(57)【要約】本発明は、巻取り炉で使用される巻取りドラム(5)の製造方法並びに巻取りドラム(5)に関する。本発明に係る方法は、巻取りドラム本体(6)上に、表面層(7)を含むトリニッケルアルミナイドを形成する工程を含んでいる。
2011504809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り炉で使用される巻取りドラムを製造するための方法であって、前記巻取りドラムは、巻取りドラム本体を含んでおり、
前記巻取りドラム本体上に、表面層を含むトリニッケルアルミナイド合金を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
溶射によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
数層のトリニッケルアルミナイド合金を重ね合わせることによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記表面層が前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆うように、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含み、前記表面層は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記巻取りドラム本体上に、帯状隆起として前記表面層を形成する工程をさらに含み、前記帯状隆起は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
溶接ビードを積み重ねることによって、前記巻取りドラム本体上に前記帯状隆起を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記帯状隆起に機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工を施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
巻取り炉で使用するための巻取りドラムであって、
巻取りドラム本体と、
トリニッケルアルミナイド合金を含み、前記巻取りドラム本体上に形成された表面層と、
を含むことを特徴とする巻取りドラム。
【請求項１９】
前記表面層は、溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２０】
前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２１】
前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２２】
前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２３】
前記表面層は、溶射によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２４】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体上に重ね合わされた数層のトリニッケルアルミナイド合金を含むことを特徴とする請求項１８記載の巻取りドラム。
【請求項２５】
前記表面層は、前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆い、かつ、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２６】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２７】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体上の帯状隆起を含み、前記帯状隆起は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２８】
前記帯状隆起は、積み重ねられた溶接ビードを含むことを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項２９】
前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３０】
前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３１】
前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３２】
前記帯状隆起は、機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工が施されていることを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項３３】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項３４】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取りドラムの製造方法並びに巻取りドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可逆熱間圧延機は、シュテッケル（Steckel）圧延機とも呼ばれ、ステンレス鋼及び特殊鋼等の熱間圧延スラブのための熱間圧延機として用いられる。
【０００３】
図１は、可逆熱間圧延機１の模式図である。可逆熱間圧延機１は、比較的高温で使用され、鋼材の鋳造スラブがロール２ａ、２ｂを数回通過する。ロール２ａ、２ｂは間隙を介して対向しており、スラブが間隙（nip:ニップ）Ｎを通過して移動すると、スラブの厚みが低減して、厚みの薄い帯鋼３となる。
【０００４】
可逆熱間圧延機１の両側には、２つの巻取り炉４が配置されている。それぞれの巻取り炉４は、回転する円筒状の巻取りドラム５を含んでおり、可逆熱間圧延機１で帯鋼を処理する際、両方の巻取り炉４で帯鋼の巻取りと巻戻しが交互に実施される。巻取り炉の目的は、間隙Ｎを通過する帯鋼の温度を維持することである。巻取り炉は、例えば、約９００℃から約１０５０℃の温度に維持される。
【０００５】
運転中、間隙Ｎを通過する帯鋼３は、近い方の巻取り炉４に導かれ、対応する巻取りドラム５に巻き取られる。続いて、帯鋼３は、間隙Ｎを通過して逆方向に導かれると、その巻取りドラム５から巻き戻される。帯鋼の間隙の通過並びに巻取り及び巻き戻しは、帯鋼が所望の厚みになるまで繰り返される。
【０００６】
巻取りドラムは、中空の円筒状をなし、少なくとも約１０００ｍｍの外径、約２０００ｍｍから５０００ｍｍの長さ、約３０ｍｍから１５０ｍｍの厚みを有する厚い壁を有する。巻取りドラムは、通常、耐熱合金の鋳造により製造される。巻取りドラムの、巻き取られる帯鋼に隣接する表面である作業壁は、通常、平坦に形成されるか、または溝を有するように形成される。
【０００７】
上記の説明から分かるように、巻取りドラムは非常に厳しい環境で稼働する。巻取り炉の温度は高く、また、巻取りドラムの表面には、帯鋼を巻取りドラム上に巻き取るときに、高い締付力が繰り返し印加される。これによって、巻取りドラムの表面に疲労断裂または他のクラックが発生する場合がある。巻取りドラムには、火膨れ（blister：ブリスター）も発生する。これらは、巻取りドラムの耐久性に影響を及ぼすとともに、これによって製造中の帯鋼上に痕が残り、製品の品質が悪化する。巻取りドラムの表面は、帯鋼を巻き取るときに、帯鋼の表面に形成される酸化鉄膜にもさらされる。デスケール処理を実施しても、酸化鉄膜の一部は巻取りドラム上に転移して固着する。これによって、帯鋼に欠陥が生じ、製品の品質が悪化する。
【０００８】
現在、巻取りドラムの表面の火膨れによって生じる問題は、手作業で磨いて火膨れを低減できるように、炉の運転を中断することによって対処されている。このような中断を頻繁に実施すると、ロールの保守のために運転コストが高騰し、製品の処理能力が低下する。
【０００９】
巻取りドラムには、現行の運転温度において、たるみ（sag：サグ）が生じる場合があり、これによって、均一な高温で炉を運転することが妨げられる。このたるみによって、巻取りドラムの回転に偏心が生じる。これによって、巻取りドラムの回転が不均一になり、巻取り炉の運転及び耐久性に影響を及ぼすとともに、帯鋼に欠陥が生じる。たるみは、巻取りドラムのスロットの狭小化等の変形の要因ともなる。この結果、巻取りドラムを交換する必要が生じる。
【００１０】
上述したような問題を克服するために、従来、巻取りドラムを鋳造する際の鋳鋼組成を変えることが試みられてきた。その一例は、米国特許第６０３３６２６号に開示されている。しかし、この特許に開示された組成は、標準的な鋼組成の一変形例に過ぎない。この組成の鋳鋼は、巻取りドラムが使用される温度では柔らかく、巻取りドラムの変形が生じるという問題がある。また、この組成の鋳鋼では、巻取りドラムの表面の火膨れを抑制することはできない。
【００１１】
米国特許出願公開第２００１／００１３３８３号には、加熱炉の炉床ロール用の材料として、トリニッケルアルミナイド（trinickel aluminide）耐熱合金が開示されている。この材料は、１０５０℃を超える温度範囲で高いクリープ破断強度を有し、かつ、高い溶接性を有している。トリニッケルアルミナイド合金の問題は、高価なことである。この材料は、単純な構造（例えば、中空円筒状）のロールを鋳造するためには好適なものであるが、巻取りドラムのような複雑な幾何学的構造を有する物体を鋳造するためには使用できない。さらに、溶融トリニッケルアルミナイド合金を準備する際、強い発熱反応が生じる。したがって、巻取りドラム程度の大きさを有する物体を鋳造することは不可能である。
【００１２】
また、これらの特許文献は、巻取りドラムまたはロール全体を同一の材料から１つの部材として鋳造する方法を開示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６０３３６２６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００１／００１３３８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明は、上述した問題を回避し、それによって、巻取りドラムの耐久性を大幅に向上させ、圧延機によって製造される製品の品質を改善することが可能な巻取りドラムの製造方法並びに巻取りドラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、巻取りドラム本体上に、表面層を含むトリニッケルアルミナイドを形成する工程を含むように、巻取りドラムを製造する技術思想に基づく。
【００１６】
トリニッケルアルミナイド合金は、巻取りドラム本体上に、溶接または溶射によって形成することができる。表面層は、巻取りドラム本体上に配置されたトリニッケルアルミナイド合金のスリーブであってもよい。表面層の厚みは、約０．１ｍｍから約８ｍｍであり、好ましくは、約１ｍｍから約４ｍｍである。表面層は、帯鋼が巻取りドラムに巻き取られるときに、帯鋼に接触してそれを巻き込む（engage）作業面を形成する。
【００１７】
表面層は、巻き取られる帯鋼に対して、凹凸がないように形成されるものであってもよい。また、表面層は、トリニッケルアルミナイド合金からなり、巻取りドラム本体の基底面から半径方向外方に延びる帯状隆起として、巻取りドラム上に形成されるものであってもよい。この場合、帯鋼が巻取りドラム上に巻き取られるときに、帯鋼に接触してそれを巻き込む作業面は、帯状隆起によって形成される。
【００１８】
本発明は、多くの利点を有する。トリニッケルアルミナイド合金は、高い耐熱性と高い耐高温腐食性を有する。これによって、表面層をトリニッケルアルミナイド合金から形成した場合、高温において優れた表面硬度を有する。表面材料として従来のＨシリーズのオーステナイト合金を使用すると、表面硬度は温度が上昇するにつれて低減する。トリニッケルアルミナイド合金の高い表面硬度は、高温における巻取りドラムの寿命を通じて持続する。また、製品から巻取りドラムへの酸化鉄の固着が低減または解消され、これによって、帯鋼上の孔痕が低減する。したがって、最終製品の品質が改善され、スラブから製品への収率が向上する。高温における高い耐久性により、巻取りドラムの稼働寿命が延長する。巻取りドラムの変形が低減することも、寿命の延長の要因となる。
【００１９】
巻取りドラム本体を低コストの材料から製造し、高価なトリニッケルアルミナイドを表面層の形成のみに使用することもできる。これによって、巻取りドラムの価格が低くなる。巻取りドラム本体内に高い降伏強度を有する材料を使用し、トリニッケルアルミナイド合金の表面層を巻取りドラム本体上に形成することによって、局部応力に対する巻取りドラムの強度を向上させ、巻取りドラムの破損及び変形を防止することも可能となる。
【００２０】
高温度ＦＥＡ解析により、巻取りドラム本体上に表面層を溶接する構造を使用した場合、溶接された表面構造により巻取りドラムの壁の温度勾配が低減することが分かった。これによって、組合せ応力が低減し、巻取りドラムの破損及び変形を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、従来の可逆熱間圧延機を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、巻取りドラムの透視図である。
【図３】図３は、図１に示す巻取りドラムのＡ―Ａ断面図である。
【図４】図４は、別の巻取りドラムの透視図である。
【図５】図５は、第３の巻取りドラムの透視図である。
【図６ａ】図６ａは、巻取りドラム上の帯状隆起の断面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、巻取りドラム上の帯状隆起の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。本明細書及び請求項において、鋳造という用語は、溶融合金鋼を鋳型に注ぎ、その合金鋼を冷却して固化する手段をいう。溶融合金鋼は、冷却されると、鋳型により定まる形状を保持する。鋳型は固定されているものであっても、または、鋳造中に軸回りに回転するものであってもよい。回転式鋳型は、円筒、ロール、またはパイプのような軸対称品を鋳造するために使用される。
【００２３】
図１については既に説明したため、更なる説明は省略する。
【００２４】
図２に示す巻取りドラム５は、本発明の方法に従って製造されたものである。この巻取りドラムは、巻取りドラム本体６を含み、巻取りドラム本体上には表面層７が形成されている。巻取りドラム本体６は、図３に示されている。巻取りドラム本体は、鋳造により形成される。鋳鋼として、標準的なＨシリーズのステンレス鋼（例えば、ＡＳＴＭ  Ａ２９７グレード  ＨＫ、ＨＴ、ＨＰ鋼）または他の耐熱合金を使用することができる。巻取りドラム本体は、約３０ｍｍから約１５０ｍｍの厚みを有する壁を備えた円状体として形成することができる。したがって、巻取りドラム本体は中空である。巻取りドラム本体上にはスロット１２が設けられており、このスロットは、巻取りドラム５への帯鋼３の巻取りを開始するときに、帯鋼３の端部を把持するために使用される。巻取りドラム本体の長さは、巻取り炉の大きさに応じて様々なものとすることができる。巻取りドラム本体６の両端部にはトラニオン８が形成される。巻取りドラムは、このトラニオンによって巻取り炉に取り付けられる。
【００２５】
本発明の一実施形態では、巻取りドラム本体６上にトリニッケルアルミナイド（Ｎｉ３Ａｌ）合金からなる表面層７が設けられる。表面層は、巻取りドラムをほぼ完全に覆うように、巻取りドラムの軸方向に巻取りドラムの一端部から他端部まで延びている。表面層は、帯鋼が可逆熱間圧延機で処理されているときに、その帯鋼を巻き込む作業面９を形成する。また、表面層は、巻取りドラム本体をその全周にわたって覆っている。図３には、図１に示す巻取りドラムのＡ―Ａ断面図が示されている。表面層は、肉盛溶接によって巻取りドラム本体上に形成されるものであってもよい。言い換えれば、表面層は、巻取りドラム本体上に数層のトリニッケルアルミナイド合金を重ね合わせることによって形成される。溶接は、プラズマ溶接、レーザー溶接、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、またはＴＩＧ溶接により実施することができる。溶接において、トリニッケルアルミナイドを含む溶加材が使用される。積層される層数は、表面層の所望の厚みに応じて決定される。表面層は、溶射によって巻取りドラム本体上に形成されるものであってもよい。溶射は、トリニッケルアルミナイド合金を溶融して溶滴化し、その溶滴を巻取りドラムに衝突させることによって実施される。様々な溶接技術及び溶射技術は、当業者には周知であるため、その詳細な説明は省略する。巻取りドラム上に表面層を形成した後、巻取りドラムの熱処理並びに機械加工及び研削の一方または両方を実施することにより、表面層が凹凸のない作業面を有するように仕上げ加工が施される。
【００２６】
表面層は、巻取りドラム本体上に配置されたトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブであってもよい。このスリーブは、適切な厚みを有するトリニッケルアルミナイド合金の薄板から形成される。この薄板は、適切な大きさのスリーブに加工され、巻取りドラム本体に嵌め込まれる。そして、このスリーブは、巻取りドラム本体に溶接により取り付けられる。
【００２７】
図２及び図３に示す巻取りドラムの、トリニッケルアルミナイド合金からなる表面層は、凹凸のない作業面９を有しており、帯鋼は、可逆熱間圧延機で処理されているときに、この作業面により巻き込まれる。
【００２８】
本発明の別の実施形態では、巻取りドラム５は、巻取りドラム本体の基底面から半径方向外方に延びるトリニッケルアルミナイド合金からなる複数の帯状隆起を含んでいる。
【００２９】
図４に、帯状隆起１０を有する巻取りドラムを示す。帯状隆起１０は、巻取りドラムの外面（すなわち、基底面）１１上に形成される。帯鋼４を巻取りドラム５に巻き取る場合、基底面１１は帯鋼４と接触せず、帯鋼は、帯状隆起１０の隆起した表面によって巻き込まれる。この隆起した表面は、帯状隆起の、帯鋼を巻き込む作業面９をなす。
【００３０】
基底面１１上の帯状隆起１０の巻取りドラムに対する方向は、様々なものとすることができる。図４に示す実施形態では、帯状隆起１０は、巻取りドラム５の長手軸に対して略平行である。帯状隆起１０の長さは、基底面１１の全長にわたる。帯状隆起１０は、基底面１１の周回りに互いに一定の間隔をおいて配置されている。帯状隆起１０は、基底面１１上に様々に異なる間隔をおいて配置されるものであってもよい。帯状隆起１０の長さ及び空間頻度も変更することができる。帯状隆起は、基底面の軸方向長さの一部のみにわたって延びるものであってもよい。短い帯状隆起１０は、横方向にずらすことも、または、基底面１１にわたって千鳥状に配置にすることもできる。また、基底面１１の特定の断面に帯状隆起１０が含まれないようにすることもできる。図５に示す実施形態では、帯状隆起１０は、巻取りドラム５の長手軸に対して周方向に配置されている。この実施形態では、帯状隆起１０は、巻取りドラム５周りに周方向に連続する個別のリングとして形成される。周方向の帯状隆起１０は、リングの個別の構成要素片を千鳥状に配置してなるものであってもよい。また、帯状隆起１０は、基底面１１周りに配置された１本の螺旋からなるものであってもよい。
【００３１】
帯状隆起１０は、肉盛溶接によって基底面上に形成される。図６ａ及び図６ｂに詳細に示すように、帯状隆起は、数層の溶接ビード１０ａ−１０ｎを積み重ねることによって形成される。帯状隆起には、機械加工及び研削の一方または両方により、適切な高さＨ及び形状を有するように仕上げ加工が施される。仕上げ加工において、図６ａに示すように、帯状隆起１０の溶接ビードのみを処理することもできる。この場合、機械加工及び研削の一方または両方は、溶接ビード１０ａ−１０ｎのみに作用して所望の形状及び高さの帯状隆起１０を形成するように実施され、基底面１１は、仕上げ加工前の状態に保持される。また、機械加工を基底面１１まで延長することも可能であり、この場合、図６ｂに示すように、基底面と帯状隆起の上面の両方が処理される。機械加工及び研削の一方または両方は、基底面の材料も除去するように実施される。このように、巻取りドラムの基底面も機械加工されるため、仕上げ加工が施された帯状隆起１０の周りの基底面１１は、元の基底面１１ａよりも低くなる。
【００３２】
帯状隆起の高さＨは、約２ｍｍから約１０ｍｍであり、好ましくは、約４ｍｍから約８ｍｍである。帯状隆起１０は、平坦な上面を有する。巻取りドラム５で帯鋼４を巻き取る場合、帯状隆起１０の上面が作業面９をなし、帯鋼は、可逆熱間圧延機で処理されているときに、この作業面によって巻き込まれる。
【００３３】
トリニッケルアルミナイド合金の組成を重量％で示せば、次の通りである。
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５重量％のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
そして、残部はＮｉと不可避の不純物からなる。この合金は、Ｎｉ３Ａｌを主相として含む金属組織を有する。
【００３４】
本発明に係る方法に従って製造された巻取りドラムは、特に、シュテッケル圧延機の巻取り炉で使用するために好適なものである。
【００３５】
本発明の様々な態様を項別に記載れば、次の通りである。
【００３６】
（１）巻取り炉で使用される巻取りドラムを製造するための方法であって、前記巻取りドラムは、巻取りドラム本体を含んでおり、前記巻取りドラム本体上に、表面層を含むトリニッケルアルミナイド合金を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【００３７】
（２）溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００３８】
（３）プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００３９】
（４）レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４０】
（５）ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４１】
（６）溶射によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４２】
（７）数層のトリニッケルアルミナイド合金を重ね合わせることによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４３】
（８）前記表面層が前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆うように、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含み、前記表面層は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４４】
（９）前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４５】
（１０）前記巻取りドラム本体上に、帯状隆起として前記表面層を形成する工程をさらに含み、前記帯状隆起は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びることを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００４６】
（１１）溶接ビードを積み重ねることによって、前記巻取りドラム本体上に前記帯状隆起を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１０）項に記載の方法。
【００４７】
（１２）プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１１）項に記載の方法。
【００４８】
（１３）レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１１）項に記載の方法。
【００４９】
（１４）ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする（１１）項に記載の方法。
【００５０】
（１５）前記帯状隆起に機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工を施す工程をさらに含むことを特徴とする（１０）項に記載の方法。
【００５１】
（１６）前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする（１０）項に記載の方法。
【００５２】
（１７）トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする（１）項に記載の方法。
【００５３】
（１８）巻取り炉で使用するための巻取りドラムであって、
巻取りドラム本体と、
トリニッケルアルミナイド合金を含み、前記巻取りドラム本体上に形成された表面層と、
を含むことを特徴とする巻取りドラム。
【００５４】
（１９）前記表面層は、溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００５５】
（２０）前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００５６】
（２１）前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００５７】
（２２）前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００５８】
（２３）前記表面層は、溶射によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００５９】
（２４）前記表面層は、前記巻取りドラム本体上に重ね合わされた数層のトリニッケルアルミナイド合金を含むことを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００６０】
（２５）前記表面層は、前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆い、かつ、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００６１】
（２６）前記表面層は、前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００６２】
（２７）前記表面層は、前記巻取りドラム本体上の帯状隆起を含み、前記帯状隆起は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びることを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００６３】
（２８）前記帯状隆起は、積み重ねられた溶接ビードを含むことを特徴とする（２７）項に記載の巻取りドラム。
【００６４】
（２９）前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（２８）項に記載の巻取りドラム。
【００６５】
（３０）前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（２８）項に記載の巻取りドラム。
【００６６】
（３１）前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする（２８）項に記載の巻取りドラム。
【００６７】
（３２）前記帯状隆起は、機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工が施されていることを特徴とする（２７）項に記載の巻取りドラム。
【００６８】
（３３）前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする（２７）項に記載の巻取りドラム。
【００６９】
（３４）トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする（１８）項に記載の巻取りドラム。
【００７０】
実施形態は、本発明を限定するためではなく、例示を目的として記載されている。本発明は、添付請求項によって定義される保護の範囲内において広く解釈されるべきものである。
【図１】
2011504809.tif 000003
【図２】
2011504809.tif 000004
【図３】
2011504809.tif 000005
【図４】
2011504809.tif 000006
【図５】
2011504809.tif 000007
【図６ａ】
2011504809.tif 000008
【図６ｂ】
2011504809.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月23日(2009.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り炉で使用される巻取りドラムを製造するための方法であって、前記巻取りドラムは、巻取りドラム本体を含んでおり、
前記巻取りドラム本体上に、表面層を含むトリニッケルアルミナイド合金を形成する工程と、
前記巻取りドラム本体上に、帯状隆起として前記表面層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
溶射によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
数層のトリニッケルアルミナイド合金を重ね合わせることによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記表面層が前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆うように、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含み、前記表面層は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びる前記帯状隆起を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
溶接ビードを積み重ねることによって、前記巻取りドラム本体上に前記帯状隆起を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記帯状隆起に機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工を施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
巻取り炉で使用するための巻取りドラムであって、
巻取りドラム本体と、
帯状隆起及びトリニッケルアルミナイド合金を含み、前記巻取りドラム本体上に形成された表面層と、
を含むことを特徴とする巻取りドラム。
【請求項１９】
前記表面層は、溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２０】
前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２１】
前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２２】
前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２３】
前記表面層は、溶射によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２４】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体上に重ね合わされた数層のトリニッケルアルミナイド合金を含むことを特徴とする請求項１８記載の巻取りドラム。
【請求項２５】
前記表面層は、前記巻取りドラムの軸方向に前記巻取りドラムの一端部から他端部まで延びて前記巻取りドラム本体を全周にわたって覆い、かつ、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２６】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体上にトリニッケルアルミナイド合金からなるスリーブを配置することによって、前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２７】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びる前記帯状隆起を含むことを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【請求項２８】
前記帯状隆起は、積み重ねられた溶接ビードを含むことを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項２９】
前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３０】
前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３１】
前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項２８に記載の巻取りドラム。
【請求項３２】
前記帯状隆起は、機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工が施されていることを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項３３】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項２７に記載の巻取りドラム。
【請求項３４】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１８に記載の巻取りドラム。
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月29日(2010.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り炉で使用される巻取りドラムを製造するための方法であって、前記巻取りドラムは、巻取りドラム本体を含んでおり、
前記巻取りドラム本体上に、表面層を含むトリニッケルアルミナイド合金を形成する工程と、
前記巻取りドラム本体上に、前記巻取りドラム本体から外方に延びる帯状隆起として前記表面層を形成する工程と、
溶接または溶射によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びる前記帯状隆起を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
溶接ビードを積み重ねることによって、前記巻取りドラム本体上に前記帯状隆起を形成する構成をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
プラズマ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
レーザー溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって、前記巻取りドラム本体上に前記表面層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記帯状隆起に機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工を施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
巻取り炉で使用するための巻取りドラムであって、
巻取りドラム本体と、
前記巻取りドラム本体から外方に延びる帯状隆起及びトリニッケルアルミナイド合金を含み、前記巻取りドラム本体上に溶接または溶射によって形成された表面層と、
を含むことを特徴とする巻取りドラム。
【請求項１１】
前記表面層は、前記巻取りドラム本体から半径方向外方に延びる前記帯状隆起を含むことを特徴とする請求項１０に記載の巻取りドラム。
【請求項１２】
前記帯状隆起は、積み重ねられた溶接ビードを含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の巻取りドラム。
【請求項１３】
前記表面層は、プラズマ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【請求項１４】
前記表面層は、レーザー溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【請求項１５】
前記表面層は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはＴＩＧ溶接によって前記巻取りドラム本体上に形成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【請求項１６】
前記帯状隆起は、機械加工及び研削の一方または両方によって仕上げ加工が施されていることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【請求項１７】
前記帯状隆起は、帯鋼が前記巻取りドラムに巻き取られるときに前記帯鋼を巻き込む作業面を形成することを特徴とする請求項１０から１６のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【請求項１８】
トリニッケルアルミナイド合金は、
４．０重量％から１２．０重量％のＡｌ、
０重量％から１６．０重量％のＣｒ、
０重量％から１．５重量％のＭｏ、
０重量％から１．５％重量のＺｒ、
０重量％から０．００３重量％のＢ、
を含有し、残部がＮｉと不可避の不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項１０から１７のいずれか１項に記載の巻取りドラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図４に、帯状隆起１０を有する巻取りドラムを示す。帯状隆起１０は、巻取りドラムの外面（すなわち、基底面）１１上に形成される。帯鋼３を巻取りドラム５に巻き取る場合、基底面１１は帯鋼３と接触せず、帯鋼は、帯状隆起１０の隆起した表面によって巻き込まれる。この隆起した表面は、帯状隆起の、帯鋼を巻き込む作業面９をなす。
【国際調査報告】
2011504809.tif 000010
2011504809.tif 000011
2011504809.tif 000012