。冷却装置の冷却能力（冷却流体等を用いる場合は、その流量）を調整することにより、冷却速度ＣＲ１を調整してもよい。

第１冷却では、鋼板の表面温度がＡ_r3点〜Ａ_r3点−２００℃になるまで冷却する。第１冷却後の表面温度がＡ_r3点を超える場合、表層がフェライト変態しないため、微細化しない。一方、表面温度がＡ_r3−２００℃未満となれば、鋼板が冷えすぎて復熱しにくい。さらに、鋼板内部まで冷却されて、細粒層の厚さが板厚の１２％を超える。したがって、第１冷却では、鋼板の表面温度がＡ_r3点〜Ａ_r3点−２００℃になるまで冷却する。第１冷却はたとえば、仕上げ圧延機（フィニッシャー）の最終スタンドと、その１つ前の前段スタンドとの間に冷却装置を設置して、その冷却装置を用いて冷却する。

［復熱工程］
第１冷却により冷却された鋼板をＡ_c3点まで復熱させる。鋼板の表面温度がＡ_c3点まで復熱されれば、表層がオーステナイトに逆変態する。そのため、表層のフェライト粒を微細化できる。上述の第１冷却工程を実施した鋼板を放置しておけば、復熱により表面温度がＡ_c3点に到達する。

好ましくは、第１冷却工程後、復熱中であって、表面温度がＡ_c3点以下である鋼板に対して、２０％以下（０％を含まない）の圧下率でさらに仕上げ圧延を実施する。この場合、フェライトにさらに多くのひずみが導入される。ひずみが多く導入されれば、復熱によりＡ_c3点に到達した表層の組織がオーステナイトに逆変態しやすくなり、表層のフェライト粒の平均粒径がさらに微細になる。圧下率が高いほど、その効果は大きい。しかしながら、圧下率が２０％を超えると、フェライトでの圧延集合組織が形成され、異方性が生じる。この場合、熱延鋼板の曲げ性が低下する。したがって、第１冷却後にさらなる仕上げ圧延を実施する場合、圧下率は２０％以下である。

［第２冷却工程］
復熱により鋼板の表面温度がＡ_c3点まで到達した後、２．５秒以内に、鋼板に対して３０℃／秒以上の冷却速度ＣＲ２で急冷（強制冷却）を実施する（第２冷却）。第２冷却はたとえば、ランアウトテーブル（ＲＯＴ）の冷却装置（冷却バンク）を用いる。

Ａ_c3点に到達した後第２冷却を実施するまでの時間が２．５秒を超えれば、逆変態により微細化されたオーステナイトの粒成長が促進され、粗大化してしまう。この場合、上述の厚さの細粒層が得られない。したがって、Ａ_c3点到達後、なるべく早く第２冷却を開始した方が好ましい。好ましくは、Ａ_c3点到達後、２．０秒以内に第２冷却を開始する。

第２冷却は、３０℃／秒以上の冷却速度ＣＲ２で、鋼板温度が４５０〜７００℃になるまで実施する。冷却速度ＣＲ２の上限は特に制限されない。しかしながら、製造設備上、冷却速度ＣＲ２の好ましい上限は２００℃／秒である。

［巻取り工程］
鋼板温度が４５０〜７００℃になった後、巻取りを実施する。つまり、巻取り温度ＣＴは４５０〜７００℃である。巻取り温度ＣＴが４５０℃未満であれば、熱延鋼板の組織がベイニティックフェライトとなる。この場合、鋼板内部のフェライト粒も微細になる。さらに、組織中に硬質なベイナイト及びマルテンサイトが生成しやすくなる。そのため、熱延鋼板の曲げ性が低下する。一方巻取り温度ＣＴが７００℃を超えれば、表層のフェライト粒が粗大化し、表層のフェライト粒の粒径と内部のフェライト粒の粒径との差が小さくなる。この場合、熱延鋼板の低温靭性が低下する。したがって、巻取り温度ＣＴは４５０〜７００℃である。

［製造方法］
表１に示す化学組成を有する鋼Ａ〜Ｉのスラブを連続鋳造により製造した。

各鋼Ａ〜Ｉのスラブの厚さは２３０ｍｍであった。各スラブを用いて、表２に示す製造条件により、コラム用熱延鋼板を製造した。

各試験番号のスラブを１２００〜１２５０℃に加熱した。加熱されたスラブに対して粗圧延を実施して、鋼板を製造した。さらに、鋼板に対して仕上げ圧延を実施した。仕上げ圧延は、６スタンドの仕上げ圧延機（フィニッシャー）を用いた。各試験番号では、フィニッシャーの第５スタンドＦＴ５で仕上げ圧延を実施した。第５スタンドＦＴ５での圧延後の鋼板の表面温度は、表２の「ＦＴ５」（℃）に示すとおりであった。第５スタンドＦＴ５で圧延後、第５スタンドと第６スタンドとの間に配置された水冷装置により、表２に示す「冷却速度ＣＲ１」（℃／秒）で鋼板の表層の冷却を実施した（第１冷却工程）。第１冷却工程後の鋼板の表面温度は、表２中の「ｓｔｄ間温度」（℃）に示すとおりであった。その後、鋼板を復熱させた（復熱工程）。復熱工程において、第２冷却開始直前の鋼板温度を表２中の「復熱温度」（℃）に示す。

なお、試験番号２〜１６，２１〜２８及び３０では、復熱工程中において、フィニッシャーの第６スタンドＦＴ６を用いて、さらなる仕上げ圧延を実施した。第６スタンドＦＴ６での仕上げ圧延後の鋼板の表面温度を表２中の「ＦＴ６」（℃）に示し、第６スタンドＦＴ６での圧下率を「ＦＴ６圧下率」（％）に示す。第６スタンドＦＴ６での仕上げ圧延後、復熱工程を継続した。

復熱により鋼板の表面温度がＡ_c3点に到達した後、表２に示す「冷却開始」（秒）後に、ランアウトテーブル（ＲＯＴ）による強制冷却を、表２の「冷却速度ＣＲ２」（℃／秒）に示す冷却速度で実施した（第２冷却工程）。第２冷却後、表２に示す巻取り温度ＣＴ（℃）で熱延鋼板を巻取った。巻取り後の熱延鋼板の板厚は、表２の「板厚」（ｍｍ）に示すとおりであった。

［評価試験］
製造された各試験番号の熱延鋼板に対して、次の評価試験を実施した。

［ミクロ組織観察試験］
上述の方法で各試験番号のミクロ組織観察を実施した。その結果、いずれの試験番号の熱延鋼板も、フェライト及びパーライトからなる組織であった。上述の方法により、フェライト分率（％）及びパーライト分率（％）を求めた。得られたフェライト分率及びパーライト分率を表３に示す。

［板厚内部の平均粒径ＧＣ］
各試験番号の平均粒径ＧＣ（μｍ）を、上述の測定方法により求めた。得られた平均粒径ＧＣを表３に示す。

［細粒層のフェライト粒の粒径比及び厚さ］
次の方法により、各試験番号の層の粒径比及び厚さを求めた。上述の細粒層中の特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の測定方法に沿って、表面から板厚の３５％深さまでの領域の各フェライト粒の粒径を測定した。具体的には、各試験番号の熱延鋼板の横断面（４００μｍ×４００μｍ）のうち、表面から板厚の３５％深さまでの領域（以下、対象領域という）において、上述のミクロ組織観察を実施してフェライト粒を特定した。特定された各フェライト粒の粒径をＪＩＳ Ｇ０５５１（２０１３）に準拠した交点の数に基づいて求めた。続いて、フェライト粒の平均粒径を、板厚Ｔ０の１％単位で測定した。具体的には、図１に示すとおり、横断面１を、板厚方向に、板厚Ｔ０の１％ピッチで複数の領域１０に区画した。各領域１０ごとに、フェライト粒の平均粒径を求めた。さらに、各領域ごとに、次の式に基づいて領域ごとの粒径比を求めた。
領域ごとの粒径比＝その領域の平均粒径／平均粒径ＧＣ

粒径比に応じて、各領域１０を、細粒層Ａ〜Ｃ、一般層Ｄに分類した。分類結果を表３中の「層種類」欄に示す。表３中の「層種類」が「Ａ」である場合、細粒層（つまり、熱延鋼板の表面から板厚方向に形成され、フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの１．０倍未満の層）は、特定細粒層である細粒層Ａ（フェライト粒の平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍の層）を含み、かつ、極細粒層である細粒層Ｂを含まなかったことを意味する。表３中の「層種類」が「Ｂ」である場合、細粒層が極細粒層である細粒層Ｂ（フェライトの平均粒径が平均粒径ＧＣの０．１倍未満）を含み、かつ、特定細粒層である細粒層Ａを含まなかったことを意味する。表３中の「層種類」が「Ａ＋Ｂ」である場合、熱延鋼板の表面からの順序に関係なく細粒層が細粒層Ａ及び細粒層Ｂのいずれも含むことを意味する。「層種類」が「Ｃ」である場合、熱延鋼板の表層から板厚方向に形成される細粒層が細粒層Ｃのみである、又は、表面よりも深い位置に細粒層Ａ及び／又は細粒層Ｂが存在するか否かにかかわらず、表面に存在する細粒層が細粒層Ｃであることを意味する。「層種類」が「Ｄ」である場合、細粒層が存在しなかった、つまり、表層は一般層Ｄのみからなることを意味する。

各試験番号の表３中の表層平均粒径は、次の方法で算出した。層種類が「Ａ」である場合、細粒層Ａを示す領域１０のフェライト粒径の総平均を算出した。層種類が「Ａ＋Ｂ」である場合、細粒層Ａを示す領域１０のフェライト粒径と細粒層Ｂを示す領域１０のフェライト粒径との総平均を算出した。層種類が「Ｃ」である場合、細粒層Ｃを示す領域１０のフェライト粒径の総平均を算出した。層種類が「Ｄ」である場合、表面から板厚Ｔ０の１２％深さまでの領域のフェライト粒径の平均を算出した。フェライト粒径は、上述のＪＩＳ Ｇ０５５１（２０１３）に準拠した交点の数に基づいて求めた。

各試験番号の表３中の「粒径比」は、次の式で算出した。
粒径比＝表層平均粒径／平均粒径ＧＣ

各試験番号において、表層が細粒層Ａ、Ｂ、Ａ＋Ｂ、Ｃのいずれかに分類された場合、板厚Ｔ０に対する、分類された細粒層の厚さの比（％）を求めた。求めた結果を表３中の「細粒層の厚さ（％）」に示す。

［引張試験］
各試験番号の熱延鋼板の圧延幅方向（Ｃ方向）に、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に規定されたＪＩＳ５号試験片を採取した。ＪＩＳ５号試験片を用いて、引張試験を実施して、降伏強度ＹＰ（ＭＰａ）及び引張強度ＴＳ（ＭＰａ）を求めた。得られた降伏強度ＹＰ（ＭＰａ）及び引張強度ＴＳ（ＭＰａ）を表３に示す。

［曲げ試験］
各試験番号熱延鋼板のＣ方向に、ＪＩＳ Ｚ２２４８（２００６）に規定されたＪＩＳ１号試験片を採取した。ＪＩＳ１号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ２２４８（２００６）に準拠した曲げ試験を実施した。試験片を１８０°曲げ加工しても割れが発生しなかった場合、曲げ性に優れると判断した。表３中の「曲げ性」欄の「○」印は、１８０°曲げ加工しても割れが発生しなかったことを示す。「×」印は、曲げ試験中に割れが発生したことを示す。

［シャルピー衝撃試験］
各試験番号の熱延鋼板から、ＪＩＳ Ｚ２２４２（２００５）に規定されたシャルピー衝撃試験片を採取した。試験片のノッチはＶノッチであり、ノッチの延在方向は圧延方向であった。

試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ２２４２（２００５）に準拠して、試験温度−６０℃でシャルピー衝撃試験を実施し、吸収エネルギーを求めた。得られた吸収エネルギーを表３に示す。

［試験結果］
表３を参照して、試験番号１，６，７，９，１１，１３〜１５，１８，１９，２１，２２，２５及び２７〜３０では、化学組成が適切であり、かつ、製造方法も適切であった。そのため、これらの試験番号の熱延鋼板では、フェライト分率が７０％以上であり、板厚内部の平均粒径ＧＣが５〜１５μｍであった。さらに、細粒層は特定細粒層（細粒層Ａ）を含み、極細粒層（細粒層Ｂ）を含まなかった。そのため、板厚Ｔ０に対する極細粒層の厚さＴＦ１の比は０％であり（式（３））、板厚Ｔ０に対する特定細粒層の厚さＴＦ０の比は表３中の「細粒層の厚さ」に相当するため、式（１）及び式（２）を満たした。そのため、引張強度ＴＳはいずれも４００ＭＰａ以上であり、さらに、曲げ性に優れた。また、吸収エネルギーは１００Ｊ以上であり、優れた低温靭性を示した。

試験番号３，４，１０，２３及び２６では、化学組成が適切であり、かつ、製造方法も適切であった。そのため、これらの試験番号の熱延鋼板では、フェライト分率が７０％以上であり、板厚内部の平均粒径ＧＣが５〜１５μｍであった。さらに、細粒層は特定細粒層（細粒層Ａ）と極細粒層（細粒層Ｂ）とを含んだ。測定の結果、板厚Ｔ０に対する極細粒層の厚さＴＦ１の比は２％以下であり、式（３）を満たした。さらに、板厚Ｔ０に対する特定細粒層の厚さＴＦ０及び極細粒層の厚さＴＦ１の比は、表３中の「細粒層の厚さ」に相当するため、式（１）及び式（２）を満たした。そのため、引張強度ＴＳはいずれも４００ＭＰａ以上であり、さらに、曲げ性に優れた。また、吸収エネルギーは１００Ｊ以上であり、優れた低温靭性を示した。

一方、試験番号２では、化学組成は適切であったものの、復熱後の第２冷却の開始が遅すぎた。そのため、表層に形成されたのは細粒層Ｃであり、特定細粒層（細粒層Ａ）が形成されなかった。その結果、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。復熱後の第２冷却の開始が遅すぎたため、製造中の熱延鋼板の板厚方向の温度分布が均一になり、その結果、表層のフェライト粒が粗大化したためと考えられる。

試験番号５では、化学組成は適切であったものの、スタンドＦＴ６での圧下率が２０％を超えた。そのため、表層に極細粒層（細粒層Ｂ）が板厚Ｔ０の８％厚さで形成されたものの、特定細粒層（細粒層Ａ）が形成されなかった。その結果、曲げ性が低かった。圧下率が高すぎたため、表層のフェライト粒が微細になりすぎ、熱延鋼板が硬質化したためと考えられる。

試験番号８では、化学組成は適切であったものの、第１冷却工程後の鋼板の表面温度がＡ_r3点を超えた。そのため、細粒層が形成されず（一般層Ｄのみが形成）、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。第１冷却工程で鋼板がフェライト変態しなかったため、細粒層が形成されなかったと考えられる。

試験番号１２では、化学組成は適切であったものの、第１冷却工程での冷却速度ＣＲ１が低すぎた。そのため、表層に特定細粒層が形成されず、細粒層Ｃのみが形成された。さらに、細粒層Ｃの厚さが板厚の１２％を超えた。その結果、曲げ性が低かった。冷却速度が低すぎたため、特定細粒層が形成されないものの、板厚の内部まで冷却されて硬質化されたためと考えられる。

試験番号１６では、化学組成は適切であったものの、鋼板がＡ_c3点まで復熱しなかった。そのため、細粒層が形成されず（一般層Ｄのみが形成）、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。鋼板がＡ_c3点まで復熱しなかったため、表層のフェライト粒が粗大化したためと考えられる。

試験番号１７では、化学組成は適切であったものの、鋼板の板厚が６ｍｍ未満であった。そのため、細粒層が形成されなかった（一般層Ｄのみが形成）。そのため、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。鋼板が薄すぎたため、圧延時の保持熱量が少なすぎ、復熱しなかったためと考えられる。

試験番号２０では、化学組成は適切であったものの、第２冷却での冷却速度ＣＲ２が遅すぎた。そのため、表層に特定細粒層が形成されず、細粒層Ｃのみが形成された。そのため、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。

試験番号２４では、化学組成は適切であったものの、巻取り温度ＣＴが高すぎた。そのため、表層に特定細粒層が形成されず、細粒層Ｃのみが形成された。その結果、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。巻取り温度ＣＴが高すぎたため、巻取り中に表層において粒成長が起こったと考えられる。

試験番号２６では、化学組成は適切であったものの、巻取り温度ＣＴが低すぎた。そのため、フェライト率が７０％未満となり、板厚内部の組織がベイニティックフェライトとなった。そのため、板厚内部の平均粒径ＧＣが５μｍ未満となり、曲げ性が低かった。

試験番号２９では、化学組成は適切であったものの、第１冷却工程後の鋼板温度がＡ_r3−２００℃未満であった。そのため、特定細粒層の厚さＴＦ０が板厚Ｔの１２％を超え、曲げ性が低下した。

試験番号３０では、製造条件は適切であったものの、Ｓｉ含有量が高すぎた。そのため、吸収エネルギーが１００Ｊ未満であった。Ｓｉが固溶することによりフェライトが硬質化したためと考えられる。

以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

１ 横断面
１０ 領域

Claims (4)

1. 熱延鋼板であって、
   Ｃ：０．０１〜０．２０％、
   Ｓｉ：０．０１〜１．０％、
   Ｍｎ：０．５〜２．５％、
   Ｐ：０．１％以下、
   Ｓ：０．０１％以下、
   Ａｌ：０．００５〜１．０％、
   Ｎ：０．０１％以下、
   Ｎｂ：０〜０．１０％、
   Ｂ：０〜０．００３０％、
   Ｃａ：０〜０．００５０％、
   Ｍｏ：０〜０．５％、及び、
   Ｃｒ：０〜１．０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成と、
   面積分率で７０％以上のフェライトと、パーライトとからなる組織とを備え、
   ６〜２５ｍｍの板厚Ｔ０を有し、
   板厚内部のフェライト粒の平均粒径ＧＣは５〜１５μｍであり、
   前記熱延鋼板は、表面から板厚方向に形成され、フェライト粒の平均粒径が前記平均粒径ＧＣの１．０倍未満である細粒層を備え、
   前記細粒層は、前記フェライト粒の平均粒径が前記平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍の特定細粒層を含み、
   前記特定細粒層の厚さをＴＦ０とし、前記細粒層のうち、前記フェライト粒の平均粒径が前記平均粒径ＧＣの０．１倍未満となる極細粒層の厚さをＴＦ１とした場合、式（１）〜式（３）を満たし、
   前記特定細粒層及び前記極細粒層の前記フェライト粒の平均粒径が前記平均粒径ＧＣの０．１〜０．４倍である、熱延鋼板。
   ２≦（ＴＦ０＋ＴＦ１）／Ｔ０×１００≦１２ （１）
   ０＜ＴＦ０／Ｔ０×１００≦１２ （２）
   ０≦ＴＦ１／Ｔ０×１００≦２ （３）
2. 請求項１に記載の熱延鋼板であって、
   前記化学組成は、
   Ｎｂ：０．００１〜０．１０％、
   Ｂ：０．０００５〜０．００３０％、
   Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、
   Ｍｏ：０．０２〜０．５％、及び、
   Ｃｒ：０．０２〜１．０％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有する、熱延鋼板。
3. 請求項１又は請求項２に記載の熱延鋼板の製造方法であって、
   請求項１又は請求項２に記載の化学組成を有するスラブを１１００〜１３５０℃に加熱する工程と、
   加熱された前記スラブに対して、Ａ_ｒ３点以上で仕上げ圧延を実施して鋼板を製造する工程と、
   仕上げ圧延後の前記鋼板に対して５０℃／秒以上の冷却速度で冷却し、前記鋼板の表面温度をＡ_ｒ３〜Ａ_ｒ３−２００℃にする第１冷却工程と、
   前記第１冷却工程後、前記鋼板を復熱して前記表面温度をＡ_ｃ３点以上にする復熱工程と、
   前記表面温度がＡ_ｃ３点に到達してから２．５秒以内に、前記鋼板に対して３０℃／秒以上の冷却速度で冷却して前記表面温度を７００〜４５０℃にする第２冷却工程と、
   前記第２冷却工程後、前記鋼板を巻取る工程とを備える、熱延鋼板の製造方法。
4. 請求項３に記載の熱延鋼板の製造方法であってさらに、
   前記復熱工程中であって前記表面温度がＡ_ｃ３点以下の前記鋼板に対してさらに、２０％以下（０％を含まない）の圧下率で仕上げ圧延を実施する工程を備える、熱延鋼板の製造方法。
   

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