发明创造名称：使用钢板的高强度部件的热压方法和热压部件
外观设计名称：
决定号：40509
决定日：2019-05-29
委内编号：4W107921
优先权日：
申请（专利）号：200580023694.X
申请日：2005-07-15
复审请求人：
无效请求人：宝山钢铁股份有限公司
授权公告日：2009-03-25
审定公告日：
专利权人：日本制铁株式会社
主审员：张立泉
合议组组长：陈旭暄
参审员：张娴
国际分类号：B21D22/20(2006.01)；B21D53/88(2006.01)；C23C2/06(2006.01)；C23C2/12(2006.01)；C23C2/40(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款，第26条第4款，专利法实施细则第21条第2款
决定要点：若一项权利要求所限定的技术方案和现有技术相比存在多个区别技术特征，没有证据证明这些区别技术特征均属于该领域的公知常识，且现有技术给出了明显不同的技术启示令本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下难以得到该项权利要求所限定的技术方案，这些区别技术特征的存在为整个权利要求带来了有益的技术效果，则该权利要求具备获得创造性的实质要件。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2009年03月25日授权公告的、名称为“使用钢板的高强度部件的热压方法和热压部件”的发明专利权(下称本专利)，其专利号为200580023694.X，申请日为2005年07月15日，最早优先权日为2004年07月15日，专利权人后变更为日本制铁株式会社。其授权公告的权利要求书为：
“1. 一种高强度汽车部件的热压方法，其特征在于，使用钢成分中含有0.05～0.5质量％的C、2质量％以下的Cr的、未实施镀覆的热轧或冷轧钢板，采用热压法制造汽车部件时，将冲压前的加热温度规定为Ac3以上、1100℃以下，将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，露点规定为-10℃以上、6℃以下，将氧浓度规定为0.3～21体积％。
2. 一种高强度汽车部件的热压方法，其特征在于，使用在钢成分中含有0.05～0.5质量％的C、2质量％以下的Cr的钢板上实施了以Al为主体的镀覆的钢板，采用热压法制造汽车部件时，将冲压前的加热温度规定为Ac3以上、1100℃以下，将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，露点规定为-20℃以上、7℃以下，将氧浓度规定为0.3～21体积％。
3. 一种高强度汽车部件的热压方法，其特征在于，使用在钢成分中含有0.05～0.5质量％的C、2质量％以下的Cr的钢板上实施了以Zn为主体的镀覆的钢板，采用热压法制造汽车部件时，将冲压前的加热温度规定为800℃以上、1000℃以下，将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，露点规定为-10℃以上、6℃以下，将氧浓度规定为1～21体积％。
4. 一种热压部件，其特征在于，使用权利要求1～3的任1项所述的热压方法制成。”
针对上述专利权，宝山钢铁股份有限公司（下称请求人）于2018年09月29日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其理由是本专利不符合专利法第26条第4款，第22条第3款，专利法实施细则第20条1款，第21条2款的规定，请求宣告本专利全部无效，并且提交如下证据作为无效证据：
证据1：公开日为2004年04月22日，公开号为JP2004124221A的日本专利公开特许公报复印件及其相关部分的中文译文。
证据2：公开日为2001年10月02日，公开号为US6296805B1的美国专利说明书复印件及其相关部分的中文译文。
证据3：“热成形用镀铝钢板的诸特性”，《新日铁技报》第378号（2003）及译文，公开日为2003年12月31日。
证据4：公开日为2003年05月01日，公开号为WO03/035922A1的PCT国际专利复印件及其相关部分的中文译文。
证据5：《环境化学》复印件，封面、版权页、第234-235、241页，南开大学出版社出版，1993年11月第1次印刷。
证据6：《压缩空气站设计手册》复印件，封面、版权页、第4-9页，机械工业出版社出版发行，1993年12月第1版第1次印刷。
证据7：《材料科学基础》复印件，封面、版权页、第204页、封底，清华大学出版社出版发行，2002年1月第3次印刷。
证据8：《金属材料及热处理》复印件，封面、版权页、第123页、封底，机械工业出版社出版发行，2003年1月第3版第19次印刷。
证据9：《Humidity-Induced Hydrogen Embrittlement in an Fe-Cr-Co Magnet Alloy》复印件，AMERICAN SOCIETY FOR METALS AND THE METALLURGICAL SOCIETY OF AIME,856-11A卷，及部分译文，1980年5月。
结合上述证据，请求人认为：权利要求1-4不清楚，不符合专利法实施细则第20条第1款的规定，权利要求1-4缺少必要技术特征，不符合专利法实施细则第21条第2款的规定，权利要求1-4得不到说明书的支持，不符合专利法第26条第4款的规定，权利要求1-4不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局受理了该无效宣告请求，并于2018年10月15日向双方当事人发出无效宣告请求受理通知书，将无效宣告请求书及其证据的副本转送给专利权人，要求其在指定期限内答复，并同时依法成立合议组对本案进行审理。
专利权人于2018年11月30日提交了意见陈述书和如下反证：
反证1：JP2002-282951A的日本专利公开特许公报复印件及其相关部分的中文译文。
反证2：本专利申请阶段第一次审查意见通知书复印件。
专利权人认为请求人的主张均不成立。
本案合议组于2018年11月07日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年01月15日对本案进行口头审理。
本案合议组于2018年12月11日将专利权人于2018年11月30日提交的意见陈述书和反证转送给请求人，要求其在指定的期限内答复。
请求人于2019年01月11日提交了意见陈述书和公知常识性证据：
证据10：钢中气体与大气湿度的关系，复印件，昆明工学院学报；1982年第3期。
请求人在意见陈述书中坚持无效请求书中的无效理由。
专利权人于2019年01月14日提交了意见陈述书和反证1-6，专利权人强调请求人的无效理由均不成立。
口头审理如期进行，双方当事人均参加了口头审理。
在口头审理过程中，请求人当庭明确表示无效理由为本专利权利要求1-4不符合专利法第22条第3款创造性的规定。本专利权利要求1-4不符合专利法第26条第4款的规定。本专利权利要求1-4不符合专利法实施细则第21条第2款的规定。请求人当庭放弃本专利权利要求1-4不符合专利法实施细则第20条第1款作为无效理由。
请求人当庭出示了证据3、5-9的原件。专利权人对证据1-9的真实性和公开性没有异议，对证据1-4、9的中文译文准确性没有异议。
专利权人当庭提交了意见陈述书和反证3-10，专利权人主张意见陈述书以及反证3-6已于2019年01月14日提交给国家知识产权局，当庭提交的文本与提交国家知识产权局的文本内容完全一致，其中反证3-6仅供合议组参考。其中反证7-10如下：
反证7：《工程材料及成形技术》复印件,机械工业出版社，2003年3月第1次印刷。
反证8：《无机化学演示实验》复印件，人民教育出版社，1981年3月第1次印刷。
反证9：《元素化学反应手册》复印件，湖南教育出版社，1998年7月第1次印刷。
反证10：《铸造铝合金中的气体和非金属夹杂物》复印件，兵器工业出版社，1989年7月第1次印装。
请求人表示对反证1-2，7-10的真实性和公开性没有异议。
合议组当庭将请求人于2019年01月11日提交的意见陈述书及证据10转送给专利权人，并将专利权人当庭提交的意见陈述书及反证3-10转送给请求人，并告知请求人因文本一致，不再将专利权人提交给国家知识产权局的相同文本进行转文，请求人表示无异议。
请求人当庭放弃证据9作为无效证据，并主张证据10供合议组参考。
专利权人于2019年01月25日又再次重复提交了意见陈述书和反证1-6。
请求人于2019年01月28日提交了意见陈述书，专利权人于2019年01月29日提交了代理词。双方均坚持口头审理中的主张，且其主要观点已在口头审理过程中陈述过且经双方当事人辩论过，故本案合议组不再予以重复转文。
在此基础上，合议组经过合议，认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、证据认定
证据1、2、4为专利文献，证据3、5-8为教科书或者技术手册，均系公开出版物。专利权人对证据1-8的真实性以及相关证据的译文准确性均无异议，因此合议组对证据1-8亦予以认可。而且，证据1-8的公开时间均在本专利的权益日之前，因此这些证据均可以作为评价本专利创造性的现有技术。
请求人对专利权人提交的反证1-2,7-10的真实性无异议，本案合议组亦予以认可。其中，反证1-2用以证明间隙特征系显而易见。反证7-10用来反映化学反应。
2、关于专利法实施细则第21条第2款
专利法实施细则第21条第2款规定“独立权利要求应当从整体上反映发明或者实用新型的技术方案，记载解决技术问题的必要技术特征。”
请求人主张在钢板冲压时，冲模和冲头的间隙属于本专利独立权利要求的必要技术特征。
对此，合议组认为，本专利的发明点之一在于解决“氢脆”问题，解决上述 “氢脆”问题有多种途径，本专利的着眼点在于通过对加热气氛的成分控制和加热过程中的温度控制来解决上述“氢脆”问题，因此，从本专利的发明目的来看，请求人主张的上述“间隙”并非独立权利要求的必要技术特征。因此本案合议组对请求人主张本专利权利要求1-4不符合专利法实施细则第21条第2款的无效理由不予支持。
3、关于专利法第26条第4款的规定
专利法第26条第4款规定“权利要求书应当以说明书为依据，说明要求专利保护的范围。”
请求人主张根据本专利实施例4的记载，权利要求1-4得不到说明书的支持。
对此，合议组认为：
首先，本专利权利要求1-4的技术方案均通过实施例1-4等方式记载在本专利说明书具体实施方式中，因此是以说明书为依据的，得到了说明书的支持。
其次，本专利的发明目的是“氢脆的可能性极小”，即尽可能的减少氢脆，而并非杜绝氢脆。而且，关于间隙的调节属于现有技术，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因而本领域技术人员会在权利要1-4的技术方案中合理选择间隙以实现其发明目的。
综上，本案合议组对请求人的上述主张不予支持。
4、关于专利法第22条第3款
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，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。”
若一项权利要求所限定的技术方案和现有技术相比存在多个区别技术特征，没有证据证明这些区别技术特征均属于该领域的公知常识，且现有技术给出了明显不同的技术启示令本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下难以得到该项权利要求所限定的技术方案，这些区别技术特征的存在为整个权利要求带来了有益的技术效果，则该权利要求具备获得创造性的实质要件。
（I）请求人认为，本专利权利要求1相对于证据1和公知常识结合不具有创造性。
经查，证据1公开了一种热成型工艺后的硬化能力优异的钢板及其使用方法，提供一种汽车结构部件用钢，其成本低，热成型后的固化性优异。其中权利要求1的技术方案包括一种热成型加工后的固化性优异的钢板，其由质量％为，C：0.10～未满0.20％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.3-2.0％、Al：0.01～0.50％、Ti：0.005～0.05％、B：0.0005-0.005％、N：0.001-0.010％、P：0.03％以下、S：0.02％以下、O：0.0015％以下、且余量为Fe以及不可避免的杂质以及／或者偶然成分组成。
权利要求2的技术方案包括含有作为偶然成分且质量%为Cr：0.01-1%，Mo：0.005-1%的一种或者两种。
权利要求5的技术方案包括一种热成型加工后的固化性优异的钢板的使用方法，将权利要求1至权利要求4中所述的钢板加热至Ac3相变点以上的奥氏体区域之后，以Ac3相变点以上的温度开始进行成型加工，在加工的同时，通过用模具移除热量来快速冷却，以使其进行马氏体相变并固化。
而且在实施例中，铸造具有表1所示组成的各种钢坯。将这些钢坯加热至1200℃，通过在850℃的终轧温度和600℃的卷绕温度下热轧获得厚度为4mm的热轧钢板。另外，将一部分热轧钢板通过冷轧而成厚度为1.2mm的冷轧钢板。通过炉加热至Ac3点以上的950℃的奥氏体区域之后，在装有水冷型铸模的冲压机中，从Ac3点以上的900℃开始进行帽型成型加工。将成型时间设为大约1秒，在成型结束，将冲压模具在原状态下通过模具冷却10秒钟。此外，对10秒钟之后的钢板的温度进行测量。关于所成型的钢板，用维氏硬度计测量垂直于冷轧钢板轧制方向的截面的硬度，此外，用光学显微镜观察金相组织，并测量马氏体比率。进一步，在通过炉加热将厚度为4mm的热轧钢板加热至Ac3点以上的950℃的奥氏体区域之后，使用来自900℃的水冷却的材料来实施冲击试验。该结果表示在表2中（参见证据1中文译文第1-2页，表1,2）。
将本专利的权利要求1与证据1相比较，区别在于证据1至少未文字记载：
（1）将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，
（2）露点规定为-10℃以上、6℃以下，
（3）将氧浓度规定为0.3～21体积％。
又查，证据5在第十一章公开了大气的组成，其中地面干燥空气的两个主要成分是氮（78.08％） 和氧（20.95％）。靠近地面干燥空气中大气的痕量气体中氢气H2的体积百分数为5×10-5。低于湿空气发生冷凝的温度，称为露点（参见证据5的表11.1，第234，235，241页）。
又查，证据6在第一章空气的性质公开了干空气的组成成分，其中氧的容积百分数为20.93，氢H2的容积百分数为5×10-5其中，1-5表格中的露点为-10℃以上、6℃以下等价于水蒸气的体积百分数为2566PPm至9222.3ppm（参见证据5-9页，表1-1，1-5）。
又查，证据7公开了在间隙式元素引起的脆化现象中最常见的一种是氢脆。金属中氢脆的来源很多，例如金属在有水蒸汽的气氛下熔炼，表面酸洗，电镀等处理过程中都会吸氢。这些氢气扩散到金属内部就会引起氢脆。为了防止氢脆一方面要通过改进生产工艺，减少吸氢；另一方面在必要时要进行真空除气（参见证据7第204页）。
又查，证据8公开了当钢液从水蒸气中溶解氢，或钢件从某些工序操作中溶解氢时，氢原子在钢中缺陷处聚集并形成氢分子，其体积增大对钢造成很大压力，促使钢的塑性及韧性下降，这种现象称为氢脆。减轻钢中的氢含量的常用办法是600-650℃的去氢退火，以及进行钢液的真空脱气处理（参见证据8第123页第31-37行）。
对于上述区别技术特征（1）-（3），请求人主张均为公知常识，本专利权利要求1相对于证据1和公知常识结合不具有创造性。
对此，合议组认为，
首先，对于区别技术特征（1）-（3），以证据5-6为代表的公知常识性证据公开了在大气环境下自然界中氢气，氧气等具体体积百分数数值以及相应露点的数值。而本专利权利要求1保护的系作为汽车部件的钢材在热压工艺中的加热气氛环境下的氢气，氧气，露点等数值。这种“加热气氛”的成分控制系本专利的发明点之一，并取得了一定的有益技术效果（参见本专利说明书发明内容），因此在没有其他证据进一步佐证的情况下，不宜直接认定该区别技术特征为显而易见或者是公知常识。
其次，请求人主张在证据1中对加热气氛没有任何限定，所以证据1中应该是大气气氛。而本专利要求解决的技术问题和发明目的之一就是如何控制加热气氛中的各个成分，即在加热气氛中对水蒸气，氢气，氧气等成分进行控制，从而达到解决氢脆的目的（参见本专利说明书发明内容部分）。很明显，如请求人所主张的，就目前请求人提供的证据1的译文部分来看，在证据1中没有对加热气氛进行成分控制和温度控制的这样的要解决的技术问题和发明目的。因此对本领域的技术人员来说，在证据1的基础上缺乏相应的技术教导和技术启示来解决本专利所要面对的技术问题。
又次，请求人主张由于与大气的连通性，加热气氛导致的微小变化会被连通的大气平衡掉。第一，本专利和证据1均未明确在钢材加热过程中时刻保持与外界大气连通，加热气氛与大气环境明显不同。第二，如上所述，本专利的发明目的之一就是控制加热气氛的气氛成分和温度。而如请求人的主张，大气环境的气体成分是不用控制的，而且也是无法控制的。第三，请求人并无任何直接证据支持自身的主张。
再次，上述加热气氛的成分控制系一个完整的技术整体，共同发挥作用，完成本专利的上述发明目的。请求人分别以不同的现有技术加以拼凑，彼此之间缺乏合理的逻辑进行结合来评价本专利要解决的技术问题。
综上，本案合议组对请求人的主张不予支持。上述公知常识性证据5-8也未公开上述区别技术特征，而且在无其他佐证的情况下，上述区别技术特征也并非本领域的公知常识，对本领域的技术人员来说是非显而易见的，因此证据1及其与公知常识即使结合也均未全部公开上述区别技术特征，本领域技术人员在这些证据的基础上要获得本专利权利要求1的技术方案是需要付出创造性劳动的。本专利采用了上述技术方案具有“可得到1200MPa以上的强度，并且氢脆的可能性极小”等技术效果（具体参见本专利说明书发明内容）。
因此，本专利权利要求1相对于证据1与公知常识的结合对本领域的技术人员来说不是显而易见的，本专利的权利要求1所要求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（II）请求人认为，本专利权利要求2相对于证据1、证据2和公知常识结合，证据1、证据3和公知常识结合，证据2和公知常识结合，证据3和公知常识结合，不具有创造性。
又查，证据2公开了一种热轧和冷轧钢板，它然后可以冷轧，镀层，钢板的钢具有下列重量组成：0.15％＜碳＜0.5％，0.5％＜锰＜3％，0.1％＜硅＜0.5％，0.01％＜铬＜l％，钛＜0.2％，铝＜0.1％，磷＜0.01％，硫＜0.05％，0.0005％＜硼＜0.08％，其余为铁和加工过程中内在杂质，钢板确保在热处理后有很高的机械耐力，铝基镀层确保很高的耐腐蚀性。
钢板的重量组成最好如下：0.20％＜碳＜0.5％，0.8％＜锰＜l.5％，0.1％＜硅＜0.35％，0.01％＜铬＜l％，钛＜0.1％，铝＜0.1％，磷＜0.05％，硫＜0.03％，0.0005％＜硼＜0.01％，其余为铁和加工过程中内在杂质。
在钢板的重量组成中，钛的含量相对于氮的含量超过3.42，再能与氮结合。
镀层的金属池在其重量基本组成中包含9％-10％的硅，2％-3.5％的铁，剩余为铝。
镀层的金属池在其重量基本组成中包含2％-4％的铁，剩余为铝（参见证据2，权利要求1，表2，中文译文1-6栏）。
又查，证据3公开了一种热成形用镀铝钢板，热成形工艺已投入实用化生产。图1为该工艺流程图。采用这种工艺生产时，钢板应被加热到奥氏体区域的温度范围（Ac3以上）。例如，0.2mass％C含量钢板应被加热到850℃以上的温度范围。加热后，从炉中取出的钢板应被搬运到冲压机处，用常温金属模热成形的同时进行淬火处理。成形后，整块钢板在下死点保持到充分淬火处理完毕。如上所述，由于在热成形工艺中钢板经快速冷却后可提高其强度，因而，要求其淬火性出色。关于钢板表面，已进行过耐热性出色的电镀处理，不必采用上述加热炉的氛围控制和氧化铁皮清除用工序加以处理，制造简单。可满足上述条件的钢板推荐使用表1所示成分的镀铝钢板。镀铝量为120-160g/m2（参见证据3中文译文第15-16页，表1，图1）。
将本专利的权利要求2与证据1，证据2或者证据3相比较，区别在于证据1，证据2或者证据3均至少未文字记载：
（1）将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，
（2）露点规定为-20℃以上、7℃以下，
（3）将氧浓度规定为0.3～21体积％。
对于上述区别技术特征（1）-（3），请求人主张均为公知常识，分别被公知常识性证据5-8所公开。对此，如（I）所述，本案合议组对请求人的该主张不予支持。
综上，本案合议组对请求人的主张不予支持。上述公知常识性证据5-8也未公开上述区别技术特征，而且在无其他佐证的情况下，上述区别技术特征也并非本领域的公知常识，对本领域的技术人员来说是非显而易见的，因此证据1、证据2和公知常识结合，证据1、证据3和公知常识结合，证据2和公知常识结合，证据3和公知常识结合，即使结合也均未全部公开上述区别技术特征，本领域技术人员在这些证据的基础上要获得本专利权利要求2的技术方案是需要付出创造性劳动的。本专利采用了上述技术方案具有“可得到1200MPa以上的强度，并且氢脆的可能性极小”等技术效果（具体参见本专利说明书发明内容）。
因此，本专利权利要求2相对于证据1、证据2和公知常识结合，证据1、证据3和公知常识结合，证据2和公知常识结合，证据3和公知常识结合，对本领域的技术人员来说不是显而易见的，本专利的权利要求2所要求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（III）请求人认为，本专利权利要求3相对于证据1、证据4和公知常识结合，证据4和公知常识结合，不具有创造性。
又查，证据4公开了一种用于热压成型的钢材，包含基础钢材，所述的基础钢材具有在其表面上形成的锌或锌合金镀层，所述的镀层的表面上具有防止锌在加热期间蒸发的阻挡层。其中所述的基础钢材的C含量为0.08-0.45％。所述的基础钢材含有Mn和Cr之一或既含有Mn也含有Cr，其总量为0.5-3.0％。在实施例1中，于650℃将如表1所示钢板厚度为1.0mm的钢A的热浸镀锌(镀锌)的钢板进行镀锌层扩散热处理。在将其从加热炉中移出之后，然后于950℃将其在大气炉(在大气条件下的炉子)中加热5分钟，并且在此高温状态，将钢板通过深冲进行热压成型。在此实施例中，在接近2分钟的时间内钢板的温度达到900℃（参见证据4权利要求1-11，说明书6-18页）。
将本专利的权利要求1与证据1或者证据4相比较，区别在于证据1或者证据4均至少未文字记载：
（1）将加热气氛的氢浓度规定为2体积％以下，
（2）露点规定为-10℃以上、6℃以下，
（3）将氧浓度规定为1～21体积％。
对于上述区别技术特征（1）-（3），请求人主张均为公知常识，分别被公知常识性证据5-8所公开。对此，如（I）所述，本案合议组对请求人的该主张不予支持。
综上，本案合议组对请求人的主张不予支持。上述公知常识性证据5-8也未公开上述区别技术特征，而且在无其他佐证的情况下，上述区别技术特征也并非本领域的公知常识，对本领域的技术人员来说是非显而易见的，因此证据1、证据4和公知常识结合，证据4和公知常识结合，即使结合也均未全部公开上述区别技术特征，本领域技术人员在这些证据的基础上要获得本专利权利要求3的技术方案是需要付出创造性劳动的。本专利采用了上述技术方案具有“可得到1200MPa以上的强度，并且氢脆的可能性极小”等技术效果（具体参见本专利说明书发明内容）。
因此，本专利权利要求3相对于证据1、证据4和公知常识结合，证据4和公知常识结合，对本领域的技术人员来说不是显而易见的，本专利的权利要求3所要求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（IV）请求人主张权利要求4不具有创造性。
对此，合议组认为，权利要求4请求保护了一种热压部件，引用了在先的权利要求1-3，如上所述，在权利要求1-3具有创造性的基础上，权利要求4也相应的具有创造性。
综上所述，本案合议组作出以下决定。
三、决定
维持200580023694.X号发明专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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