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CN101078086A - 耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板 - Google Patents

耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板 Download PDF

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CN101078086A
CN101078086A CN 200710105074 CN200710105074A CN101078086A CN 101078086 A CN101078086 A CN 101078086A CN 200710105074 CN200710105074 CN 200710105074 CN 200710105074 A CN200710105074 A CN 200710105074A CN 101078086 A CN101078086 A CN 101078086A
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高冈宏行
冈崎喜臣
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Abstract

提供一种具有优异的耐疲劳龟裂扩展性的钢板。耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板含有C：0.03～0.30％、Si：0.5％以下(不含0％)、Mn：0.8～2％、Al：0.01～0.1％、N：0.010％以下(不含0％)、P：0.03％以下(不含0％)以及S：0.01％以下(不含0％)，余量是Fe和不可避免的杂质，从Z方向(板厚方向)向看位于深t/4(t＝板厚)的位置(以下简称为“所述位置”)的组织，实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成。

Description

耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板
技术领域
本发明涉及适合在船舶、海洋结构物、桥梁、建筑等上使用的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板。
背景技术
船舶、海洋结构物、桥梁、建筑物等通常是通过焊接接合组建板厚6mm以上的厚钢板。在钢板的焊接部，由于容易产生应力集中，所以疲劳龟裂的发生难以避免。但是，即使钢板发生疲劳龟裂，如果能够抑制该龟裂扩展速度，则通过定期检修等，也可以在引起结构物的破坏前发现龟裂，从而进行修补。
特开2000-129392号公报公开了一种钢材，其作为疲劳特性、尤其是耐疲劳龟裂扩展性优异的钢材，在作为硬质相的贝氏体组织或马氏体组织，或者两组织的混合组织中适量地存在着作为软质相的铁素体组织。详细地说，该文献记载使Hv200～500的硬质组织中分散Hv100以下的铁素体组织以面积分率计为10～50％。另外特开平7-242992号公报记载，为了抑制钢材的疲劳龟裂扩展，而在硬质相基材中分散有软质相的组织中，使软质相和硬质相的硬度差在Hv150以上。
特开2002-121640号公报公开，为了得到耐疲劳龟裂扩展性优异的钢材，(a)使钢材的组织成为结构组织间的硬度的差大的复合组织，(b)使软质相的平均粒径在特定的值以下，或硬质相的平均间隔在一定的值以下，以及(c)使硬质相和软质相在组织中所占的比例和硬度的关系满足特定的条件。
特开平5-148541号公报公开了一种由如下集合组织集群构成的铁素体·珠光体钢，为了使延迟疲劳龟裂的传播的微细龟裂发生，而使厚3μm以下、间隔20μm以下的珠光体带呈条纹状存在，且珠光体带相之间的基体组织的长宽比(长径/短径的比)为4以上，短径为10μm以下。
特开2004-76156号公报公开了一种钢材，作为耐疲劳龟裂扩展性优异的钢材，其具有含有特定量的残留奥氏体的组织。该文献的发明意图是，在疲劳龟裂的前端，利用残留奥氏体由于加工诱发相变而产生的应力缓和作用，从而使疲劳龟裂扩展速度降低。在该文献中，为了利用残留奥氏体的作用而规定其量，但是关于其分散状态则没做任何公开。
特开平6-287681号公报公开了一种厚钢板，其作为疲劳强度高的厚钢板，含有特定量的残留奥氏体。在该文献中公开的是残留奥氏体成为疲劳龟裂扩展的阻抗。但是该文献关于残留奥氏体的分散状态也未进行丝毫公开。
发明内容
至今为止，为了使耐疲劳龟裂扩展性提高而公开有如上述的种种技术，但是尚未获得充分的耐疲劳龟裂扩展性，仍要求进一步的改良。本发明着眼于这种情况而做，其目的在于，提供一种具有更加优异的耐疲劳龟裂扩展性的钢板。
能够达成上述目的的本发明的基本形态的钢板，是耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板具有如下组成：含有
C：0.03～0.30％(质量％的意思，下同)、
Si：0.5％以下(不含0％)
Mn：0.8～2％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.010％以下(不含0％)、
P：0.03％以下(不含0％)以及
S：0.01％以下(不含0％)，余量是Fe和不可避免的杂质，
从Z方向(板厚方向)向看位于深t/4(t＝板厚)的位置(以下简称为“所述位置”)的组织实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成。
在本发明的钢板中，(I)在所述位置，铁素体粒径为30μm以下，硬质相分率为15～85％(优选为15～80％)，硬质相硬度(HV)为200～800，并且，
(II)在所述位置，硬质相粒径在200μm以下，由下式(1)表示的H值优选在3.6以下，
H＝2+8.0×10-2×铁素体粒径(μm)+1.5×10-2×硬质相分率(％)
-2.0×10-2×硬质相粒径(μm)
-1.85×10-3×硬质相硬度(HV)…(1)
另外在本发明的钢板中，在上述(I)且(III)的所述位置，所述硬质相由马氏体和贝氏体的1种以上构成，硬质相的平均圆当量直径为10μm以上，硬质相和软质相的平均硬度的差为Hv100以上，所述马氏体和贝氏体的平均板条长度优选在10μm以下。
在本发明的钢板中，在所述位置，优选含有针状铁素体以面积分率计为1～60％，长径处于5～100μm的范围内的针状铁素体的个数比例在80％以上，该情况下，在所述位置更优选贝氏体和马氏体的合计面积分率在10％以上。
在本发明中，在所述位置，残留奥氏体以面积分率计存在1.0～10.0％，残留奥氏体的个数密度优选为4000～50000个/mm2，该情况下，在所述位置，更优选贝氏体和马氏体的合计面积分率为25％以上。
上述的本发明的钢板，可以还含有从下述的X～Z群所构成的群中选择的1种以上，根据所含有的成分的种类，钢板的特性被进一步改善。
X群
Cu：2％以下(不含0％)、Ni：2％以下(不含0％)、Cr：2％以下(不含0％)、Mo：0.5％以下(不含0％)、V：0.1％以下(不含0％)、Nb：0.04％以下(不含0％)、B：0.004％以下(不含0％)、W：2.5％以下(不含0％)、以及Co：2.5％以下(不含0％)
Y群
Ti：0.03％以下(不含0％)、Zr：0.1％以下(不含0％)以及Hf：0.05％以下(不含0％)
Z群
Ca：0.005％以下(不含0％)、Mg：0.005％以下(不含0％)以及稀土类元素：0.01％以下(不含0％)
如上述通过适当地控制化学成分组成及金属组织，能够得到耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板。
附图说明
图1是为了测定实施例1～4的钢板的疲劳龟裂扩展速度而从钢板提取的疲劳试验片的概略图。
图2是表示实施例1的钢板No.1～29的H值和龟裂扩展速度的关系的曲线图。
图3是实施例3的钢板No.2(有针状铁素体)的、深t/4的位置的组织照片(观察倍率400倍)。
图4是实施例3的钢板No.32(无针状铁素体)的、深t/4的位置的
组织照片(观察倍率400倍)。
图5是表示实施例4的钢板No.1～19、25、26及27的残留γ的个数密度与龟裂扩展速度的关系的曲线图。
具体实施方式
在本发明的基本形态中，如上述通过钢板的化学成分组成及金属组织被适当地控制，可实现优异的耐疲劳龟裂扩展性。以下首先就本发明的基本形态的化学成分组成进行说明，其后就金属组织进行说明。
(C：0.03～0.30％)
C是用于确保母材强度所需要的元素，但若其含量变得过量，则钢整体变为脆性，母材韧性和疲劳特性降低。因此将C量定为0.03～0.30％。
(Si：0.5％以下(不含0％))
Si是用于钢的脱氧所需要的元素，但若其含量变得过量，则使母材韧性和疲劳特性降低。因此将Si量定为0.5％以下不含0％)。
(Mn：0.8～2％)
Mn使淬火性提高，是在用于确保母材强度上有效的元素，但若其含量过量，则母材韧性和疲劳特性降低。因此将Mn量定为0.8～2％。
(Al：0.01～0.1％)
Al是具有脱氧作用的元素，但若其含量过量，则母材韧性和疲劳特性降低。因此将Al量定为0.01～0.1％。
(N：0.010％以下(不含O％))
N与Al和Ti结合，具有使奥氏体粒微细化的作用。另外如果其不过量，则会在钢板的机械特性方面奏效。但是若N量过量，则韧性和疲劳特性降低。因此将N量定为0.010％以下(不含0％)。
(P：0.03％以下(不含0％))
P会对母材韧性和疲劳特性造成不利影响。因此将其上限定为0.03％。但是因为P会不可避免地被含有，所以其含量处于0％在工业上很困难。
(S：0.01％以下(不含0％))
S与Mn形成MnS，是给延性和疲劳特性带来不利影响的元素。因此将其上限定为0.01％。但是因为S会不可避免地被含有，所以其含量处于0％在工业上很困难。
本发明的基本形态的钢板的基本成分组成如上所述，余量实质上是Fe。但是当然允许根据原料、物资、制造设备等的状况而混入的不可避免的杂质被包含在钢板中。此外本发明的基本形态的钢板，也可以根据需要含有以下的任意元素。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Cu：2％以下、Ni：2％以下、Cr：2％以下、Mo：0.5％以下、V：0.1％以下、Nb：0.04％以下、B：0.004％以下、W：2.5％以下、以及Co：2.5％以下)
上述的X群元素具有提高淬火性而使钢板的强度提高的作用，能够根据需要使之在钢板中含有。此外V除了淬火性以外，还具有使回火软化阻抗提高的作用，另外Mo具有防止回火脆性的作用。但是这些元素含量若变得过量，则母材韧性和疲劳特性降低。因此使这些元素含有时的上限要遵循上述规定。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ti：0.03％以下、Zr：0.1％以下及Hf：0.05％以下)
上述Y群元素与N形成氮化物，具有使奥氏体粒微细化的作用和使固溶N固定化的作用，是在用于改善钢板的韧性方面有用的元素，能够根据需要使之含有。但是若这些元素变得过量，则母材韧性、HAZ韧性及疲劳特性降低。因此含有这些元素时的上限要遵循上述规定。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下以及稀土类元素(以下简称为“REM”)：0.01％以下)
上述的Z群元素均是具有使韧性和疲劳特性提高作用的元素，能够根据需要含有。具体来说，Ca和REM通过使MnS球状化这样的夹杂物的形态控制，从而具有降低各向异性的作用，由此母材韧性和疲劳特性提高。另一方面，Mg形成MgO，从而抑制HAZ的奥氏体粒的粗大化，据此尤其使HAZ韧性提高，此外使焊接后的疲劳特性提高。但是若这些元素变得过量，则母材韧性、HAZ韧性及疲劳特性降低。因此含有这些元素时的上限要遵循上述规定。
(铁素体和硬质相的混合组织)
本发明的钢板其位于所述位置的组织实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成。这是由于比起只有铁素体或只有硬质相来说，具有铁素体和硬质相的混合组织其耐疲劳龟裂扩展性更优异。这里在本发明中所谓“硬质相”是指单纯的贝氏体、单纯的马氏体、以及由贝氏体和马氏体构成的组织。另外所谓“处于深t/4(t＝板厚)的位置的组织实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成”，意思是在深t/4的位置也可以存在少量的珠光体。但是为了不损害本发明的效果，在深t/4的位置的珠光体量(面积分率)优选低于5％。此外在深t/4的位置不存在珠光体，而是仅由铁素体和硬质相的混合组织构成的钢板，从强度等的观点出发更为优选。
作为混合组织而带来耐疲劳龟裂扩展性提高的正确的机理尚不明确，但能够做如下推定。具有一定程度以上的大小及硬度的硬质相以适量分散并存在于金属组织中，那么龟裂要穿透并通过硬质相将需要大的能量，这被认为会使龟裂扩展速度延迟化。另外，即使龟裂避开硬质相来通过，也被认为会使龟裂扩展速度延迟化。但本发明并不限定这样的推定。
以下就优选的本发明的实施方式进行说明。在上述基本形态之中，还优选的钢板为：
(I)在所述位置，铁素体粒径为30μm以下，硬质相分率为15～85％(优选为15～80％)，硬质相硬度(HV)为200～800，并且，
(II)在所述位置，硬质相粒径在200μm以下，由下式(1)表示的H值优选在3.6以下。
H＝2+8.0×10-2×铁素体粒径(μm)+1.5×10-2×硬质相分率(％)
-2.0×10-2×硬质相粒径(μm)
-1.85×10-3×硬质相硬度(HV)…(1)
作为该形态，可列举如下这种钢板(本发明的第一实施方式)，更具体地说具有如下组成：含有C：0.03～0.30％、Si：0.5％以下(不含0％)、Mn：0.8～2％、Al：0.01～0.10％、N：0.010％以下(不含0％)、P：0.03％以下(不含0％)以及S：0.01％以下(不含0％)，余量是Fe和不可避免的杂质，位于所述位置的组织实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成，铁素体粒径为30μm以下，硬质相分率为15～80％，硬质相硬度(HV)为200～800，硬质相粒径在200μm以下，由上述式(1)所表示的H值在3.6以下(本发明的第一实施方式)。本发明的第一实施方式的钢板，可以还含有从由X～Z构成的群中选择的1种以上。以下首先就本发明的第一实施方式的化学成分组成进行说明，其后就金属组织进行说明。
(C：0.03～0.30％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的C量为0.03％以上，优选为0.05％以上，并在0.30％以下，优选为0.2％以下。
(Si：0.5％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的Si量优选为0.1％以上，更优选为0.15％以上，并在0.5％以下，优选为0.4％以下。
(Mn：0.8～2％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的Mn量为0.8％以上，优选为1％以上，更优选为1.5％以上，并在2％以下，优选为1.8％以下。
(Al：0.01～0.1％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的Al量为0.01％以上，优选为0.02％以上，并在0.10％以下，优选为0.06％以下，更优选为0.04％以下。
(N：0.010％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的N量优选为0.003％以上，更优选在0.004％以上，并在0.010％以下，优选为0.008％以下，更优选在0.006％以下。
(P：0.03％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的P量为0.03％以下，优选为0.01％以下。
(S：0.01％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第一实施方式中的S量为0.01％以下，优选为0.005％以下。
本发明的第一实施方式的钢板的基本成分组成如上所述，余量实质上是Fe，不过如上述当然也允许不可避免的杂质包含在钢板中。此外本发明的第一实施方式的钢板，也可以根据需要含有以下的任意元素。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Cu：2％以下、Ni：2％以下、Cr：2％以下、Mo：0.5％以下、V：0.1％以下、Nb：0.04％以下、B：0.004％以下、W：2.5％以下、以及Co：2.5％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的X群元素含有时，本发明的第一实施方式中的Cu量优选为0.01％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Ni量优选为0.01％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Cr量优选为0.02％以上，更优选为0.1％以上，并在2％以下，优选在1％以下。Mo量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在0.5％以下，优选在0.3％以下。V量优选为0.005％以上，更优选为0.010％以上，并在0.1％以下，优选在0.05％以下。Nb量优选为0.001％以上，更优选为0.01％以上，并在0.04％以下，优选在0.03％以下，更优选在0.025％以下。B量优选在0.0005％以上，更优选在0.0010％以上，并在0.004％以下，优选在0.003％以下，更优选在0.002％以下。W量优选在0.1％以上，更优选在0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。Co量优选在0.1％以上，更优选在0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ti：0.03％以下、Zr：0.1％以下及Hf：0.05％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Y群元素含有时，本发明的第一实施方式中的Ti量优选为0.002％以上，更优选为0.006％以上，并在0.03％以下，优选在0.02％以下。Zr量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.1％以下，优选为0.05％以下。Hf量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.05％以下，优选在0.02％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下以及REM：0.01％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Z群元素含有时，本发明的第一实施方式中的Ca量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.005％以下，优选在0.003％以下。Mg量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.005％以下，优选在0.003％以下。REM量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.01％以下，优选在0.005％以下。
本发明的第一实施方式的钢板，金属组织被适当地控制是特征之一。本发明的第一实施方式的钢板组织，实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成，这一点如本发明的基本形态中所说明的那样。除了此特征以外，本发明的第一实施方式中，通过适当地控制铁素体粒径、硬质相分率、硬质相粒径及硬质相硬度，从而进一步使耐疲劳龟裂扩展性提高。以下对于这些依次进行说明。
(铁素体粒径在30μm以下)
如本发明的第一实施方式的钢材，当其具有混合组织时，铁素体粒径越微细，在疲劳龟裂扩展时横切晶界的次数越多，被认为对于龟裂扩展的阻抗越大。因而将铁素体粒径定为30μm以下。优选铁素体粒径在20μm以下，更优选在10μm以下。
在本发明的第一实施方式中“铁素体粒径”的值采用的是根据以下记载的方法而测定的平均值：首先，从钢板的深t/4(t＝板厚)的位置提取试验片，实施硝酸乙醇腐蚀。其次用光学显微镜以倍率100～400倍进行观察，在10个观察视野中进行照片拍摄。使用Media Cybernetics公司制“Image-Pro Plus”等对于得到的10张显微镜照片进行图像分析，计算铁素体粒径的平均值。
(硬质相分率为15～80％)
如以上说明的，具有存在着适量硬质相的混合组织的钢板，其耐疲劳龟裂扩展性优异。在本发明的第一实施方式中，将硬质相分率的适量根据实验数据规定为15～80％(参照以下的实施例1中的钢板No.36及37的数据)。这里所谓“硬质相分率”表示组织中的硬质相的面积分率。其测定法与铁素体粒径的测定法相同，采用从10个观察视野中获得的平均值。
(硬质相硬度(HV)为200～800)
为了抑制龟裂扩展，硬质相硬度被认为越高越好。但是根据实验数据判明，硬质相的硬度过高，龟裂扩展速度反而增大。因此在本发明的第一实施方式中，根据实验数据将硬质相硬度(HV)定为200～800(参照以下的实施例1中的钢板No.38及39的数据)。在本发明中“硬质相硬度”的值采用的是从深t/4(t＝板厚)的位置提取试验片，随机测定该位置的硬质相的10个点所得到的维氏硬度的平均值
(硬质相粒径在200μm以下)
为了抑制龟裂扩展，硬质相粒径被认为越大越好。但是硬质相粒径过大，则龟裂扩展速度反而增大。因此在本发明的第一实施方式中，将硬质相粒径的上限定为200μm。还有本发明的第一实施方式中的“硬质相粒径”并不是各硬质相的粒径，而是在硬质相比邻而接触时，将接触着的硬质相的块作为1个相，表示此整个块的粒径的意思。作为龟裂扩展得到抑制的机理之一，推定为由于龟裂绕开硬质相，因此认为龟裂不是受到比邻的各硬质相的粒径的影响，而是受到整个块的粒径的影响。在本发明的第一实施方式中“硬质相粒径”根据与铁素体粒径的情况相同的方法测定，采用的是据此测定方法得到的来自10个观察视野的平均值。
(H值在3.6以下)
为了使钢板的耐疲劳龟裂扩展性比现有钢板有所提高，本发明者们详细研究了金属组织与龟裂扩展速度的关系，其结果发现，在上述这样的硬质相分率、硬质相粒径及硬质相硬度的范围内，硬质相分率越少、硬质相粒径越大以及硬质相硬度越硬，则龟裂扩展速度越受到抑制。此外还发现铁素体粒径越小，龟裂扩展速度越受到抑制。因此，通过对铁素体粒径、硬质相分率、硬质相粒径及硬质相硬度和龟裂扩展速度的实验数据(以下的实施例1中的钢板No.1～29的数据)进行回归分析，计算出由下式(1)表示的H值。
H＝2+8.0×10-2×铁素体粒径(μm)+1.5×10-2×硬质相分率(％)
-2.0×10-2×硬质相粒径(μm)
-1.85×10-3×硬质相硬度(HV)…(1)
绘制该H值和龟裂扩展速度的关系的曲线图在图2中表示。由图2的曲线图可知，H值和龟裂扩展速度呈现良好的相关关系，H值变得越小，龟裂扩展速度越受到抑制。因此在本发明的第一实施例形态中，H值在3.6以下，优选在3.0以下，更优选在2.5以下，进一步优选在2.0以下。
其次，就本发明的第一实施方式的钢板的制造方法、尤其是组织的调整法进行说明。首先为了使铁素体微细化，例如降低终轧温度，并增加低温下的压下率即可。另外降低用于铁素体相变的保持温度，另外缩短该保持时间即可。其次，为了降低硬质相分率且增加硬质相粒径，缩短用于铁素体相变的保持时间即可。另外为了提高硬质相硬度，通过延长用于铁素体相变的保持时间而增加铁素体生成量，提高硬质相中的C量即可。另外在铁素体相变后进行急速冷却即可。但是若为了调整1个组织因子而使制造条件变化，则其他的组织要因也变化。因此在特定的化学成分之下，实现制造条件的平衡很重要。具体的制造条件在以下的实施例1中显示。
接下来就优选的本发明的其实施方式进行说明。上述基本形态之中，还优选的钢板为：
在上述(II)且(III)所述位置，所述硬质相由马氏体和贝氏体的1种以上构成，硬质相的平均圆当量直径在10μm以上，硬质相和软质相的平均硬度的差在Hv100以上，所述马氏体和贝氏体的平均板条长度在10μm以下。
作为此形态，可列举如下(本发明的第二实施方式)这种钢板(特指厚钢板)，更具体地说，含有C：0.030～0.300％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～2.00％、Al：0.01～0.10％、N：0.0100％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，具有由再结晶铁素体构成的软质相、和由马氏体与贝氏体的1种以上构成的硬质相为主要构成的混合组织，所述硬质相分率为15～85％，平均圆当量直径在10μm以上，平均硬度为Hv 200～700，且硬质相和软质相的平均硬度的差为Hv100以上，此外所述再结晶铁素体粒的平均圆当量直径为20μm以下，所述马氏体和贝氏体的平均板条长度为10μm以下。本发明的第二实施方式的钢板，可以还含有从由X～Z构成的群中选择的1种以上。以下首先就本发明的第二实施方式的化学成分组成进行说明，其后就金属组织进行说明。
(C：0.030～0.300％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的C量为0.030％以上，优选为0.050％以上，并在0.300％以下，优选为0.200％以下。
(Si：0.50％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的Si量优选为0.15％以上，并在0.50％以下，优选为0.40％以下。
(Mn：0.80～2.00％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的Mn量为0.80％以上，优选为1.00％以上，更优选为1.5％以上，并在2.00％以下，优选为1.8％以下。
(Al：0.01～0.10％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的Al量为0.01％以上，优选为0.020％以上，并在0.10％以下，优选为0.060％以下，更优选为0.040％以下。
(N：0.0100％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的N量为0.0100％以下，优选在0.0050％以下。
(P：0.030％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的P量为0.030％以下，优选为0.010％以下。
(S：0.010％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第二实施方式中的S量为0.010％以下，优选为0.005％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Cu：2.00％以下、Ni：2.00％以下、Cr：2.00％以下、Mo：0.50％以下、V：0.10％以下、Nb：0.040％以下、B：0.0040％以下、Co：2.5％以下、W：2.5％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的X群元素含有时，本发明的第二实施方式中的Cu量优选为0.20％以上，更优选为0.40％以上，并在2.00％以下，优选为1.00％以下。Ni量优选为0.20％以上，更优选为0.40％以上，并在2.00％以下，优选为1.00％以下。Cr量优选为0.50％以上，并在2.00％以下，优选在1.00％以下。Mo量为0.50％以下，优选为0.30％以下。V量为0.10％以下，优选在0.05％以下。Nb量优选为0.010％以上，并在0.04％以下，优选低于0.030％，更优选低于0.025％。B量在0.0040％以下，优选在0.0030％以下，更优选在0.0020％以下。Co量在2.5％以下。W量在2.5％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ti：0.030％以下、Zr：0.100％以下及Hf：0.050％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Y群元素含有时，本发明的第二实施方式中的Ti量在0.03％以下，优选在0.020％以下。Zr量在0.100％以下。Hf量在0.050％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ca：0.0005～0.0050％、Mg：0.0001～0.0050％、REM：0.001～0.01％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Z群元素含有时，本发明的第二实施方式中的Ca量为0.0005％以上、0.0050％以下，优选为0.0030％以下。Mg量在0.0001％以上、0.0050％以下，优选在0.0035％以下。REM量在0.001％以上、0.01％以下。
本发明的第二实施方式的钢板，具有由再结晶铁素体构成的软质相、和由马氏体与贝氏体的1种以上构成的硬质相为主要构成的混合组织。为了实现如此扩展的疲劳龟裂的扩展速度的延迟化，需要软质相和硬质相分别以适度的面积分率存在。为此在本发明的第二实施方式中，软质相和硬质相的面积分率均为15～85％，优选为30～70％，更优选为40～60％。作为主相的铁素体、马氏体、贝氏体以外的组织(珠光体、残留奥氏体)的面积分率低于5％(含0％)。这是因为通过不完全的硬度组织的存在，耐疲劳龟裂扩展性会降低。
本发明的第二实施方式的钢板，如上述除了是含有软质相和硬质相的混合组织以外，通过具有涉及如下组织(铁素体粒径等)的特征，而使耐疲劳龟裂扩展性和韧性(冲击特性)并存。
疲劳龟裂在铁素体中扩展时，铁素体粒径超微细，龟裂横切晶界的次数越多。这成为龟裂扩展的阻抗，被认为可提高耐疲劳龟裂扩展性。在栖发明的第二实施方式中优选的铁素体粒径为20μm以下，更优选在10μm以下。此外，铁素体粒径越微细，母材韧性也越提高。
龟裂扩展速度被延迟化被认为是由于碰到了硬质相的疲劳龟裂要绕过该硬质相，为了体现这一作用，需要硬质相是以平均圆当量直径计为10μm以上的块。此外为了使硬质相成为龟裂扩展的阻抗而需要Hv200以上，且与软质相的硬度的差需要在Hv100以上。这是由于为了让龟裂绕过硬质相而需要硬质相有一定程度以上的硬度，并且，若与软质相的硬度的差达不到一定程度，则迂回现象难以展现。但是若硬质相变得过于坚固，则母材韧性劣化，因此硬质相的硬度为Hv700以下。因此，硬质相的硬度为Hv200～700，优选为Hv350～600，更优选为Hv400～550，与软质相的硬度的差优选为Hv200以上，更优选为Hv300以上，进一步优选为Hv400以上。
在受到冲击性的重力时，因为破坏龟裂穿透硬质相，所以与硬质相的组织单位(作为下部组织的马氏体和贝氏体的块(结晶方位相同的板条的速)尺寸)有关系。为了使母材韧性提高，马氏体和贝氏体的板条长度越短越好，有必要在10μm以下，优选在5μm以下，更优选在3μm以下。
接下来，就本发明的第二实施方式的钢板的制造方法进行说明。
本发明的第二实施方式，是通过在具有软质相(铁素体)和硬质相(马氏体、贝氏体)所构成的混合组织的钢板中，将充分微细化了的铁素体、和由加工γ而相变了的低温相变组织(板条长度短的马氏体、贝氏体)进行组合，由此使母材韧性和耐疲劳龟裂扩展性的提高并存。
铁素体的微细化是通过轧制前的热处理(低温γ域加热)和低温γ域轧制，从而使核生成速度增大来实现的。虽然铁素体能够通过γ+α2相域轧制等被进一步细粒化，但因为铁素体加工硬化会使母材韧性及耐疲劳龟裂扩展性降低，所以不进行2相域轧制。
本发明的第二实施方式的钢板，能够通过轧制前处理(加热·冷却)、热轧及冷却的工序制造，各工序按如下方式进行。
·轧制前处理
铸造后，加热到Ar3+50℃以下的低温γ域后，急冷至300℃以下，进行使马氏体或贝氏体生成的处理2次以上。由此使轧制前的γ粒微细化。
·热轧
再加热至再结晶γ域后进行控制轧制(其中不进行γ+α2相域轧制)。这时，增加低温γ域(再结晶γ域中的低温域)的压下量，特别是增加从终轧温度(轧制终止温度)+50℃至终轧温度的范围内的压下量，优选该压下量为50％以上。由此加工γ中积蓄大量的应变。
·冷却
轧制后，在铁素体生成的下限温度附近，如果是本发明的第二实施方式的组成，则加速冷却(第1次)至600～640℃左右，在此保持一下，保持后再加热冷却(第2次)至300℃以下。因为加工γ中积蓄有大量的应变，所以核生成速度增大，能够得到微细铁素体及板条长度短的马氏体、贝氏体。另外，通过保持在铁素体生成的下限温度附近，核生成速度增加，能够得到微细的铁素体。
接下来就优选的本发明的其他实施方式进行说明。在上述基本形态之中还优选的钢板为，在所述位置，以面积分率计含有针状铁素体1～60％，长径处于5～100μm的范围内的针状铁素体的个数比例在80％以上。
作为此形态，可列举如下这种耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板(本发明的第三实施方式)，更具体地说具有如下组成：含有C：0.030～0.30％、Si：0.50％以下(不含0％)、Mn：0.8～2.0％、Al：0.01～0.10％、N：0.010％以下(不含0％)、P：0.03％以下(不含0％)及S：0.01％以下(不含0％)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，在所述位置，以面积分率计含有针状铁素体1～60％，长径处于5～100μm的范围内的针状铁素体的个数比例在80％以上。在本发明的第三实施方式的钢板中，在所述位置，更优选贝氏体和马氏体的合计面积分率为10％以上。本发明的第三实施方式的钢板可以还含有从由X～Z构成的群中选择的1种以上。以下首先就本发明的第三实施方式的化学成分组成进行说明，其后就金属组织进行说明。
(C：0.030～0.30％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的C量为0.030％以上，优选为0.05％以上，并在0.30％以下，优选为0.2％以下。
(Si：0.50％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的Si量为0.1％以上，优选为0.15％以上，并在0.50％以下，优选为0.4％以下。
(Mn：0.8～2.0％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的Mn量为0.8％以上，优选为1％以上，更优选为1.5％以上，并在2.0％以下，优选为1.8％以下。
(Al：0.01～0.10％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的Al量为0.01％以上，优选为0.02％以上，并在0.10％以下，优选为0.06％以下，更优选为0.04％以下。
(N：0.010％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的N量优选为0.003％以上，更优选在0.004％以上，并在0.010％以下，优选在0.008％以下，更优选在0.006％以下。
(P：0.03％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的P量为0.03％以下，优选为0.01％以下。
(S：0.010％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第三实施方式中的S量为0.01％以下，优选为0.005％以下。
本发明的第三实施方式的钢板的基本成分组成如上所述，余量实质上是Fe，不过如上述当然也允许不可避免的杂质包含在钢板中。此外本发明的第三实施方式的钢板，也可以根据需要含有以下的任意元素。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Cu：2％以下、Ni：2％以下、Cr：2％以下、Mo：0.5％以下、V：0.1％以下、Nb：0.04％以下、B：0.004％以下、W：2.5％以下及Co：2.5％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的X群元素含有时，本发明的第三实施方式中的Cu量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Ni量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Cr量优选为0.2％以上，更优选为0.4％以上，并在2％以下，优选在1％以下。Mo量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在0.5％以下，优选在0.3％以下。V量优选为0.01％以上，更优选为0.02％以上，并在0.1％以下，优选在0.05％以下。B量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.004％以下，优选在0.003％以下，更优选在0.002％以下。Nb量优选为0.005％以上，更优选为0.010％以上，并在0.04％以下，优选在0.03％以下，更优选在0.025％以下。W量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。Co量优选为0.1％以上，更优选0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ti：0.03％以下、Zr：0.1％以下及Hf：0.05％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Y群元素含有时，本发明的第三实施方式中的Ti量优选为0.005％以上，更优选为0.010％以上，并在0.03％以下，优选在0.02％以下。Zr量优选在0.0005％以上，更优选在0.0010％以上，并在0.1％以下，优选为0.05％以下。Hf量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.05％以下，优选在0.02％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下及REM：0.01％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Z群元素含有时，本发明的第三实施方式中的Ca量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.005％以下，优选为0.003％以下。Mg量优选为0.0005％以上，更优选0.0010％以上，并在0.005％以下，优选在0.003％以下。REM量优选在0.0005％以上，更优选0.0010％以上，并在0.01％以下，优选在0.005％以下。
本发明的第三实施方式的钢板，在所述位置含有针状铁素体。历来为了得到耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，所进行的研究主要着眼于铁素体的面积分率等。但是本发明者们详细地研究了金属组织和龟裂扩展速度的关系，其结果发现，在金属组织中存在针状铁素体的钢板具有优异的耐疲劳龟裂扩展性。以下就此针状铁素体进行说明。
在本发明的第三实施方式中，所谓“针状铁素体”指的是长宽比(长径/短径)为2以上，且在γ粒内方向成长。针状铁素体存在而带来钢板的耐疲劳龟裂扩展性提高的正确的机理尚不明确，但是，因为针状铁素体与邻接的晶粒的方位差比通常的铁素体大，所以推定龟裂的扩展被针状铁素体暂时停止。但是本发明的第三实施方式并不限定于这一推定机理。
在深t/4(t＝板厚)的位置，针状铁素体存在1％以上的面积分率的，其耐疲劳龟裂扩展性优异。但是还发现针状铁素体的面积分率过量，耐疲劳龟裂扩展性反而降低。因此将针状铁素体的面积分率定为1～60％(参照以下的实施例3)。针状铁素体的面积分率优选为5～50％，更优选为10～40％。
本发明的第三实施方式中的“针状铁素体的面积分率”的测定法，与本发明的第一实施方式中的铁素体粒径的测定法相同，该值采用的是从10个观察视野中取得的平均值。
针状铁素体带来抑制龟裂扩展的效果，若针状铁素体的长径过小则无法充分地发挥。反之若是过大，耐龟裂扩展性反而降低。因此关于针状铁素体的大小的研究结果发现，根据实验数据，如果长径处于5～100μm的范围内的针状铁素体的个数比例在80％以上，则能够确保优异的耐龟裂扩展性(参照以下的实施例3)。因此本发明的第三实施方式也将其作为必要条件进行了规定。还有该必要条件例如针状铁素体如果有10个，则意味着其中的8个以上的长径处于5～100μm的范围内，这与针状铁素体的面积分率的测定一样，得到显微镜照片后，使用“Image-Pro Plus”等进行图像分析，由此能够判定。
在本发明的第三实施方式的钢板中，在深t/4(t＝板厚)的位置，如果贝氏体和马氏体的合计的面积分率在10％以上，则因为能够进一步抑制龟裂扩展速度而优选。贝氏体和马氏体的合计面积分率的测定法与针状铁素体的面积分率的测定法相同，采用从10个观察视野取得的平均值。
在本发明的第三实施方式的钢板中，深t/4(t＝板厚)的位置的组织实质上由针状铁素体与晶界铁素体，和贝氏体及/或马氏体构成，不过也可以存在少量的珠光体。这里所谓“晶界铁素体”意思是沿着γ晶界存在的铁素体。
具有针状铁素体的本发明的第三实施方式的钢板能够通过如下方法制造：进行达到950℃的温度下的压下率作为80％以上的热轧后，加速冷却到规定的保持温度，之后在该温度下保持一定时间，再在之后以空冷以上的冷却速度冷却至200℃以下。在以规定的温度保持后，冷却到200℃以下时，根据情况在400～600℃附近停止一下冷却，也可以在之后进行空冷。
接下来就优选的本发明的其他实施方式进行说明。在上述基本形态之中还优选的钢板为，在所述位置，以面积分率计残留奥氏体存在1.0～10.0％，该残留奥氏体的个数密度为4000～50000个/mm2。
作为此形态，可列举如下钢板(本发明的第四实施方式)，更具体地说具有如下组成：含有C：0.03～0.30％、Si：0.50％以下(不含0％)、Mn：0.8～2％、Al：0.01～0.1％、N：0.010％以下(不含0％)、P：0.03％以下(不含0％)及S：0.01％以下(不含0％)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，在所述位置，以面积分率计残留奥氏体存在1.0～10.0％，该残留奥氏体的个数密度为4000～50000个/mm2。在本发明的第四实施方式的钢板中，在所述位置，贝氏体和马氏体的合计面积分率更优选为25％以上。本发明的第四实施方式的钢板可以还含有从由X～Z构成的群中选择的1种以上。以下首先就本发明的第四实施方式的化学成分组成进行说明，其后就金属组织进行说明。
(C：0.03～0.30％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的C量为0.03％以上，优选为0.05％以上，并在0.30％以下，优选为0.2％以下。
(Si：0.5％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的Si量为0.1％以上，优选为0.15％以上，并在0.5％以下，优选为0.4％以下。
(Mn：0.8～2％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的Mn量为0.8％以上，优选为1％以上，更优选为1.5％以上，并在2％以下，优选为1.8％以下。
(Al：0.01～0.1％)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的Al量为0.01％以上，优选为0.02％以上，并在0.1％以下，优选为0.06％以下，更优选为0.04％以下。
(N：0.010％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的N量优选为0.003％以上，更优选在0.004％以上，并在0.010％以下，优选在0.008％以下，更优选在0.006％以下。
(P：0.03％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的P量为0.03％以下，优选为0.01％以下。
(S：0.01％以下(不含0％))
根据在本发明的基本形态中说明的理由，本发明的第四实施方式中的S量为0.01％以下，优选为0.005％以下。
本发明的第四实施方式的钢板的基本成分组成如上所述，余量实质上是Fe，不过如上述当然也允许不可避免的杂质包含在钢板中。此外本发明的第四实施方式的钢板，也可以根据需要含有以下的任意元素。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Cu：2％以下、Ni：2％以下、Cr：2％以下、Mo：0.5％以下、V：0.1％以下、Nb：0.04％以下、B：0.004％以下、W：2.5％及Co：2.5％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的X群元素含有时，本发明的第四实施方式中的Cu量优选为0.01％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Ni量优选为0.01％以上，更优选为0.2％以上，并在2％以下，优选为1％以下。Cr量优选为0.02％以上，更优选为0.1％以上，并在2％以下，优选在1％以下。Mo量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在0.5％以下，优选在0.3％以下。V量优选为0.003％以上，更优选为0.006％以上，并在0.1％以下，优选在0.05％以下。Nb量优选为0.001％以上，更优选为0.01％以上，并在0.04％以下，优选在0.03％以下，更优选在0.025％以下。B量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.004％以下，优选在0.003％以下，更优选在0.002％以下。W量优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。Co量优选为0.1％以上，更优选0.2％以上，并在2.5％以下，优选在1％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ti：0.03％以下、Zr：0.1％以下及Hf：0.05％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Y群元素含有时，本发明的第四实施方式中的Ti量优选为0.002％以上，更优选为0.006％以上，并在0.03％以下，优选在0.02％以下。Zr量优选在0.0005％以上，更优选在0.0010％以上，并在0.1％以下，优选为0.05％以下。Hf量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.05％以下，优选在0.02％以下。
(从如下元素构成的群中选择的1种以上：Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下及REM：0.01％以下)
根据在本发明的基本形态中说明的理由，使上述的Z群元素含有时，本发明的第四实施方式中的Ca量优选为0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.005％以下，优选为0.003％以下。Mg量优选为0.0005％以上，更优选0.0010％以上，并在0.005％以下，优选在0.003％以下。REM量优选在0.0005％以上，更优选为0.0010％以上，并在0.01％以下，优选在0.005％以下。
本发明的第四实施方式的钢板以高密度的分散状态含有残留奥氏体(以下简称为“残留γ”)。若残留γ存在，则疲劳龟裂的前端到达残留γ时，加工诱发相变发生，该部位的应力被缓和，或者残留γ成为龟裂扩展的阻抗，因此耐疲劳龟裂扩展性提高。而且在现有技术中，已经公开有含有特定量的残留γ的钢板。但是为了实现进一步的改良，本发明者们进行各种研究的结果发现，通过高密度地使残留γ分散，能够确保优于目前的耐疲劳龟裂扩展性。以下就本发明的第四实施方式的钢板的残留γ及其他组织进行说明。
(残留γ以面积分率计为1.0～10.0％)
若残留γ量过少，则抑制龟裂扩展的效果无法充分地发挥。因此残留γ量以面积分率计为1.0％以上，优选为2％以上，更优选为3％以上，进一步优选为4％以上。但是若残留γ量变得过量，则龟裂扩展速度反而增大(参照以下实施例4)。因此以面积分率计将残留γ量的上限定为10.0％。
本发明的第四实施方式中残留γ的面积分率是根据EBSP(ElectronBack Scatter Diffraction Pattern)法测定的值。具体地说，根据EBSP法，结晶结构为FCC的被认定为残留γ，在500μm×500μm的范围(150倍)通过Tex SEM Laboratories.Inc公司制：“TSLOIM Analysis”进行分析，能够求得该面积分率。还有，圆当量直径大小低于0.5μm的不包括在残留γ的面积分率的计算中。
(残留γ的个数密度为4000～50000个/mm2)
如以上说明的，如果残留γ呈高密度分散状态，则能够发挥更优异的耐疲劳龟裂扩展性。因此残留γ的个数密度为4000个/mm2以上，优选为10000个/mm2以上，更优选为20000个/mm2以上。但是若残留γ密度过高，则效果反而降低。因此残留γ的个数密度为50000个/mm2以下，优选为40000个/mm2以下，更优选为30000个/mm2以下。残留γ的个数密度与面积分率一样，能够根据EBSP法测定。
(贝氏体和马氏体的合计的面积分率为25％以上)
若贝氏体和马氏体的硬质相适量存在，则龟裂绕过这些硬质相扩散，龟裂扩展速度受到抑制。因此在深t/4(t＝板厚)的位置，贝氏体和马氏体的合计的面积分率优选为25％以上。但是，若它们的量过量，则会使龟裂不迂回而通过硬质相中扩展，反而有龟裂扩展速度加快的倾向。因此该合计面积分率的优选上限为50％。还有在本发明的第四实施方式的钢板中，深t/4的位置的组织实质上由铁素体和硬质相(贝氏体及/或马氏体)构成，但也可以存在少量的珠光体。
在本发明的第四实施方式中，贝氏体和马氏体的合计面积分率的测定法，与第三实施方式中的贝氏体和马氏体的合计面积分率的测定法(即第四实施方式中的针状铁素体的面积分率的测定法)相同，采用从10个观察视野中取得的平均值。
残留γ以高分散状态存在的本发明的第四实施方式的钢板，能够通过如下方法制造：进行压下率为50％以上的热轧(在再结晶温度以上的轧制)，接着以低温进行终轧后，急速冷却到终轧温度-150℃的温度，然后在该温度保持一段时间，再在之后以空冷以上的冷却速度冷却至200℃以下。以规定的温度保持以后，在冷却至200℃以下时，根据情况在400～500℃附近停止一下冷却，也可以在其后进行空冷。
【实施例】
以下列举实施例更具体地说明本发明，但本发明并不受以下的实施例的限制，当然也可以在能够适合上述、下述宗旨的范围内加以适当变更来实施，这些均包括在本发明的技术范围内。
实施例1(关于本发明的第一实施方式的本发明例及比较例)
根据通常的熔炼法，将有着表1和2所示的组成的钢进行熔炼而成为钢坯后，加热到表3和4所示的温度(在表3和4中表述为“加热温度”)，之后进行热轧和终轧。在表3和4中，显示终轧温度(在表3和4中表述为“终止温度”)以及到达终轧温度+50℃的压下率(在表3和4中表述为“压下率”)。然后在终轧之后，以表3和4所示的冷却速度(在表3和4中表述为“第一冷却速度”)，冷却至用于铁素体相变的温度(在表3和4中表述为“保持温度”)，保持规定的时间(在表3和4中表述为“保持时间”)。铁素体相变后，以表3和4所示的冷却速度(在表3和4中表述为“第二冷却速度”)冷却，根据情况在规定温度下停止冷却(在表3和4中表述为“冷却停止温度”)，由此制造钢板。
【表1】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  1   0.152   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   0.0068
  2   0.150   0.11   1.40   0.008   0.004   0.03   0.0054   Mo：0.2
  3   0.149   0.37   1.44   0.007   0.004   0.04   0.0047
  4   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   0.005   Cu：0.25，Ni：0.35，Nb：0.016，B：0.0015，Ti：0.012，Ca：0.001
  5   0.150   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.0065   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03，Mg：0.001
  6   0.140   0.33   1.25   0.006   0.002   0.03   0.0042   Nb：0.009，Ti：0.011
7 0.160 0.35 1.45 0.035 0.004 0.02 0.004   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.04，V：0.008，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.002，Zr：0.001
  8   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  9   0.150   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.0065   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  10   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  11   0.061   0.46   1.52   0.008   0.005   0.03   0.0081   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.17，Nb：0.025，Ti：0.018
  12   0.060   0.44   1.51   0.008   0.003   0.02   0.005   Cr：0.16，Nb：0.025，Ti：0.018，Hf：0.001
13 0.110 0.28 1.50 0.020 0.005 0.03 0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.04，V：0.008，Nb：0.001，B：0.0005，W：0.2，Ti：0.007
  14   0.073   0.18   1.47   0.008   0.005   0.05   0.007   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.02，B：0.0011，Ti：0.006
  15   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   0.005   Cu：0.25，Ni：0.35，Nb：0.008，B：0.0015，Ti：0.012
  16   0.052   0.39   1.41   0.007   0.005   0.03   0.006
  17   0.154   0.4   1.41   0.007   0.005   0.04   0.0063   Co：0.2
  18   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   0.005   Nb：0.022，B：0.0015，Ti：0.012
  19   0.053   0.40   1.41   0.008   0.005   0.03   0.005   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.02，B：0.0012，REM：0.001
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表2】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  20   0.062   0.46   1.49   0.008   0.005   0.03   0.0075   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.18，Nb：0.025，Ti：0.018
  21   0.152   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   0.0068
  22   0.110   0.35   1.11   0.014   0.005   0.03   0.0042   Cu：0.33，Ni：0.21，Cr：0.51，V：0.042，Nb：0.025，B：0.0003，Ti：0.001
  23   0.163   0.37   1.33   0.007   0.004   0.03   0.0051   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.02
  24   0.164   0.38   1.34   0.007   0.004   0.04   0.0053   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.02
  25   0.150   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0055   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  26   0.150   0.35   1.42   0.016   0.006   0.03   0.0032
  27   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  28   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  29   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  30   0.305   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.006
  31   0.090   0.70   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0002，Ti：0.006
  32   0.090   0.26   2.50   0.022   0.003   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.006
  33   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.14   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  34   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0122   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  35   0.152   0.39   1.35   0.007   0.005   0.03   0.0053
  36   0.145   0.35   1.42   0.007   0.005   0.02   0.0052
  37   0.149   0.35   1.39   0.007   0.004   0.03   0.0044
  38   0.158   0.41   1.42   0.005   0.005   0.02   0.0048
  39   0.161   0.44   1.38   0.007   0.005   0.03   0.004
  40   0.148   0.39   1.42   0.007   0.005   0.03   0.0051
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表3】
No.   板厚   加热温度   终轧温度 压下率   第一冷却速度   保持温度   保持时间   第二冷却速度   冷却停止温度
  mm   ℃   ℃   ％   ℃/秒   ℃   秒   ℃/秒   ℃
  1   30   1100   750   35   29   620   30   19.8
  2   40   1150   780   30   25   625   25   17.6
  3   40   1150   750   30   27   630   25   16.4
  4   30   1100   770   35   20   630   40   19.2
  5   30   1100   750   40   23   600   30   12.0   500
  6   30   1100   780   40   26   600   30   14.0   500
  7   30   1100   760   35   24   610   40   18.0
  8   30   1100   780   40   25   600   30   19.0
  9   30   1100   750   40   27   600   25   15.0   500
  10   40   1100   770   35   20   610   30   19.0
  11   30   1100   750   40   23   600   50   12.0
  12   30   1100   780   35   26   610   60   15.0
  13   30   1100   760   35   24   610   35   18.3
  14   40   1100   780   40   25   600   30   17.1
  15   30   1100   750   35   27   615   30   15.0   500
  16   30   1100   770   30   20   620   40   16.5
  17   30   1150   750   32   23   625   30   10.0   450
  18   40   1150   780   35   26   620   45   18.0
  19   30   1100   760   32   24   620   40   18.0   450
【表4】
No.   板厚   加热温度   终轧温度 压下率   第一冷却速度   保持温度   保持时间   第二冷却速度   冷却停止温度
  mm   ℃   ℃   ％   ℃/秒   ℃   秒   ℃/秒   ℃
  20   30   1150   800   25   20   690   110   16.0
  21   30   1100   780   27   25   655   50   7.0
  22   40   1100   790   23   23   660   50   13.0
  23   30   1100   780   22   25   680   40   7.0
  24   30   1100   770   26   26   660   30   10.0
  25   30   1100   770   25   24   660   35   11.0
  26   40   1100   800   21   20   690   100   13.0
  27   30   1100   800   25   23   690   80   14.0
  28   30   1100   820   20   22   690   80   5.0
  29   30   1150   830   15   26   690   70   12.0
  30   30   1100   790   30   27   650   25   15.0
  31   30   1100   790   30   21   640   25   12.0
  32   30   1100   790   30   23   640   25   15.0
  33   30   1100   790   30   22   650   25   12.0
  34   30   1100   790   30   27   650   25   11.0
  35   30   1150   830   15   20   690   80   15.8
  36   30   1100   750   35   29   650   60   10.0
  37   30   1100   750   20   20   620   30   12.0
  38   30   1100   750   35   27   620   30   10.0   550
  39   30   1100   750   35   26   620   30   19.8
  40   30   1100   750   40   30   600   25   18.0
以如下方式测定按让述方式制造的钢板的组织、铁素体粒径、硬质相分率、硬质相硬度和硬质相粒径，以及龟裂扩展速度。其结果在表5和6中显示。另外，由铁素体粒径等的测定结果计算出的H值也在表5和6中显示。
为了观察并测定钢板的组织、铁素体粒径、硬质相分率及硬质相粒径，首先从钢板的深t/4(t＝板厚)的位置提取15mm×15mm×10mm的试验片，实施硝酸乙醇腐蚀。其次利用光学显微镜以400倍的倍率进行观察，在10个观察视野中进行照片拍摄。再利用Media Cybernetics公司制“Image-Pro Plus”对于得到的10张显微镜照片进行图像分析，计算出组织结构、铁素体粒径、硬质相分率及硬质相粒径的平均值。
硬质相硬度(HV)采用的是从钢板的深t/4(t＝板厚)的位置提取15mm×15mm×10mm的试验片，随机测定该位置上的硬质相10个点而得到的维氏硬度的平均值。
为了测定龟裂扩展速度，从钢板的深t/4(t＝板厚)的位置，以龟裂扩展方向C方向(板宽方向)的方式，切割下ASTM规格E647中记述的简便拉伸试验片(CT试验片)(参照图1)。用高速拉伸试验装置，以室温、反复速度30Hz及应力比(最小应力对最大应力的比)0.1的条件，对将该CT试验片进行疲劳试验，测定应力扩大系数的的范围(ΔK)＝20MPa√-m下的疲劳龟裂扩展速度(mm/cycle)。
【表5】
No. 组织   铁素体粒径   硬质相分率   硬质相硬度   硬质相粒径 H值   龟裂进展速度
  μm   ％   HV   μm   mm/cycle×10-5
  1   F+M   20.1   42.7   421   40   3.26   2.87
  2   F+M   26.7   52.0   420   90   2.93   2.62
  3   F+M   29.0   57.7   387   80   3.42   2.51
  4   F+M   22.6   46.6   445   50   3.31   2.43
  5   F+B   11.9   40.7   220   15   3.20   2.28
  6   F+B   10.0   50.4   288   50   2.46   2.07
  7   F+M   17.0   35.1   497   20   3.25   2.89
  8   F+B+M   10.3   50.9   537   30   2.73   1.66
  9   F+B   9.7   56.0   224   70   2.16   2.28
  10   F+M   15.0   38.3   400   12   3.36   2.3
  11   F+B   10.1   33.6   225   10   3.05   2.97
  12   F+B   12.0   33.0   293   16   3.02   2.91
  13   F+M   13.0   36.4   543   10   3.12   2.87
  14   F+M   10.0   35.0   440   7   2.99   2.17
  15   F+B   17.1   41.0   229   25   3.42   3.09
  16   F+M   21.5   21.6   444   12   3.59   3.43
  17   F+B+P   23.4   40.4   253   40   3.59   3.46
  18   F+M   22.3   42.5   439   35   3.52   2.89
  19   F+B+M   20.0   26.5   299   18   3.52   2.67
组织：F：铁素体，B：贝氏体，M：马氏体，P：珠光体
【表6】
No. 组织   铁素体粒径   硬质相分率   硬质相硬度   硬质相粒径 H值   龟裂进展速度
  μm   ％   HV   μm   mm/cycle×10-5
  20   F+M   23.0   25.8   315   12   3.86   2.84
  21   F+M+P   18.0   34.7   195   25   3.41   3.48
  22   F+B+P   20.0   60.0   284   25   3.90   3.15
  23   F+B+P   20.8   58.5   218   2   4.45   3.98
  24   F+B+P   16.9   53.1   244   3   4.01   4.38
  25   F+B+P   17.0   47.6   280   10   3.78   4.2
  26   F+P   25.0   24.8   246   18   3.92   3.81
  27   F+B+M   23.0   31.5   381   18   3.79   3.25
  28   F+P   30.0   26.3   202   13   4.47   4.34
  29   F+P   40.0   32.5   236   35   4.91   4.6
  30   F+M   25.4   75.0   853   45   3.82   7.03
  31   F+M   24.3   16.0   505   15   3.63   6.22
  32   F+M   24.0   58.0   737   27   3.87   6.5
  33   F+B   24.7   21.0   230   20   3.81   5.93
  34   F+B   25.2   35.0   225   19   4.09   5.89
  35   F+M   30.5   35.0   464   55   3.65   4.73
  36   F+P   24.0   13.0   525   40   3.05   3.87
  37   F+M   19.5   82.0   315   90   2.88   3.97
  38   F+P   23.5   35.0   193   45   3.45   4.23
  39   F+M   20.7   42.7   815   40   3.07   3.93
  40   F+M   21.0   75.0   303   208   0.54   4.13
组织：F：铁素体，B：贝氏体，M：马氏体，P：珠光体
如表1～6所示，可知均满足本发明的第一实施方式的组织和组成必要条件的实施例1的钢板No.1～19，其龟裂扩展速度被抑制，耐疲劳龟裂扩展性优异。另一方面，不满足H值必要条件的实施例1的钢板No.20～29其龟裂扩展速度增大。表示实施例1的钢板No.1～29的H值与疲劳龟裂扩展速度的关系的曲线图在图2中显示。由图2可知，H值与疲劳龟裂扩展速度有良好的相关关系，H值越是减少，疲劳龟裂扩展速度越是降低。
实施例1的钢板No.30～34不满足本发明的第一实施方式的组成必要条件，疲劳龟裂扩展速度均增大。具体来说，实施例1的钢板No.30因为C量高，No.31因为Si量高，No.32因为Mn量高，No.33因为Al量高，以及No.34因为N量高，所以脆化，因而龟裂扩展速度增大。
实施例1的钢板No.35～40不满足本发明的第一实施方式的组织必要条件，疲劳龟裂扩展速度均增大。具体来说，因为实施例1的钢板No.35其铁素体粒径大，No.36因为硬质相分率少，No.37因为硬质相分率多，No.38因为硬质相硬度高，No.39因为硬质相碍度低，以及No.40因为硬质相粒径大，所以疲劳龟裂扩展速度增大。
实施例2(关于本发明的第二实施方式的本发明例及比较例)
根据通常的熔炼法，将有着表7和8所示组成的钢(实施例2的No.1～30)进行熔炼而成为钢坯，并加热到Ar3+50℃以下的低温γ域后，急冷至300℃以下，进行使马氏体或贝氏体生成的轧制前处理2次后，以表9所示的条件(各加热温度、终轧温度、低温γ域的压下量(多终轧温度+50℃到终轧温度的压下量)、轧制后的冷却速度(第一次冷却)、冷却停止温度、至该温度的保持时间及保持后的冷却速度(第二次冷却)进行再加热、轧制及冷却，由此制造表9所示的板厚的高张力钢板。
【表7】
                                                                                                         (质量％)
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   Cu   Ni   Cr   Mo   V   Nb
  1   0.152   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  2   0.148   0.33   1.39   0.008   0.005   0.02   -   -   -   -   -   -
  3   0.149   0.35   1.41   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  4   0.150   0.11   1.40   0.008   0.004   0.03   -   -   -   0.2   -   -
  5   0.149   0.37   1.44   0.007   0.004   0.04   -   -   -   -   -   -
  6   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   0.25   0.35   -   -   -   0.016
  7   0.150   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.01   0.02   0.03   -   -   -
  8   0.140   0.33   1.25   0.006   0.002   0.03   -   -   -   -   -   0.009
  9   0.160   0.35   1.45   0.035   0.004   0.02   0.01   0.01   0.04   -   0.008   0.001
  10   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.01   0.02   0.03   -   -   -
  11   0.150   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.01   0.02   0.03   -   -   -
  12   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.01   0.02   0.03   -   -   -
  13   0.061   0.46   1.52   0.008   0.005   0.03   0.01   0.02   0.17   -   -   0.025
  14   0.060   0.44   1.51   0.008   0.003   0.02   -   -   0.16   -   -   0.025
  15   0.110   0.28   1.50   0.020   0.005   0.03   0.01   0.01   0.04   -   0.008   0.001
  16   0.073   0.18   1.47   0.008   0.005   0.05   0.01   0.02   0.02   -   -   -
  17   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   0.25   0.35   -   -   -   0.008
  18   0.052   0.39   1.41   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  19   0.154   0.40   1.41   0.007   0.005   0.04   -   -   -   -   -   -
  20   0.050   0.15   1.55   0.007   0.004   0.03   -   -   -   -   -   0.022
  21   0.053   0.40   1.41   0.008   0.005   0.03   0.01   0.02   0.02   -   -   -
  22   0.152   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  23   0.148   0.33   1.39   0.008   0.005   0.02   -   -   -   -   -   -
  24   0.149   0.35   1.41   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  25   0.152   0.36   1.35   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  26   0.305   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.01   0.01   0.03   -   0.005   0.001
  27   0.090   0.70   1.47   0.022   0.003   0.04   0.01   0.01   0.03   -   0.005   0.001
  28   0.090   0.26   2.50   0.022   0.003   0.04   0.01   0.01   0.03   -   0.005   0.001
  29   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.14   0.01   0.01   0.03   -   0.005   0.001
  30   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.01   0.01   0.03   -   0.005   0.001
  31   0.146   0.33   1.39   0.008   0.005   0.02   -   -   -   -   -   -
  32   0.149   0.35   1.44   0.008   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
  33   0.142   0.33   1.42   0.008   0.004   0.03   -   -   -   -   -   -
  34   0.145   0.35   1.38   0.007   0.005   0.03   -   -   -   -   -   -
【表8】
                                                                       (质量％)(B，N：ppm)
  No.   Ti   B   N   Ca   Mg   Zr   Hf   W   C   REM
  1   -   -   52   -   -   -   -   -   -   -
  2   -   -   51   -   -   -   -   -   -   -
  3   -   -   53   -   -   -   -   -   -   -
  4   -   -   54   -   -   -   -   -   -   -
  5   -   -   47   -   -   -   -   -   -   -
  6   0.012   15   50   0.0010   -   -   -   -   -   -
  7   -   -   55   -   0.0010   -   -   -   -   -
  8   0.011   -   42   -   -   -   -   -   -   -
  9   0.002   5   40   -   -   0.001   -   -   -   -
  10   -   -   63   -   -   -   -   -   -   -
  11   -   -   65   -   -   -   -   -   -   -
  12   -   -   63   -   -   -   -   -   -   -
  13   0.018   -   50   -   -   -   -   -   -   -
  14   0.018   -   50   -   -   -   0.001   -   -   -
  15   0.007   5   36   -   -   -   -   0.2   -   -
  16   0.006   11   50   -   -   -   -   -   -   -
  17   0.012   15   50   -   -   -   -   -   -   -
  18   -   -   51   -   -   -   -   -   -   -
  19   -   -   52   -   -   -   -   -   0.2   -
  20   0.012   15   50   -   -   -   -   -   -   -
  21   -   22   50   -   -   -   -   -   -   0.001
  22   -   -   52   -   -   -   -   -   -   -
  23   -   -   54   -   -   -   -   -   -   -
  24   -   -   52   -   -   -   -   -   -   -
  25   -   -   50   -   -   -   -   -   -   -
  26   0.006   5   36   -   -   -   -   -   -   -
  27   0.006   2   36   -   -   -   -   -   -   -
  28   0.006   5   36   -   -   -   -   -   -   -
  29   0.006   3   36   -   -   -   -   -   -   -
  30   0.006   3   122   -   -   -   -   -   -   -
  31   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
  32   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
  33   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
  34   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
【表9】
No.   板厚mm   加热温度℃   终轧温度℃   低温度区域压下率％   轧制后冷却速度℃/秒   冷却停止温度℃   保持时间秒   保持后冷却速度℃/秒
  1   30   1100   750   65   29   620   30   29.8
  2   30   1100   750   75   29   620   30   29.8
  3   30   1100   750   85   29   620   30   29.8
  4   40   1150   780   60   25   625   25   27.6
  5   40   1150   750   60   27   630   25   26.4
  6   30   1100   770   65   20   630   40   29.2
  7   30   1100   750   70   23   600   30   22.0
  8   30   1100   780   70   26   600   30   24.0
  9   30   1100   760   65   24   610   40   28.0
  10   30   1100   780   70   25   600   30   29.0
  11   30   1100   750   70   27   600   25   25.0
  12   40   1100   770   65   20   610   30   29.0
  13   30   1100   750   70   23   600   50   22.0
  14   30   1100   780   65   26   610   60   25.0
  15   30   1100   760   65   24   610   35   28.3
  16   40   1100   780   70   25   600   30   27.1
  17   30   1100   750   65   27   615   30   25.0
  18   30   1100   770   60   20   620   40   26.5
  19   30   1150   750   62   23   625   30   20.0
  20   40   1150   780   65   26   620   45   28.0
  21   30   1100   760   62   24   620   40   28.0
  22   30   1100   750   45   27   620   30   29.5
  23   30   1100   750   30   28   620   30   30.0
  24   30   1100   750   20   25   620   30   31.0
  25   30   1100   750   10   28   620   30   28.0
  26   30   1100   790   50   27   630   25   25.0
  27   30   1100   790   50   21   630   25   22.0
  28   30   1100   790   50   23   630   25   25.0
  29   30   1100   790   50   22   630   25   22.0
  30   30   1100   790   50   27   630   25   21.0
  31   30   1100   750   50   27   600   25   22.0
  32   30   1100   750   55   27   600   25   20.0
  33   30   1100   750   55   27   670   30   27.0
  34   30   1100   750   55   27   690   40   23.0
对于此钢板，按下述要领进行组织观察和维氏硬度的测定、疲劳龟裂扩展试验及摆锤冲击试验。其结果在表10及11中显示。
·组织观察
根据与实施例1同样的方法，对铁素体粒径(圆当量直径)、硬质相的面积分率、及作为硬质相的块的粒径(圆当量直径)进行测定及分析，对于各钢种(实施例2的No.1～30)计算了各个平均值。还有，在全部的钢种中钢板的组织由95％以上的铁素体和硬质相构成。
·维氏硬度的测定
维氏硬度是在上述试验片中，在铁素体、硬质相中一起随机测定各12个点，去掉最高值和最小值，分别求得10个点的平均硬度。另外由该结果计算出铁素体与硬质相的硬度差。
·板条长度的测定
板条长度的测定通过SEM观察进行。使观察面为与表面平行的在板厚t/4位置提取试验片，进行了硝酸乙醇腐蚀后通过SEM在50μm×60μm的范围进行5处拍摄，通过图像分析求得板条的平均长度。
·疲劳龟裂扩展试验
根据与实施例1相同的方法，测定应力扩大计数的全振幅ΔK＝20MPam1/2下的疲劳龟裂扩展速度da/dn(mm/cycle)。在实施例2中，对于疲劳龟裂扩展性为4.0×10-6(mm/cycle)以下的钢板为合格。
·摆锤冲击试验
从钢板的t/4位置提取摆锤冲击试验片(JIS4号试验片)，求得-40℃下的各三点的平均吸收能(vE-40)。在实施例2中vE-40为100J以上的为合格。
【表10】
  No.   组织   龟裂进展速度da/dnatΔK＝20mm/cycle   母材韧性vE-40J
  铁素体   硬质相 硬度差Hv   组织F：铁素体M：马氏体B：贝氏体
  粒径μm   分率   硬度Hv   粒径μm   板条长度μm
  1   16.2   0.43   431   40   4.3   306   F+M   2.94×10-6   170
  2   11.5   0.45   438   38   3.5   312   F+M   2.64×10-6   189
  3   7.8   0.52   448   36   2.8   320   F+M   2.49×10-6   201
  4   20.0   0.52   430   90   4.2   306   F+M   2.39×10-6   209
  5   19.7   0.58   397   80   5.0   255   F+M   2.68×10-6   187
  6   17.0   0.47   455   50   3.8   289   F+M   2.85×10-6   176
  7   8.9   0.41   260   15   3.7   150   F+B   2.94×10-6   170
  8   7.5   0.50   298   50   2.9   184   F+B   2.25×10-6   222
  9   12.8   0.35   507   20   4.1   394   F+M   2.90×10-6   172
  10   7.7   0.51   547   30   2.9   442   F+B+M   2.52×10-6   198
  11   7.3   0.56   255   70   3.7   136   F+B   1.95×10-6   257
  12   11.3   0.38   410   12   3.8   282   F+M   3.05×10-6   164
  13   7.6   0.34   255   10   3.7   131   F+B   2.83×10-6   177
  14   9.0   0.33   303   16   3.5   190   F+B   2.77×10-6   180
  15   9.8   0.36   553   10   4.1   431   F+M   2.86×10-6   175
  16   7.5   0.35   450   10   2.9   340   F+M   2.72×10-6   184
  17   12.8   0.41   259   25   4.3   137   F+B   3.06×10-6   164
【表11】
No.   组织   龟裂进展速度da/dnatΔK＝20mm/cycle   母材韧性vE-40J
铁素体 硬质相 硬度差Hv   组织F：铁素体M：马氏体B：贝氏体
  粒径μm   分率   硬度Hv   粒径μm   板条长度μm
  18   16.2   0.22   454   12   4.5   328   F+M   3.15×10-6   159
  19   17.6   0.40   263   40   4.7   139   F+B   3.12×10-6   160
  20   16.7   0.42   449   35   3.5   326   F+M   3.07×10-6   163
  21   15.0   0.27   309   18   4.5   185   F+B+M   3.11×10-6   161
  22   23.4   0.43   409   42   13.3   302   F+M   5.00×10-6   83
  23   28.4   0.40   404   45   14.7   299   F+M   5.50×10-6   80
  24   29.6   0.41   399   46   18.2   298   F+M   5.80×10-6   71
  25   35.3   0.43   395   48   19.7   295   F+M   5.90×10-6   65
  26   18.0   0.75   853   45   15.8   730   F+M   6.80×10-6   55
  27   19.0   0.16   505   15   15.8   360   F+M   7.30×10-6   56
  28   19.0   0.58   737   27   15.8   612   F+M   6.50×10-6   44
  29   18.0   0.21   230   20   15.8   115   F+B   6.90×10-6   53
  30   19.0   0.35   225   19   15.8   120   F+B   7.10×10-6   39
  31   17.2   0.41   340   45   10.4   217   F+M   3.12×10-6   57
  32   18.0   0.43   355   43   12.1   232   F+M   3.33×10-6   43
  33   27.0   0.41   425   45   4.5   302   F+M   5.35×10-6   71
  34   32.0   0.37   412   43   5.2   289   F+M   5.76×10-6   64
以下简单说明表10和11的测定结果。实施例2的No.1～21满足如下各必要条件：本发明的第二实施方式的成分组成、硬质相的面积分率、粒径、硬度及硬质相与软质相的硬度差，此外还有铁素体粒径及马氏体和贝氏体的板条长度，耐疲劳龟裂扩展性及母材韧性均优异。
另一方面，实施例2的No.22～25，虽然满足成分组成、硬质相的面积分率、粒径、硬度及硬质相与软质相的硬度差的各必要条件，但是由于铁素体粒径超过20μm，且板条长度超过10μm，因此耐疲劳龟裂扩展性及母材韧性均差。这被认为是由于在终轧温度+50℃～终轧温度的低温域中的压下量不足。
另外，实施例2的No.26～30，虽然满足本发明的第二实施方式的成分组成、硬质相的面积分率、粒径、硬度及硬质相与软质相的硬度差，此外还有铁素体粒径的各必要条件，但是因为C、Si、Mn、Al、N含量分别过高，所以钢板脆化，由于板条长度也长，因此耐疲劳龟裂扩展性及母材韧性均差。
实施例2的No.31、32，虽然满足本发明的第二实施方式的成分组成、硬质相的面积分率、粒径、硬度及硬质相与软质相的硬度差，此外还有铁素体粒径的各必要条件，但是由于板条长度超过10μm，因此母材韧性差。这被认为主要是由于保持后冷却速度比低的原故。
实施例2的No.33、34，虽然满足本发明的第二实施方式的成分组成、硬质相的面积分率、粒径、硬度及硬质相与软质相的硬度差，此外还有板长度的各必要条件，但是由于铁素体粒径超过20μm，因此耐疲劳龟裂扩展性及母材韧性差。这被认为是冷却停止温度高的原故。
实施例3(关于本发明的第三实施方式的本发明例及比较例)
根据通常的熔炼法，将有着表12和13所示组成的钢进行熔炼而成为钢坯后进行热轧。在表14和15中显示达到950℃的温度下的压下率(在表14和15中表述为“压下率”)。热轧之后，以表14和15所示的冷却速度(在表14和15中表述为“第一冷却速度”)，冷却至规定温度(在表14和15中表述为“第一停止温度”)，保持规定时间(在表14和15中表述为“保持时间”)。其后，再以表14和15所示的冷却速度(在表14和15中表述为“第二冷却速度”)冷却至200℃以下，由此制造钢板。还有，在冷却至200℃以下的途中停止一下冷却，其温度记录在表14和15的“第二停止温度”的栏中。
【表12】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  1   0.152   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   0.0045
  2   0.140   0.25   1.40   0.008   0.004   0.03   0.0050
  3   0.140   0.37   1.44   0.007   0.004   0.04   0.0052
  4   0.150   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.0045
  5   0.145   0.33   1.25   0.006   0.002   0.03   0.0051
  6   0.160   0.35   1.45   0.035   0.004   0.02   0.0050
  7   0.093   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0053   Cu：0.2.Ni：0.3
  8   0.120   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.0054   Cr：0.45
  9   0.130   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0053   Mo：0.2
  10   0.142   0.28   1.50   0.020   0.005   0.03   0.0051   V：0.02
  11   0.135   0.39   1.38   0.007   0.005   0.03   0.0048   Nb：0.025
  12   0.110   0.35   1.11   0.014   0.005   0.03   0.0042   Ti：0.014
  13   0.163   0.37   1.33   0.007   0.004   0.03   0.0051   B：0.0012，Ti：0.014
  14   0.164   0.38   1.34   0.007   0.004   0.04   0.0048   Ca：0.001
  15   0.150   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0053   Mg：0.001
  16   0.150   0.35   1.42   0.016   0.006   0.03   0.0032   Zr：0.001
  17   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0052   Hf：0.001
  18   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0036   W：0.2
  19   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0052   Co：0.2
  20   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0036   REM：0.001
  21   0.060   0.38   1.98   0.008   0.005   0.02   0.0040
  22   0.180   0.38   1.00   0.008   0.005   0.02   0.0041
  23   0.154   0.15   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0038
  24   0.070   0.42   1.85   0.007   0.005   0.04   0.0040
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表13】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  25   0.027   0.35   1.11   0.014   0.005   0.03   0.0045
  26   0.305   0.37   1.33   0.007   0.004   0.03   0.0042
27 0.090 0.51 1.47 0.022 0.003 0.04 0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0002，Ti：0.006
28 0.090 0.26 2.10 0.022 0.003 0.04 0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.006
29 0.090 0.26 1.47 0.022 0.003 0.11 0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
30 0.090 0.26 1.47 0.022 0.003 0.04 0.0112   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  31   0.148   0.37   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0046
  32   0.151   0.39   1.38   0.007   0.003   0.03   0.0048
  33   0.145   0.41   1.39   0.007   0.005   0.02   0.0042
  34   0.155   0.35   1.42   0.007   0.005   0.03   0.0045
  35   0.153   0.33   1.40   0.008   0.004   0.03   0.0050
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表14】
No.   板厚   压下率   第一冷却速度   第一停止温度   保持时间   第二冷却速度   第二停止温度
  mm   ％   ℃/秒   ℃   秒   ℃/秒   ℃
  1   30   80   15   610   30   20
  2   40   85   15   590   30   20
  3   40   90   15   635   30   20
  4   30   90   15   600   60   20
  5   30   90   15   600   30   8
  6   30   90   15   600   30   20   450
  7   30   85   15   580   35   20
  8   30   95   15   590   30   20
  9   30   80   15   605   35   20
  10   40   95   15   610   40   20
  11   30   80   15   600   40   20
  12   30   85   15   590   35   20
  13   30   85   15   595   35   20
  14   40   95   15   600   30   20   500
  15   40   80   15   605   35   20   550
  16   30   95   15   600   30   20
  17   30   80   15   605   30   20
  18   30   85   15   600   30   20
  19   30   85   15   605   35   20
  20   30   95   15   600   35   20
  21   30   85   15   600   35   20
  22   30   85   15   600   35   20
  23   30   85   15   600   35   20
  24   30   95   10   630   35   20
【表15】
No.   板厚   压下率   第一冷却速度   第一停止温度 保持时间 第二冷却速度 第二停止温度
  mm   ％   ℃/秒   ℃   秒   ℃/秒   ℃
  25   30   80   15   625   30   20
  26   30   95   15   600   30   20
  27   30   90   15   600   30   20
  28   30   95   15   600   30   20
  29   30   90   15   600   30   20
  30   30   90   15   600   30   20
  31   30   40   10   620   30   20
  32   30   60   7   630   30   20
  33   30   90   15   600   30   20
  34   40   80   12   660   30   20
  35   40   80   12   680   30   20
如上述这样制造的钢板的组织，针状铁素体的长径(各个的80％)和龟裂扩展速度，通过进行与实施例1相同的测定和分析从而计算出来。其结果显示在表16和17中。除表16和17所示的组织以外的其余组织是珠光体。还有为了显示针状铁素体的形状，含有针状铁素体的实施例3的钢板No.2、和不含针状铁素体的实施例3的钢板No.32的组织照片显示在图3和图4中。
龟裂扩展速度(mm/cycle)根据与实施例1相同的方法来测定。其结果显示在表16和17中。
【表16】
No.   针状铁素体分率   长径为5～100μm的针状铁素体的个数比率   晶界铁氧体比率   贝氏体+马氏体分率 龟裂进展速度
  ％   ％   ％   ％   mm/cycle×10-5
  1   33   88   50   14   1.82
  2   28   90   50   19   2.22
  3   12   90   73   13   3.08
  4   14   86   55   28   2.96
  5   16   91   55   26   2.94
  6   20   88   55   22   2.50
  7   39   90   45   13   1.56
  8   36   91   50   11   1.84
  9   35   89   58   5   1.70
  10   30   88   60   7   2.00
  11   35   87   55   7   1.70
  12   28   89   50   19   2.02
  13   15   88   53   30   2.80
  14   32   88   55   10   1.88
  15   33   87   58   7   1.82
  16   34   88   55   8   1.86
  17   32   87   58   8   1.88
  18   30   88   55   12   2.00
  19   25   88   58   15   2.40
  20   27   87   55   15   2.18
  21   7   93   55   35   3.58
  22   39   87   55   3   1.46
  23   25   88   55   17   2.10
  24   1   100   70   26   3.43
【表17】
No.   针状铁素体分率   长径为5～100μm的针状铁素体的个数比率   晶界铁氧体比率   贝氏体+马氏体分率 龟裂进展速度
  ％   ％   ％   ％   mm/cycle×10-5
  25   -   -   70   25   4.46
  26   57   84   15   23   4.70
  27   7   100   85   3   5.13
  28   8   97   5   82   4.43
  29   3   100   75   17   5.25
  30   12   100   55   28   5.56
  31   -   -   65   32   3.80
  32   -   -   70   27   3.80
  33   62   100   15   20   4.64
  34   8   73   59   29   4.65
  35   7   52   62   27   5.76
如表12～17所示可知，满足本发明的第三实施方式中规定的针状铁素体和组成的必要条件的实施例3的钢板No.1～24，龟裂扩展速度得到抑制，耐疲劳龟裂扩展性优异。
另一方面，实施例3的钢板No.25～30，不满足本发明的第三实施方式的组成必要条件，龟裂扩展速度均增大。具体来说，实施例3的钢板No.25因为C量少，所以得不到针状铁素体，因而龟裂扩展速度均增大。另外实施例3的钢板No.26因为C量高，No.27因为Si量高，No.28因为Mn量高，No.29因为Al量高，以及No.30因为N量高，所以脆化，因而龟裂扩展速度增大。
另外，实施例3的钢板No.31～35不满足针状铁素体的必要条件，龟裂扩展速度均增大。具体来说，实施例3的钢板No.31和32因为不含针状铁素体，相反实施例3的钢板No.33因为针状铁素体的面积分率过量，实施例3的钢板No.34和35因为长径处于5～100μm范围内的针状铁素体的个数比例少，因此龟裂扩展速度均增大。
实施例4(关于本发明的第四实施方式的本发明例及比较例)
根据通常的熔炼法，将有着表18和19所示组成的钢进行熔炼而成为钢坯后，加热到表20和21所示的温度(在表20和21中表述为“加热温度”)，之后以表20和21所示的压下率进行热轧。其后以表20和21所示的温度(在表20和21中表述为“终轧温度”)进行终轧。其次，然后在终轧之后，以表20和21所示的冷却速度(在表20和21表述为“第一冷却速度”)冷却到终轧温度-150℃的温度，保持规定时间(在表20和21中表述为“保持时间”)。其后，再以表20和21所示的冷却速度(在表20和21中表述为“第二冷却速度”)冷却至200℃以下，由此制造钢板。还有，在冷却至200℃以下的途中停止一下冷却，其温度记录在表20和21的“第二停止温度”的栏中。
【表18】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  1   0.155   0.39   1.40   0.007   0.005   0.03   0.0068
  2   0.147   0.11   1.38   0.007   0.005   0.03   0.0054   Mo：0.2
  3   0.144   0.37   1.44   0.007   0.004   0.04   0.0047
4 0.053 0.15 1.57 0.008 0.005 0.03 0.005   Cu：0.24，Ni：0.36，Nb：0.016，B：0.0015，Ti：0.012，Ca：0.001
  5   0.142   0.39   1.44   0.007   0.005   0.03   0.0065   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03，Mg：0.001
  6   0.140   0.33   1.25   0.006   0.002   0.03   0.0042   Nb：0.009.Ti：0.011
7 0.160 0.35 1.44 0.035 0.004 0.02 0.004   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.04，V：0.008，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.002.Zr：0.001
  8   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：001，Ni：0.02，Cr：003
  9   0.150   0.39   1.46   0.007   0.005   0.03   0.0065   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  10   0.154   0.38   1.41   0.008   0.005   0.02   0.0063   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.03
  11   0.061   0.46   1.53   0.008   0.005   0.03   0.0081   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.17，Nb：0.025，Ti：0.018
  12   0.060   0.44   1.52   0.008   0.003   0.02   0.005   Cr：0.16，Nb：0.025.Ti：0.018，Hf：0.001
13 0.110 0.28 1.49 0.020 0.005 0.03 0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.04，V：0.008，Nb：0.001，B：0.0005，W：0.2.Ti：0.007
  14   0.073   0.18   1.47   0.008   0.005   0.05   0.007   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.02，B：0.0011，Ti：0.006
  15   0.050   0.15   1.53   0.007   0.004   0.03   0.005   Cu：0.25，Ni：0.35，Nb：0.008，B：0.0015，Ti：0.012
  16   0.052   0.39   1.42   0.007   0.005   0.03   0.006
  17   0.154   0.4   1.41   0.007   0.005   0.04   0.0063   Co：0.2
  18   0.050   0.15   1.56   0.007   0.004   0.03   0.005   Nb：0.022，B：0.0015，Ti：0.012
  19   0.053   0.40   1.41   0.008   0.005   0.03   0.005   Cu：0.01，Ni：0.02，Cr：0.02，B：0.0012，REM：0.001
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表19】
  No.   C   Si   Mn   P   S   Al   N   其他
  20   0.305   0.26   1.44   0.008   0.005   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.006
  21   0.090   0.70   1.47   0.007   0.005   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0002，Ti：0.006
  22   0.090   0.26   2.50   0.022   0.003   0.04   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0005，Ti：0.006
  23   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.15   0.0036   Cu：0.01，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  24   0.090   0.26   1.47   0.022   0.003   0.04   0.0124   Cu：001，Ni：0.01，Cr：0.03，V：0.005，Nb：0.001，B：0.0003，Ti：0.006
  25   0.145   0.39   1.45   0.008   0.005   0.03   0.0052
  26   0.152   0.41   1.41   0.007   0.005   0.02   0.0048
  27   0.152   0.38   1.47   0.006   0.005   0.03   0.0039
  28   0.155   0.39   1.40   0.007   0.005   0.03   0.0042
  29   0.165   0.42   1.53   0.007   0.005   0.03   0.0035
  30   0.158   0.41   1.52   0.007   0.005   0.03   0.0035
余量：Fe和不可避免的杂质，单位：质量％
【表20】
No. 板厚 加热温度 压下率 终轧温度   第一冷却速度 保持时间   第二冷却速度 第二停止温度
  mm   ℃   ％   ℃   ℃/秒   秒   ℃/秒   ℃
  1   30   1100   55   750   29   30   19.8
  2   40   1150   70   780   25   25   25.0
  3   40   1150   65   750   27   25   16.4
  4   30   1100   55   770   20   40   5.0
  5   30   1100   50   750   23   30   12.0   440
  6   30   1100   55   780   26   25   18.0   400
  7   30   1100   65   760   24   40   10.0
  8   30   1100   50   780   25   20   25.0   400
  9   30   1100   70   750   27   25   20.0
  10   40   1100   65   770   20   30   19.0
  11   30   1100   70   750   23   50   12.0
  12   30   1100   60   780   26   60   15.0
  13   30   1100   55   760   24   35   18.3
  14   40   1100   50   780   25   30   25.0
  15   30   1100   55   750   27   30   15.0   420
  16   30   1100   55   770   20   40   16.5
  17   30   1150   50   750   23   30   10.0   450
  18   40   1150   60   780   26   45   7.0
  19   30   1100   55   760   24   40   18.0   450
【表21】
No.   板厚   加热温度 压下率 终轧温度   第一冷却速度 保持时间   第二冷却速度   第二停止温度
  mm   ℃   ％   ℃   ℃/秒   秒   ℃/秒   ℃
  20   30   1100   50   790   27   25   15.0
  21   30   1100   50   790   21   25   12.0
  22   30   1100   50   790   23   25   15.0
  23   30   1100   50   790   22   25   12.0
  24   30   1100   50   790   27   25   11.0
  25   30   1100   45   810   25   40   10.0
  26   30   1150   45   820   29   40   15.0
  27   30   1050   70   750   25   25   42.0
  28   30   1100   60   760   29   15   21.0
  29   30   1100   55   770   25   65   16.0
  30   30   1100   55   770   25   15   19.0
对于如上这样制造的钢板，按如下方式测定其残留γ的面积分率、圆当量直径和个数密度，还有贝氏体和马氏体的合计面积分率及龟裂扩展速度。
残留γ的面积分率及个数密度根据EBSP法，结晶结构为FCC的认定为残留γ，其面积分率和个数密度，在500μm×500μm的范围(150倍)通过Tex SEM Laboratories.Inc公司制：“TSLOIM Analysis”进行分析go求得。还有在根据EBSP法的测定中，计算时将圆当量直径大小低于0.5μm的除外。这些结果显示在表22及23中(在表22及23中，分别表述为“残留γ分率”和“个数密度”)。
通过进行与实施例1同样的测定有分析，计算贝氏体和马氏体的合计面积分率。其结果显示在表22和23中(在表22及23中表述为“贝氏体+马氏体分率”)。还有除了在表22和23中记载面积分率的硬质相(贝氏体和/或马氏体)以外的组织，主要是铁素体，不过也以数％以下量含有珠光体。
龟裂扩展速度(mm/cycle)根据与实施例1相同的方法来测定。其结果显示在表22和23中。龟裂扩展速度为3.0×10-5(mm/cycle)以下的钢板评价为耐疲劳龟裂扩展性优异。
【表22】
No. 残留γ分率 个数密度  贝氏体+马氏体分率 龟裂进展速度
  ％   个/mm2   ％   mm/cycle×10-5
  1   4.1   20123   43   1.50
  2   3.3   33367   53   1.52
  3   3.7   18633   36   1.81
  4   3.4   11681   15   2.90
  5   4.0   8260   28   2.74
  6   3.6   7398   39   2.45
  7   4.8   24283   25   1.78
  8   3.4   17467   52   1.39
  9   3.8   17403   43   1.68
  10   4.1   16765   42   1.76
  11   4.6   23517   30   1.67
  12   5.3   17833   37   1.82
  13   3.9   19542   41   1.61
  14   3.0   12250   54   1.70
  15   2.7   13900   34   2.19
  16   3.5   4942   38   2.64
  17   4.1   20950   24   2.03
  18   3.7   18925   19   2.29
  19   3.8   9767   41   2.24
【表23】
No. 残留γ分率 个数密度  贝氏体+马氏体分率 龟裂进展速度
  ％   个/mm2   ％   mm/cycle×10-5
  20   0.7   7250   7   5.12
  21   3.0   15250   4   4.64
  22   2.0   10250   13   4.33
  23   1.0   5250   5   5.23
  24   2.0   10250   10   4.71
  25   1.0   1654   10   3.25
  26   4.0   3897   41   3.15
  27   10.2   52300   43   3.18
  28   0.9   24220   48   3.35
  29   10.2   11543   43   3.23
  30   10.2   11543   57   3.43
如表18～23所示可知，全部满足本发明的第四实施方式的残留γ和组织成件的实施例4的钢板No.1～19，龟裂扩展速度得到抑制，耐疲劳龟裂扩展性优异。另一方面，不满足残留γ的个数密度的必要条件的实施例4的钢板No.25、26和27龟裂扩展速度增大。表示实施例4的钢板No.1～19、25、26和27的残留γ的个数密度与龟裂扩展速度的关系的曲线图显示在图5中。
实施例4的钢板No.20～24不满足本发明的第四实施方式的组织成件，龟裂扩展速度均增大。具体来说，实施例4的钢板No.20因为C量高，No.21因为Si量高，No.22因为Mn量高，No.23因为Al量高，以及No.24因为N量高，所以脆化，因而龟裂扩展速度增大。实施例4的钢板No.28和29不满足残留γ的面积分率的必要条件，No.30不满足残留γ的面积分率的必要条件，且不满足贝氏体和马氏体的合计面积分率优选的必要条件，龟裂扩展速度均增大。

Claims (9)

1.一种耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
C：0.03～0.30％、
Si：0.5％以下但不含0％、
Mn：0.8～2％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.010％以下但不含0％、
P：0.03％以下但不含0％、以及
S：0.01％以下但不含0％，
余量是Fe和不可避免的杂质，
从作为板厚方向的Z方向看，位于板厚深度t的t/4位置的组织，实质上由铁素体和硬质相的混合组织构成。
2.根据权利要求1所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，铁素体粒径为30μm以下，硬质相分率为15～85％，硬质相硬度HV为200～800。
3.根据权利要求2所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，硬质相粒径在200μm以下，由下式(1)表示的H值在3.6以下，
H＝2+8.0×10-2×铁素体粒径(μm)+1.5×10-2×硬质相分率(％)
-2.0×10-2×硬质相粒径(μm)
-1.85×10-3×硬质相硬度(HV)  …  (1)。
4.根据权利要求2所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，所述硬质相由马氏体和贝氏体的1种以上构成，硬质相的平均圆当量直径为10μm以上，硬质相和软质相的平均硬度的差为Hv100以上，所述马氏体和贝氏体的平均板条长度为10μm以下。
5.根据权利要求1所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，以面积分率计含有1～60％的针状铁素体，长径处于5～100μm的范围内的针状铁素体的个数比例为80％以上。
6.根据权利要求5所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，贝氏体和马氏体的合计的面积分率为10％以上。
7.根据权利要求1所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，残留奥氏体以面积分率计存在1.0～10.0％，该残留奥氏体的个数密度为4000～50000个/mm2。
8.根据权利要求7所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢，板其特征在于，从作为板厚方向的Z方向看，在位于板厚深度t的t/4位置中，贝氏体和马氏体的合计的面积分率为25％以上。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，其特征在于，以质量％计还含有从由下述的X～Z群所构成的群中选择的1种以上，
X群：
Cu：2％以下但不含0％、Ni：2％以下但不含0％、Cr：2％以下但不含0％、Mo：0.5％以下但不含0％、V：0.1％以下但不含0％、Nb：0.04％以下但不含0％、B：0.004％以下但不含0％、W：2.5％以下但不含0％、以及Co：2.5％以下但不含0％；
Y群：
Ti：0.03％以下但不含0％、Zr：0.1％以下但不含0％、以及Hf：0.05％以下但不含0％；
Z群：
Ca：0.005％以下但不含0％、Mg：0.005％以下但不含0％、以及稀土类元素：0.01％以下但不含0％。
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