发明创造名称：焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材及其制造方法
外观设计名称：
决定号：184848
决定日：2019-07-23
委内编号：1F245010
优先权日：2008-12-26
申请（专利）号：201510543254.2
申请日：2009-12-25
复审请求人：杰富意钢铁株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈大洲
合议组组长：吴琛琛
参审员：张芳
国际分类号：C22C38/04，C22C38/54，C22C38/48，C22C38/46，C22C38/42，C22C38/44
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果要求保护的发明与最接近的现有技术之间的区别特征是所述领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则要求保护的发明对于本领域技术人员来说是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510543254.2，名称为“焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材及其制造方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为杰富意钢铁株式会社，申请日为2009年12月25日，优先权日为2008年12月26日，公开日为2015年12月16日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年11月3日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：分案申请递交日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图、说明书第1-147段；2017年8月18日提交的权利要求第1-5项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材，其拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试验的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下，其特征在于，具有如下组成，即以质量％计，含有：C：0.02～0.18％、Si：0.01～0.4％、Mn：0.1～2.0％、P：0.04％以下、S：0.04％以下、Al：0.05％以下、N：0.005％以下，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，板厚的1/4位置的微观组织由被施加了加工变形的铁素体和硬质相构成，该硬质相是贝氏体、马氏体或贝氏体/马氏体混合组织，包含面积百分率为5％以下的岛状马氏体，所述硬质相的面积百分率为54～90％，且所述铁素体的平均纵横比为1.6以上。
2. 根据权利要求1所述的焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材，其特征在于，
成分组成中还含有选自以质量％计Cu：0.01～1％、Ni：0.01～4.5％、Cr：0.01～2.5％、Mo：0.01～1％、Nb：0.05％以下、V：0.05％以下、Ti：0.05％以下、B：0.005％以下、Ca：0.009％以下、REM：0.1％以下中的一种或两种以上。
3. 根据权利要求1或2所述的焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材，其特征在于，
距板表面1mm的组织由铁素体和硬质相构成，该硬质相是贝氏体、马氏体或贝氏体/马氏体混合组织，包含面积百分率为5％以下的岛状马氏体，铁素体的面积率超过40％，且铁素体粒径的平均纵横比超过2。
4. 一种焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材的制造方法，该钢材的拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试验的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下，其特征在于，将具有权利要求1或2所述的成分的钢材料再加热至1130℃以上，在实施了 对在900℃以上的温度域的轧制率为55％以上且终轧温度为Ar3点～Ar3-50℃的轧制中生成的铁素体施加加工变形的轧制后，在Ar3-10℃～Ar3-70℃下开始水冷，在500℃以下结束水冷，在此，Ar3点基于各成分的含有量(质量％)并利用下式而算出，
Ar3(℃)＝910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo。
5. 根据权利要求4所述的焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材的制造方法，其特征在于，
在进行了水冷后，进而在最高加热温度低于Ac1点的条件下进行回火处理，在此，Ac1点基于各成分的含有量(质量％)并利用下式而算出，
Ac1(℃)＝723-14Mn 22Si-14.4Ni 23.3Cr。”
驳回决定认为：对比文件1（CN101078086 A，公开日2007年11月28日）公开了耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板。两者相比，区别在于：权利要求1中N：0.005%以下，拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试样的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下，硬质相包含面积百分率为5%以下的岛状马氏体，铁素体的平均纵横比为1.6以上，硬质相面积百分率。对于该区别，N是有害元素，本领域技术人员对其控制是显而易见的。对比文件1中试样No.3的钢材与权利要求1所请求保护的钢材的成分几乎相同，硬质相面积分率相同，制备方法相似，特别是决定铁素体纵横比的工艺参数相同，因此对比文件1实施例二试样No.3的微观组织与权利要求所请求保护的钢材相似。同时，提高铁素体纵横比是提高材料耐延性破裂特性的常用技术手段，因此，在对比文件1的基础上，本领域技术人员为提高材料的耐延性破裂特性，通过常规试验即可确定一个纵横比的基本数值，并能够采用相应的制造方法来获得铁素体纵横比为1.6以上的钢材。岛状马氏体的适宜含量以及硬质相的面积分类也是容易获得的，因此，权利要求1不具备创造性。权利要求2-3也是在对比文件1的基础上容易获得的。权利要求4与对比文件1的区别还包括部分性能限定和部分方法步骤和参数限定，但是上述限定均是在对比文件1公开内容的基础上结合本领域常规技术手段容易得到的，权利要求5的附加技术特征也是本领域的常规技术手段，因此，权利要求2-5不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年2月13日向国家知识产权局提出了复审请求，且提交了修改的申请文件，具体修改方式为：将权利要求4中的终轧温度为Ar3点～Ar3-50℃，修改为终轧温度为Ar3点-10℃～Ar3-50℃。
复审请求人认为：（1）对比文件1的试样No.3的终轧温度750℃并不处在“终轧温度为Ar3-10℃～Ar3-50℃”的范围内，对比文件1中并没有公开这一特征。（2）关于将铁素体的平均纵横比提高到1.6以上的终轧温度，对比文件1中既没有公开也没有给出任何技术启示。
复审请求时新修改的权利要求4如下：
“4. 一种焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材的制造方法，该钢材的拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试验的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下，其特征在于，将具有权利要求1或2所述的成分的钢材料再加热至1130℃以上，在实施了 对在900℃以上的温度域的轧制率为55％以上且终轧温度为Ar3点-10℃～Ar3-50℃的轧制中生成的铁素体施加加工变形的轧制后，在Ar3-10℃～Ar3-70℃下开始水冷，在500℃以下结束水冷，在此，Ar3点基于各成分的含有量(质量％)并利用下式而算出，
Ar3(℃)＝910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年4月16日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年1月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
复审请求人于2019年4月19日提交了意见陈述书，未修改申请文件。
复审请求人坚持认为权利要求1-5具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
本复审通知书所针对的审查文本为：复审请求人于分案申请日2015年08月28日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-图4、说明书第1-147段；2018年2月13日提交的权利要求第1-5项。
（二）具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定：创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果要求保护的发明与最接近的现有技术之间的区别特征是所述领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则要求保护的发明对于本领域技术人员来说是显而易见的。
1.权利要求1请求保护一种焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材，对比文件1公开了一种耐疲劳龟裂扩展性优异的钢板，组成以质量%计含有： 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，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，从作为板厚方向的Z方向看，位于板厚深度的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。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15～80％，硬质相硬度(HV)为200～800（参见权利要求2，说明书第2页第17-30行，第11页第25行-第12页第4行）。对比文件1所述钢材的制备方法包括多种实施方式，其中在第二实施方式中公开了：
由对比文件1公开的上述内容可见，其中的试样No.3的钢材成分组成除N含量之外，都落在了本申请权利要求1的范围内。
通过比较本申请中所述钢材的制备方法与对比文件1实施方式二中试样No.3的制备方法，可知试样No.3的加热温度、终轧温度落入本申请的范围内。其中Ar3的计算过程为：Ar3（℃）=910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo（参见本申请说明书第94段），且该公式为本领域公知，对对比文件1中实施方式二的试样No.3的Ar3进行计算，Ar3=910-310×0.149-80×1.41=751℃，即试样No.3的终轧温度750℃在Ar3～Ar3-50℃范围内。而根据本申请公开的内容（终轧温度为小于Ar3点～Ar3-40℃。通过形成为该终轧温度范围，能够对轧制中生成的铁素体施加加工变形，能够提高铁素体的纵横比）可知，对比文件1的铁素体也是被施加了加工变形的。并且No.3中的硬质相率为52%。
权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征为：
1）权利要求1中N：0.005%以下，
2）拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试样的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下，硬质相包含面积百分率为5%以下的岛状马氏体，铁素体的平均纵横比为1.6以上，硬质相面积百分率。
基于上述区别技术特征，所要解决的技术问题是：如何进一步提高材料的耐延性破裂特性和强度、韧性。
对于上述区别1），一般情况下，由于N为钢中的有害元素， N的含量越低，钢的性能就越优异，而兼顾成本考虑，本领域技术人员容易将其控制在适宜的含量范围内。
对于上述区别2），对比文件1中试样No.3的轧制条件与本申请中的钢材的制造方法基本相同，特别是加热温度、终轧温度均在本申请说明书限定的相应参数数值范围内；同时本领域公知，通常情况下900℃甚至950℃以上的轧制域为奥氏体再结晶温度以上的温度区，在该温度下是奥氏体形成细小晶粒阶段，经相变后形成铁素体，因此这一轧制域的控制轧制决定的是相变后铁素体的晶粒大小。而冷却的速度主要影响铁素体的晶粒尺寸以及硬质相的面积分率，并能够控制珠光体等相的析出。并且当终轧温度低于Ar3点时，会导致铁素体发生形变，对比文件1中试样No.3的终轧温度为低于Ar3的情形。至于硬质相的面积分率，对比文件1还公开了硬质相分率为15～80％，在该基础上，本领域技术人员根据实际需要得到适宜的硬质相分率是容易的。
由上述分析可以确定，对比文件1中试样No.3的钢材与权利要求1所请求保护的钢材的成分几乎相同，硬质相面积分率相似，制备方法相似，特别是决定铁素体纵横比的工艺参数相同，因此对比文件1实施例二试样No.3的微观组织与权利要求所请求保护的钢材相似，即本领域技术人员根据实际情况在对比文件1的基础上，通过成分和方法的适当调整以获得本申请的组织是显而易见的，而相应的获得由成分和组织决定的性能也是显而易见的。
由此可知，在对比文件1公开内容的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，则权利要求1不具有突出的实质性特点，不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
2、权利要求2进一步限定了组分中还含有其他成分，对比文件1还公开了：本发明第二实施方式的钢板，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（参见说明书第12页第3-4行），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％以下但不含0％（参见说明书第3页第17-29段）。由此可知，权利要求2的附加技术特征都被对比文件1公开，本领域技术人员在对比文件1第二实施方式No.3的基础上，根据上述教导，容易选择适当添加上述X～Z构成的群中的一种以上。因此，权利要求2不具有突出的实质性特点，不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
3、权利要求3进一步限定了距板表面1mm的组织，对比文件1公开了软质相和硬质相的面积分率均为15-85%，优选30-70%，更优选40-60%，作为主相的铁素体、马氏体、贝氏体之外的组织（珠光体、残留奥氏体）的面积分率低于5%（含0），这是因为通过不完整的硬度组织的存在，耐疲劳龟裂扩展性会降低（参见说明书第13页第23-29行）。并且根据表10中记载的硬质相的分率为52%，可知铁素体和珠光体、残留奥氏体的组织的面积分率为48%，由对比文件1中限定了其中的“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）”可以直接毫无疑义的确定试样No.3中的铁素体的面积分率超过40%。而对于铁素体平均纵横比超过2这一技术特征，为提高材料的耐延性破裂特性，期望获得具有高纵横比的铁素体，本领域技术人员容易想到采用相应的制备方法来获得铁素体纵横比为2以上的钢材，同时对距板表面1mm的组织限定也是常用的限定方式。当其引用的权利要求不具有创造性时，权利要求3也不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
4、权利要求4请求保护一种焊接热影响部及母材部的耐延性破裂发生特性优良的钢材的制造方法，由于权利要求1或2所述成分的钢板，除N之外，已经被对比文件1公开了，并且对比文件1还公开了以下技术内容：
根据上述内容以及对权利要求1的评述可知，对比文件1中的试样No.3的轧制条件中终轧温度750℃与本申请的范围相近。
权利要求4与对比文件1相比，区别技术特征为：1）终轧温度为Ar3-10℃～Ar3-50℃；2）加热温度1130℃以上，实施了900℃以上的压下率的控制为55%以上，冷却在Ar3-10℃～Ar3-70℃下开始水冷，在500℃以下结束水冷；3）拉伸强度TS为490MPa以上的强度且夏比冲击试样的延性/脆性断面转变温度vTrs为0℃以下。
基于上述区别技术特征，所要解决的技术问题是：如何进一步提高材料的耐延性破裂特性和强度、韧性。
对于区别1），对比文件1的终轧温度与本申请的范围相近，且根据本申请的说明书可知，该终轧温度的确定是为了能够获得合适的铁素体纵横比，而显然对比文件1的终轧温度已经能够获得合适的铁素体纵横比，即本领域技术人员根据实际情况对终轧温度进行调整以获得本申请的范围是显而易见的，同时该调整也未取得预料不到的技术效果。
对于区别2），本领域技术人员为了获得晶粒细小的铁素体，控制在900℃以上的中温域中进行轧制，能够使晶粒细化，而细微的铁素体能够提高材料的韧性和强度，对于冷却控制，冷却速度和冷却起始温度影响铁素体量和硬质相的形态，最终影响钢材的力学性能。本领域技术人员能够选择适宜的冷却方式从而得到适宜的硬质相和铁素体的含量，并且控制珠光体的析出。至于再加热温度，本领域技术人员根据实际需要是能够通过合理调整得到适宜的再加热温度，且技术效果可以预期。
对于区别3）本领域技术人员在对比文件1的基础上，通过合理控制开始温度和停止冷却温度能够得到钢材适宜的拉伸强度和vTrs，并且技术效果可以预期。同时，本领域技术人员公知通过控制成分、轧制及轧后工艺参数，如加热温度、轧制温度、终轧温度、轧制率、冷却速度等，可以控制产品的晶粒度、析出、相变、组织结构形态和屈服强度、抗拉强度、韧性等力学性能参数。
由此可知，在对比文件1公开内容的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求4请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是容易的，则权利要求4不具有突出的实质性特点，不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
5、权利要求5对权利要求4作进一步限定，为消除残余应力，提高韧性、延性，采用常规的回火处理，并且在下临界点（Ac1）以下实施回火处理属于本领域的常规技术手段。则当其引用的权利要求4不具有创造性时，权利要求5也不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（三）对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：
（1）终轧温度的规定范围是提高铁素体的纵横比的必要条件，并非充分条件。对比文件1中的试样3的水冷开始温度和水冷结束温度均与本申请不同，因此，对比文件1没有公开和启示本申请权利要求1的“所述铁素体的平均纵横比为1.6以上”。
（2）“硬质相的面积百分率为54-90%”和“铁素体的平均纵横比为1.6以上”的组合能够实现显著的技术效果：耐延性破裂发生特性优良。
对此，合议组认为：
（1）参见对权利要求1的评述，由上述分析可以确定，对比文件1中试样No.3的钢材与权利要求1所请求保护的钢材的成分几乎相同，硬质相面积分率相似，制备方法相似，特别是决定铁素体纵横比的工艺参数相同。决定铁素体纵横比的前提是“对比文件1中试样No.3的钢材与权利要求1所请求保护的钢材的成分几乎相同，硬质相面积分率相似，制备方法相似”，在此基础上，本领域技术人员根据实际情况在对比文件1的基础上，通过成分和方法的适当调整以获得本申请的组织是显而易见的。至于申请人所声称的“水冷开始温度和水冷结束温度均与本申请不同”，冷却速度和冷却起始温度影响铁素体的量和硬质相的形态，最终影响钢材的力学性能，本领域技术人员能够选择适宜的冷却方式和冷却起止温度，从而得到适宜的硬质相和铁素体的含量，并控制珠光体（不期望析出的相）的析出，本领域技术人员在对比文件1的基础上，为了获得期望的组织结构，有能力在对比文件1公开的制造方法中进行适当调整。开始水冷温度和停止冷却温度在500℃以下是本领域技术人员为了促进核生成，得到细微铁素体的常规手段，且本领域技术人员对于该技术手段所产生的技术效果可以预期，并通过适当试验调整即可。
（2）铁素体纵横比越大越不容易使钢材延性破裂，设置大的铁素体纵横比是提高材料耐延性破裂特性的常用技术手段，因此，在对比文件1的基础上，本领域技术人员为提高材料的耐延性破裂特性，通过常规试验即可确定一个纵横比的基本数值，并能够采用相应的制造方法来获得铁素体纵横比为1.6以上的钢材。岛状马氏体的适宜含量以及至于硬质相的面积分率也是容易获得的。即申请人声称的效果实质上是可以预期的。
综上，合议组对于复审请求人的意见不予接受。
根据上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年11月3日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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