发明创造名称：履带式行驶部件用钢以及履带链节
外观设计名称：
决定号：181458
决定日：2019-06-17
委内编号：1F250199
优先权日：2013-05-17
申请（专利）号：201480020895.3
申请日：2014-05-08
复审请求人：株式会社小松制作所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：朱红霞
合议组组长：彭梅香
参审员：贾钧琳
国际分类号：C22C38/00,B65D55/20,B62D55/205,C21D9/00,C22C38/44,C22C38/54
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果发明要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，然而所述区别技术特征已在本领域的公知常识中给出了应用启示，则发明要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具有突出的实质性特点，不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480020895.3、名称为“履带式行驶部件用钢以及履带链节”的发明专利申请（下称本申请）。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年1月24日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-12相对于对比文件1（CN101855372A，公开日为2010年10月6日）和对比文件2（JP特开2009-1910A，公开日为2009年1月8日）不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：依据专利合作条约第28条或者第41条提交的修改，权利要求第1-12项；2015年10月12日提交的说明书第1-151段、说明书附图、说明书摘要以及摘要附图。
驳回决定中引用了如下公知常识性证据：
公知常识性证据1：“中厚板生产知识问答”，崔风平等，第140-141页，北京：冶金工业出版社，2010年2月；
公知常识性证据2：“材料科学与工程手册 上”，师昌绪等，第6-67页，北京：化学工业出版社，2004年1月。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种履带式行驶部件用钢，其被用作构成履带式行驶部件的材料，其特征在于，
含有：0.39质量％以上且0.45质量％以下的碳、0.2质量％以上且1.0质量％以下的硅、0.10质量％以上且0.90质量％以下的锰、0.002质量％以上且0.005质量％以下的硫、0.1质量％以上且3.0质量％以下的镍、0.70质量％以上且1.50质量％以下的铬、0.10质量％以上且0.60质量％以下的钼，且剩余部分由铁以及不可避免的杂质构成。
2. 根据权利要求1所述的履带式行驶部件用钢，其特征在于，
还含有从由0.05质量％以上且0.20质量％以下的钒、0.005质量％以上且0.05质量％以下的铌、0.01质量％以上且0.15质量％以下的锆、0.01质量％以上且0.10质量％以下的钛以及0.1质量％以上且2.0质量％以下的钴构成的组中选择的至少一种以上。
3. 根据权利要求1所述的履带式行驶部件用钢，其特征在于，
还含有0.001质量％以上且0.005质量％以下的硼。
4. 根据权利要求1所述的履带式行驶部件用钢，其特征在于，
碳的含量的1/2、硫的含量的4倍、作为不可避免的杂质的磷的含量的和即Ra的值为0.25质量％以下。
5. 根据权利要求4所述的履带式行驶部件用钢，其特征在于，
所述Ra的值为0.22质量％以上。
6. 根据权利要求1所述的履带式行驶部件用钢，其特征在于，
所述履带式行驶部件用钢被用作构成履带链节的材料。
7. 一种履带链节，其特征在于，
由含有0.39质量％以上且0.45质量％以下的碳、0.2质量％以上且1.0质量％以下的硅、0.10质量％以上且0.90质量％以下的锰、0.002质量％以上且0.005质量％以下的硫、0.1质量％以上且3.0质量％以下的镍、0.70质量％以上且1.50质量％以下的铬、以及0.10质量％以上且0.60质量％以下的钼、且剩余部分由铁以及不可避免的杂质构成的钢构成，所述履带链节包含：
基部区域；
硬化区域，其以包含踏面的方式形成，并具有比所述基部区域更高的硬度；
所述硬化区域的硬度为57HRC以上，断面收缩率值为40％以上。
8. 根据权利要求7所述的履带链节，其特征在于，
所述钢还包含从由0.05质量％以上且0.20质量％以下的钒、0.005质量％以上且0.05质量％以下的铌、0.01质量％以上且0.15质量％以下的锆、0.01质量％以上且0.10质量％以下的钛以及0.1质量％以上且2.0质量％以下的钴构成的组中选择的至少一种以上。
9. 根据权利要求7所述的履带链节，其特征在于，
所述钢还含有0.001质量％以上且0.005质量％以下的硼。
10. 根据权利要求7所述的履带链节，其特征在于，
所述钢的碳的含量的1/2、硫的含量的4倍、作为不可避免的杂质的磷的含量的和即Ra的值为0.25质量％以下。
11. 根据权利要求10所述的履带链节，其特征在于，
所述Ra的值为0.22质量％以上。
12. 根据权利要求7所述的履带链节，其特征在于，
所述基部区域的硬度为30HRC以上且45HRC以下”。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年4月24日向专利局复审和无效审理部提出了复审请求，未提交修改文本。复审请求人认为：本申请发明人经过研究才发现提高断面收缩率有助于提高耐剥离性，而通过降低硫含量，可以实现耐剥离性的提高，本领域技术人员在不知道提高履带行驶部件用钢的断面收缩率有助于提高耐剥离性的情况下，不会通过降低硫含量来提高耐剥离性。虽然公知常识性证据1和2均表明了通过降低硫含量可以提高钢的耐剥离性，但是该证据1和2所涉及的钢都是铁素体一珠光体组织的轧制钢板，与回火马氏体钢组织的本申请和对比文件1都不一样。在钢的金相组织不一样的前提下，两者所产生的剥离现象也是完全不同的，进而本领域技术人员也不会想到将公知常识性证据1和2中降低硫含量的技术手段应用于对比文件1中。因而，本申请的钢具有创造性。
经形式审查合格，专利局复审和无效审理部依法受理了该复审请求，于2018年5月7日发出复审请求受理通知书，并将案卷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，本申请中的钢之所以在受到硬物冲击时容易破裂和剥离，主要是因为其在硬度上升时韧性降低，而钢的韧性是通过断面收缩率来衡量的。而对于本领域技术人员来说，通过降低钢中的硫含量来提高钢的断面收缩率从而提高钢的韧性即抗剥离性是本领域中所公知的手段。因而坚持驳回决定。
随后，专利局复审和无效审理部成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年4月11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的区别是： 权利要求1中S的含量为0．002-0．005％，而对比文件1中为0．030％以下。对于该区别，钢板出现层状撕裂的主要原因是伸长的MnS非金属夹杂物造成钢板厚度方向的塑性性能较差。因此，为了提高钢板的抗层状撕裂特性也即抗剥离性，降低钢中硫的含量是本领域中通常采用的对策，并且对于常规钢材，在硫含量低于0．008％时，其断面收缩率均会足够大，而断面收缩率是衡量钢板抗层状撕裂特性的重要性能指标，断面收缩率的提高有助于提高钢的耐剥离性。复审请求人可以参阅公知常识性证据1和2。基于对比文件1中的钢也含有锰和硫，并且硫含量很高，也会有MnS生成，也会影响到钢的断面收缩率进而影响到钢的抗破裂和剥离性，因此，为了提高对比文件1中钢的断面收缩率，进而提高钢的抗破裂和剥离性，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的硫含量降低并降低到0．008％以下，而对于最终的硫含量，是本领域技术人员基于所期望的断面收缩率和整体的生产成本所进行的优化选择。因此，权利要求1不具有创造性。权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件1和2公开或是本领域的常用技术手段，也不具有创造性；相应的，涉及一种履带链节的权利要求7及其从属权利要求8-12也不具备创造性。
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：断面收缩率是衡量钢板抗层状撕裂特性即抗剥离性的重要性能指标，在断面收缩率提高的情况下，可以提高钢的抗剥离性，这是本领域技术人员都知晓的事实，请求人可以参阅公知常识性证据1和2；虽然公知常识性证据1和2中所涉及的钢不是本申请和对比文件1中的回火马氏体钢，但是公知常识性证据1和2中已明确表明了其断面收缩率低即抗剥离性低的原因是钢中有伸长的MnS非金属夹杂物，通过降低硫的含量，可以降低MnS生成的数量，进而可以提高钢的断面收缩率和抗剥离性，而对比文件1中的回火马氏体钢也含有锰和硫，并且硫的含量很高。因此，基于对比文件1中的钢也会有MnS非金属夹杂物生成，也会影响到钢的断面收缩率进而影响到钢的抗破裂和剥离性，为了提高对比文件1中钢的断面收缩率，进而提高钢的抗破裂和剥离性，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的硫含量降低，而对于最终的硫含量，是本领域技术人员基于所期望的断面收缩率和整体的生产成本所进行的优化选择。
复审请求人于2019 年5 月27日提交了意见陈述书，未提交修改文本。复审请求人认为：首先，马氏体钢与铁素体-珠光体钢在性质上具有显著的差异，马氏体钢中出现的问题未必能通过铁素体-珠光体钢的手段进行解决，正因为这个原因，本领域技术人员无法合理预测针对铁素体-珠光体钢的哪些技术手段可以用到马氏体钢中以解决相同的技术问题，因此不能确定当在对比文件1中将硫含量像公知常识证据1、2那样设定为0.002质量％以上且0.005质量％以下时，是否也同样能够提高抗剥离性或断面收缩率；其次，本申请中的“剥离”，是指在硬度远高于钢的岩盖、石头等伴随冲击载荷而撞到部件表面时部件表面局部缺损的现象，而公知常识证据1、2中的“剥离”，是指在对具有铁素体-珠光体组织的钢板进行焊接的情况下形成的焊接部在由液体状态变为固体状态时体积发生变化，随之在板厚方向上出现拉伸应力，由此发生的“层状撕裂”现象，两种“剥离”在产生机理方面完全不同，因而是不同的技术问题。因此，基于上述理由，本领域技术人员不能想到权利要求1-12的技术方案，权利要求1-12具有创造性。
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
本复审请求审查决定所针对的文本为：依据专利合作条约第28条或者第41条提交的修改，权利要求第1-12项；2015年10月12日提交的说明书第1-151段、说明书附图、说明书摘要以及摘要附图。
（二）具体理由的阐述
专利法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。
如果发明要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，然而所述区别技术特征已在本领域的公知常识中给出了应用启示，则发明要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具有突出的实质性特点，不具有创造性。
具体到本案：
1、权利要求1请求保护一种履带式行驶部件用钢。对比文件1（公开号：CN 101855372A， 公开日：2010年10月6日）公开了一种合金钢，用于液压挖掘机或推土机等的建筑机械的履带的销，并具体公开了如下技术特征（参见图16）：其化学成分按质量百分比计为：C 0.38-0.43，Si 0.15-0.35，Mn 0.60-0.90，P 0.030以下（相当于权利要求1中不可避免的杂质），S 0.030以下，Cu 0.3以下，Ni 0.25以下，Cr 0.90-1.20，Mo 0.15-0.30，余量为铁。
权利要求1与对比文件1公开的技术方案相比，区别特征在于：权利要求1中S的含量为0.002-0.005%，而对比文件1中为0.030%以下。
基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何通过提高钢的断面收缩率来提高履带行驶部件用钢的抗剥离性。
对于该区别特征，在钢板母材厚度方向的塑性比较差时，钢板厚度方向在高拉伸载荷作用下，在平行于钢板轧制表面的平面上容易出现层状撕裂的剥离性裂纹。从冶金方面看，钢板出现层状撕裂的主要原因是伸长的MnS非金属夹杂物造成钢板厚度方向的塑性性能较差。因此，为了提高钢板的抗层状撕裂特性也即抗剥离性，本领域中通常采用的对策之一是降低钢中硫的含量，以此减小钢中MnS非金属夹杂物的生成数量，当硫含量降低到低于0.010%时，钢中的MnS夹杂显著减小，钢板厚度方向的塑性大幅度提高，并且随着硫含量的进一步降低，钢的断面收缩率也会显著提高，而且对于常规钢材，在硫含量低于0.008%时，其断面收缩率均会足够大，而断面收缩率是衡量钢板抗层状撕裂特性的重要性能指标，断面收缩率的提高有助于提高钢的耐剥离性。对于上述内容，请求人可以参阅公知常识性证据1和2。对比文件1公开的是一种履带式行驶部件用钢，需要其具有高的耐磨损性。而本领域技术人员知晓，对于钢而言，高的耐磨性不仅需要有高的硬度，还需要有高的抗破裂和剥离性。对比文件1中的钢也含有锰和硫，并且硫的含量为0.030%以下，远高于上述常规钢材具有高断面收缩率时硫的含量。基于对比文件1中的钢也会有MnS非金属夹杂物生成，也会影响到钢的断面收缩率进而影响到钢的抗破裂和剥离性，因此，为了提高对比文件1中钢的断面收缩率，进而提高钢的抗破裂和剥离性，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的硫含量降低，而对于最终的硫含量，是本领域技术人员基于所期望的断面收缩率和整体的生产成本所进行的优化选择。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段以获得权利要求1要求保护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不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
2、权利要求2进一步限定了履带式行驶部件用钢的组分。对比文件2（公开号：JP特开2009-1910A，公开日：2009年1月8日）公开了一种高硬度、高韧性钢，用于液压挖掘机、推土机、自动平地机等机械的履带、减速齿轮等，并具体公开了如下技术特征（参见权利要求1、4、5，说明书第50、53、56段）：本发明的高硬度高韧性合金钢按质量百分比计，含有C 0.10-1.20，Si 0.05-1.8，当Cr含量为0.1-3.5，部分Si由0.15-1.6含量的Al替代，Ni 0.3-2.5，Mo＜1.7，V 0.05-0.40，W 0.1-1，Mn 0.3-3，Co 1-20，总含量0.005-0.2的Ti、Nb、Zr、Ta、Hf中一种以上，余量为P、S、N、O等不可避免的杂质和Fe；V能够显著提高合金钢的抗回火软化能力，即便回火温度在600℃以上时，同时能提高合金钢的耐磨损性能；Co元素有助于提高Si、Cr、Mo、V等元素的抗回火软化能力；Zr、Nb、Ti元素有助于细化晶粒，促进碳氮化物的析出，从而提高合金钢的韧性。
可见，对比文件2公开了在履带式行驶部件用钢中添加V、Nb、Zr、Ti、Co合金元素至少一种以上的技术特征，且上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在权利要求2中所起的作用相同，都是用于提高合金钢的强度、硬度、韧性和耐磨损性能。因此，对比文件2给出了在履带式行驶部件用钢中添加V、Nb、Zr、Ti、Co合金元素中的至少一种以上的技术启示，使得本领域技术人员在面对提高合金钢强度、硬度、韧性和耐磨损性能的问题时，有动机在对比文件1中的合金钢中添加上述合金元素至少一种以上。至于各元素的添加量，在对比文件2公开的基础上，可由本领域技术人员根据产品的性能要求通过常规调整获得，而且其效果是可以预期的。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段获得权利要求2要求保护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2不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
3、权利要求3进一步限定了履带式行驶部件用钢的组分。对比文件2还公开了（参见权利要求1、3、4、5，说明书第0054段）：本发明的高硬度高韧性合金钢按质量百分比计，含有C 0.10-1.20，Si 0.05-1.8，当Cr含量为0.1-3.5，部分Si由0.15-1.6含量的Al替代，Ni 0.3-2.5，Mo＜1.7，V 0.05-0.40，W 0.1-1，Mn 0.3-3，B 0.0005-0.005，Co 1-20，总含量0.005-0.2的Ti、Nb、Zr、Ta、Hf中一种以上，余量为P、S、N、O等不可避免的杂质和Fe；B能有效提高合金钢的淬透性。可见，权利要求3进一步限定的B及其含量已被对比文件2公开，另外，B在对比文件2中的作用与其在权利要求3中相同，都是为了提高钢材的淬火性能，即对比文件2给出了在履带式行驶部件用钢中添加B的技术启示。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的条件下，权利要求3也不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
4、权利要求4-5进一步限定了履带式行驶部件用钢的组分。经计算，对比文件1中1/2C 4S P的含量为0.19-0.365%，权利要求4-5仅仅是在对比文件1中较宽的范围内进行了具体的选择，可由本领域技术人员根据产品的性能要求采用常规手段确定。因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的条件下，权利要求4-5也不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
5、权利要求6进一步限定了履带式行驶部件用钢的用途。对比文件1公开了该合金钢可用于液压挖掘机或推土机等的建筑机械的履带的销，本领域技术人员根据该合金钢的性能很容易想到将其应用于相近领域的履带链节。因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的条件下，权利要求6也不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
6、权利要求7请求保护一种履带链节。对比文件1公开了如本审查意见通知书意见1所引述的一种合金钢，用于液压挖掘机或推土机等的建筑机械的履带的销（参见图16），对比文件1还公开了该合金距外周表面的距离的硬度分布图（参见图10）。可见，该合金的硬度沿距外周表面的距离出现了一个拐点：从外周表面到拐点处（相当于权利要求7中的硬化区域），合金硬度较高；从拐点处到合金中心（相当于权利要求7中的基部区域），合金硬度较低。因此，对比文件1公开了该合金包含基部区域与硬化区域，且硬化区域比基部区域的硬度更高。
权利要求7与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）权利要求1中S的含量为0.002-0.005%，而对比文件1中为0.030%以下；（2）权利要求1为履带链节，且其硬化区域以包含踏面的方式形成，并进一步限定了硬化区域的硬度和断面收缩率。
基于上述区别技术特征，权利要求7实际解决的技术问题是：如何通过提高钢的断面收缩率来提高履带行驶部件用钢的抗剥离性。
对于区别技术特征（1），具体可参见权利要求1的相关评述。
对于区别技术特征（2），对比文件1公开了该合金钢可用于液压挖掘机或推土机等的建筑机械的履带的销，本领域技术人员根据该合金钢的性能很容易想到将其应用于相近领域的履带链节，且将链节的硬化区域以包含踏面的方式形成也是本领域的常规技术手段。至于硬化区域的硬度和断面收缩率，从对比文件1图10中可以看出，该合金钢外表面的硬度为60HRC，且外周表面附近（相当于权利要求7中的硬化区域）的硬度略低于60HRC。本领域技术人员知晓，合金的力学性能是由其组分和工艺决定的，对比文件1的合金组分与权利要求7非常接近，本领域技术人员通过常规调整（例如通过进一步降低S的含量）获得权利要求7中所述的硬化区域的硬度和断面收缩率。
由此可知，在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段以获得权利要求7要求保护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7不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
7、权利要求8-11进一步限定了履带链节的合金组分。其附加技术特征与对比文件1构成的区别参见本审查意见通知书意见2-4的评述。因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的条件下，权利要求8-11也不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
8、权利要求12进一步限定了履带链节基部区域的硬度。从对比文件1图10中可以看出，该合金钢从拐点处到合金中心（相当于权利要求12中的基部区域）的硬度为20HRC以上，40HRC以下。本领域技术人员采用常规手段对该合金钢的组分和工艺进行调整，容易获得权利要求12中所述的基部区域的硬度，并不会带来预料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求7不具备创造性的条件下，权利要求12也不具备专利法第22条第3条规定的创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人于2019年5月27日提交的意见陈述，合议组经合议认为：
虽然马氏体钢与铁素体-珠光体钢在组织、性质上具有显著的差异，其应用的环境和导致剥离的外力也不相同，但是马氏体钢与铁素体-珠光体钢所产生的剥离从冶金方面看，都是由于钢的韧性不够引起的。而本领域技术人员知晓，断面收缩率是衡量钢韧性的重要性能指标，提高断面收缩率有助于提高钢的韧性，进而有助于提高钢的耐剥离性。公知常识性证据1和2中明确给出了轧制钢中出现剥离的冶金原因主要是伸长的MnS非金属夹杂物造成钢板厚度方向的塑性性能较差，并进一步给出了为减小钢中MnS非金属夹杂物的生成需要降低钢中硫含量的解决手段，同时还进一步给出了钢的断面收缩率与钢中硫含量的关系，即：硫含量越低，断面收缩率越高。基于对比文件1中的钢也含有锰和硫，也会有MnS非金属夹杂物生成，最终也会影响到钢的断面收缩率即韧性，进而影响到钢的抗剥离性，因此，为了提高对比文件1中钢的抗剥离性，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的硫含量降低。
公知常识性证据2中给出了当硫含量降低到低于0.010%时，钢中的MnS夹杂显著减小，钢板厚度方向的塑性大幅度提高，并且随着硫含量的进一步降低，钢的断面收缩率也会显著提高；公知常识性证据1中也进一步给出了对于常规钢材，在硫含量低于0.008%时，其断面收缩率均会足够大。对比文件1公开的履带式行驶部件用钢中硫的含量为0.030%以下，远高于上述常规钢材具有高断面收缩率时硫的含量。基于此，为了提高对比文件1中钢的断面收缩率，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的硫含量降低到0.008%以下，容易优选出权利要求1所限定的0.002-0.005%的范围并且其抗剥离性的技术效果可以预期。
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于上述事实和理由，合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年1月24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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