发明创造名称：通过扩散焊接接合两种材料的方法
外观设计名称：
决定号：188019
决定日：2019-08-23
委内编号：1F256965
优先权日：2013-04-10
申请（专利）号：201480022132.2
申请日：2014-04-07
复审请求人：斯凯孚公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：宋卫华
合议组组长：路志芳
参审员：吴磊
国际分类号：B23K20/16(2006.01)；F16C33/62(2006.01)；F16C33/64(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，但该区别技术特征是本领域的常规选择或常规应用，且其技术效果也是可预料得到的，则该权利要求所请求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480022132.2，名称为“通过扩散焊接接合两种材料的方法”的PCT发明专利申请（下称本申请），本申请国际申请号为PCT/SE2014/000043，申请人为斯凯孚公司，国际申请日为2014年04月07日，优先权日为2013年04月10日，进入中国国家阶段的日期为2015年10月19日，公开日为2015年12月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年04月17日以本申请权利要求1-14不符合专利法第22条第3款的规定为由作出驳回决定。驳回决定所针对的文本是：2015年10月19日进入中国国家阶段时提交的说明书第1-25段（第1-6页）、说明书附图图1a-4（第1-2页）、摘要附图；2015年11月18日提交的说明书摘要；以及2017年12月26日提交的权利要求第1-14项。
驳回决定中引用了以下对比文件：
对比文件1：JP 平1-202381A，公开日1989年08月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种通过扩散焊接接合第一材料(1)和第二材料(2)的方法，
其中，所述第一材料(1)和所述第二材料(2)在接合温度呈现碳势,
在所述接合过程中，第三材料(3)放置在所述第一材料(1)与所述第二材料(2)之间，以及
所述第三材料(3)是低碳钢，
所述方法用于形成轴承部件(6)，其中所述轴承部件(6)是以下任何一个：
轴承内圈，或者
轴承外圈，或者
滚子轴承的滚子。
2. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述第三材料(3)是具有碳含量低于0.3％的低碳钢。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)是铁素体钢。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)是金属片。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)的厚度是0.5-10mm。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料(1)是高清洁度钢。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料(1)是下述中的任一个：
M50,
M50NIL，
XD15NW，
在ISO 683-17:1999(E)第9-10页所示的轴承钢，
不锈工具钢，
适于马氏体硬化的不锈钢，
适于马氏体硬化的N合金不锈钢，
适于表面富集和马氏体硬化的不锈钢。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二材料(2)是铸铁。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二材料(2)是碳含量至少为2wt％的铸铁。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二材料(2)是铸钢。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二材料(2)是碳含量为0.5wt％或更少的铸钢。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法通过热等静压来实现。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在加热之前，所述第一材料(1)和所述第二材料(2)中的至少一个是粉末形式。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法用于形成机械部件。”
驳回决定指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：第三材料是低碳钢，用于形成轴承部件，其中轴承部件是以下任何一个：轴承内圈、或轴承外圈、或滚子轴承的滚子。然而，第三材料为低碳钢是本领域的常规选择，上述轴承部件均是本领域的常规应用，因此权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性；从属权利要求2-3、5-7、10-11、12-13的附加技术特征是本领域的常规选择或常规技术手段，从属权利要求4、8-9、14的附加技术特征已被对比文件1公开,相应的也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述，驳回决定进一步指出：制动盘与轴承部件对扩散焊接质量的要求是已知的，将对比文件1公开的方法用于轴承部件是本领域的常规应用，其效果是可预期的，本申请并未针对轴承部件的特殊应用付出创造性的劳动。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年07月25日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，具体是：将“所述第三材料包含氮，这是为了防止氮从所述第一材料扩散”补入权利要求1中形成新的权利要求1。复审请求人认为：对比文件1没有公开“第三材料包含氮，这是为了防止氮从第一材料扩散”的技术特征；且本申请的方法特别适合于轴承部件，而对比文件1公开的制动盘与轴承部件完全不同，本领域技术人员不会将对比文件1的方法用于形成轴承部件。
提交复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种通过扩散焊接接合第一材料(1)和第二材料(2)的方法，
其中，所述第一材料(1)和所述第二材料(2)在接合温度呈现碳势,
在所述接合过程中，第三材料(3)放置在所述第一材料(1)与所述第二材料(2)之间，以及
所述第三材料(3)是低碳钢，
所述方法用于形成轴承部件(6)，其中所述轴承部件(6)是以下任何一个：
轴承内圈，或者
轴承外圈，或者
滚子轴承的滚子,
所述第三材料包含氮，这是为了防止氮从所述第一材料扩散。
2. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述第三材料(3)是具有碳含量低于0.3％的低碳钢。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)是铁素体钢。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)是金属片。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三材料(3)的厚度是0.5-10mm。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料(1)是高清洁度钢。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料(1)是下述中的任一个：
M50,
M50NIL，
XD15NW，
在ISO 683-17:1999(E)第9-10页所示的轴承钢，
不锈工具钢，
适于马氏体硬化的不锈钢，
适于马氏体硬化的N合金不锈钢，
适于表面富集和马氏体硬化的不锈钢。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二材料(2)是铸铁。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二材料(2)是碳含量至少为2wt％的铸铁。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二材料(2)是铸钢。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二材料(2)是碳含量为0.5wt％或更少的铸钢。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法通过热等静压来实现。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在加热之前，所述第一材料(1)和所述第二材料(2)中的至少一个是粉末形式。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法用于形成机械部件。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月01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认为：复审请求人对本申请权利要求1的修改超范围，且权利要求1中并未限定第一材料和第二材料的种类，不能确定第一材料中氮是否会发生扩散，选择第三材料中包含氮以阻止氮元素扩散是本领域的常规选择，无需付出创造性的劳动；本申请要解决的技术问题并非是增加轴承的受力性能，实际上是选择一个含碳量最低的第三材料以克服焊接过程中第二材料的碳向第一材料扩散的，而对比文件1已解决了该技术问题，本申请将其用于轴承部件，仅是常规转用，并未取得预料不到的技术效果；因而坚持原驳回决定。
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06月26日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：第三材料是低碳钢，为了防止氮从第一材料扩散，第三材料包含氮，所述方法用于形成轴承部件，其中所述轴承部件是以下任何一个：轴承内圈、轴承外圈、或滚子轴承的滚子；然而，第三材料的选择是本领域对于扩散焊中间层或插入层材质的常规选择，将对比文件1的扩散焊接方法用于形成轴承部件，是扩散焊的常规应用，其效果是可预料得到的；因此权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性；从属权利要求2-7、10-13的附加技术特征是本领域的常规选择或常规技术手段，从属权利要求8-9、14的附加技术特征已被对比文件1公开,相应的也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见陈述，合议组进一步指出：扩散焊是本领域常见的实现异种材料可靠地冶金连接的工艺，尤其适用于焊接结构复杂、精度要求高的工件，将对比文件1公开的通过扩散焊接形成制动盘的方法用于形成结构复杂、精度要求高的轴承部件，是扩散焊工艺的常规应用，其中有中间层的扩散连接是依靠中间层金属来完成的，中间层材料的选择要求不与母材发生不良冶金反应、产生脆性相等，这是本领域的普通技术常识，因此具体选择中间层材质时，避免因碳原子扩散在焊接接合的过渡区域形成硬脆渗碳体，并避免其他接合材料含有的氮因扩散而影响材料特性，是本领域对中间层材质的常规选择，该选择是基于扩散焊原子扩散的普通技术常识容易作出的，其效果也是可预料得到的；由此认为复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019年08月08日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：本申请权利要求1相对于对比文件1解决的技术问题是：如何改进第三材料以使其提供在第一和第二材料之间具有高强度过渡区域的产品，而对比文件1并未提供如权利要求1所限定的第三材料，该材料为低碳钢并含有氮以防止氮从第一材料扩散，进而可实现高强度的过渡区，这对轴承部件是有益的，在使用期间长时间承受高应力，而对比文件1中第三材料为Ni箔，材料类型不同。
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
审查文本的认定
复审请求人在2018年07月25日提出复审请求时修改了权利要求书，具体为：将“所述第三材料包含氮，这是为了防止氮从所述第一材料扩散”补入权利要求1中形成新的权利要求1。经核实，该修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定，因此本复审请求审查决定所针对的文本是：2015年10月19日进入中国国家阶段时提交的说明书第1-25段（第1-6页）、说明书附图图1a-4（第1-2页）、摘要附图；2015年11月18日提交的说明书摘要；以及2018年07月25日提交的权利要求第1-14项。
关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
具体到本案：
权利要求1要求保护一种通过扩散焊接接合第一材料和第二材料的方法。对比文件1公开了一种通过扩散焊接接合钢板4（是第一材料的具体例）和灰铸铁3（是第二材料的具体例）形成制动盘的方法（参见说明书第2页右上栏第3段至第4页左上栏第2段以及附图1-2）：钢板材料为SS41（碳素钢，根据日本标准，其碳含量约为0.1-0.4%），灰铸铁材料为FC20（根据日本标准，其碳含量约在3.4-3.6%），在850℃下施加压力保持一定时间，实现扩散接合（由于两种接合材料的碳含量相差较大，则碳原子必然发生扩散，即两种材料在接合温度呈现碳势）；其中在接合过程中，插入材料5（是第三材料的具体例）放置在钢板4与灰铸铁3之间，所述插入材料最好为Ni箔。
权利要求1的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于：第三材料是低碳钢，为了防止氮从第一材料扩散，第三材料包含氮，所述方法用于形成轴承部件，其中所述轴承部件是以下任何一个：轴承内圈、轴承外圈、或滚子轴承的滚子。基于上述区别技术特征，确定该权利要求实际要解决的技术问题是：防止氮从其它材料扩散而影响材料特性，使得碳、氮均以受控的方式进行扩散，以及获得低成本的轴承部件。
对于上述区别技术特征，对比文件1已公开了通过使用插入材料5，在钢板和灰铸铁两种不同的材料焊接接合时，通过原子扩散避免了脆性层的形成（参见说明书第3页右上栏第1段），而本申请在第一材料和第二材料之间放置第三材料的作用也是使碳以受控的方式扩散到第三材料中，避免过渡区域中硬脆渗碳体的形成，可见对比文件1已公开了本申请中使用第三材料作为中间层或插入层的主要作用及效果，至于第三材料具体选用低碳钢，在扩散中由于该材料碳含量较低，使得第一材料和第二材料中的碳在受控下扩散，避免过渡区域形成硬脆渗碳体，至于第三材料还包含氮，是避免其它材料中含有的氮在加热时发生扩散而影响材料特性，以上是本领域对中间层或插入层材质的常规选择，该选择是本领域技术人员基于扩散焊的普通技术常识容易作出的，其效果也是可预料得到的；由于扩散焊尤其适于结构复杂、精度要求高的部件，具体将上述扩散焊接合方法形成轴承部件，具体为轴承内圈、轴承外圈、或滚子轴承的滚子，是扩散焊的常规应用，从而获得低成本的轴承部件，上述效果也是本领域技术人员可预料得到的；因此在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得出权利要求1的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，因此，权利要求1要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
对于从属权利要求2-3，具体选择碳含量低于0.3%的低碳钢，而铁素体是低碳钢中常见的显微组织，是本领域对于中间层或插入层材质的常规选择。
对于从属权利要求4-5，对比文件1已公开所述插入材料最好为Ni箔，厚度为0.05mm（参见说明书第3页右下栏第1段），而根据实际需要，采用厚度为0.5-10mm的金属片作为插入层，也是本领域的常规选择。
对于从属权利要求6-7，选择第一材料为高清洁度钢、M50、 M50NIL、XD15NW、在ISO 683-17:1999(E)第9-10页所示的轴承钢、不锈工具钢、适于马氏体硬化的不锈钢、适于马氏体硬化的N合金不锈钢、适于表面富集和马氏体硬化的不锈钢，均是本领域常见的轴承钢牌号及种类，对此本领域技术人员可根据轴承钢的具体使用场合及性能要求进行合理选择。
对于从属权利要求8-9，对比文件1已公开了选用灰铸铁作为第二材料，所述灰铸铁选用FC20（根据日本标准，其碳含量约在3.4-3.6%，参见说明书第3页右下栏第1段）），可见其附加技术特征已被对比文件1公开。
对于从属权利要求10-11，根据轴承部件的使用性能要求，选择第二材料为铸钢、进一步选择碳含量为0.5wt％或更少的铸钢，也是本领域的常规选择。
对于从属权利要求12-13，加热之前，第一材料和第二材料中的至少一个是粉末形式，进而通过热等静压来实现扩散焊接接合，是本领域扩散焊的常规技术手段，可实现多种同类或异类材料的焊接、并获得良好的冶金连接效果，该效果也是本领域技术人员可预料得到的。
对于从属权利要求14，对比文件1已公开了其方法用于形成制动盘（参见说明书第2页右下栏第4段至第4页左上栏第1段）。
因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，从属权利要求2-14也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
关于复审请求人的意见陈述
合议组认为：对比文件1已公开了通过使用插入材料，在钢板和灰铸铁两种不同的材料焊接接合时，通过原子扩散避免脆性层的形成（参见说明书第3页右上栏第1段），由于钢和灰铸铁的碳含量相差较大，焊接加热时碳原子从高碳势扩散至低碳势，其中通过使用中间层（即插入材料）避免过渡区域形成上述脆性层，从而提高过渡区域的结合强度，而本申请在第一材料和第二材料之间放置第三材料的主要作用也是使碳以受控的方式扩散到第三材料中，避免过渡区域形成硬脆渗碳体，可见本申请在扩散焊接合的两种材料之间设置第三材料的技术手段已被对比文件1公开，以提供在第一和第二材料之间具有高强度过渡区域的产品，该作用及效果也是相同的；进而，为避免其他材料中含有的活性元素，例如氮，在加热时发生扩散而影响材料特性，所设置的中间层-第三材料还包含氮，以阻止氮从其它材料扩散、降低材料强度等特性，是本领域技术人员基于扩散焊的连接机理对中间层材料进行的常规选择，其效果也是可预料得到的；另外，对于扩散焊接接合以形成轴承部件是本领域的常规应用，其中通过中间层的设置和材料选择以提高扩散接合的过渡区的强度已被对比文件1给出了启示，由此获得能够长时间承受高应力的部件也是可预期的；
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月17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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
