发明创造名称：耐晶间腐蚀的铝合金带及其制造方法
外观设计名称：
决定号：181848
决定日：2019-06-20
委内编号：1F241306
优先权日：2012-08-22
申请（专利）号：201380044171.8
申请日：2013-08-22
复审请求人：海德鲁铝业钢材有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨永红
合议组组长：吴琛琛
参审员：党兴
国际分类号：C22C21/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：权利要求的技术方案与最接近现有技术存在区别特征，但其它现有技术给出了获得上述区别特征并将其应用于最接近现有技术以解决其技术问题的技术启示，则该权利要求是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201380044171.8，名称为“耐晶间腐蚀的铝合金带及其制造方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为海德鲁铝业钢材有限公司，申请日为2013年8月22日，优先权日为2012年8月22日，公开日为2015年7月15日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年9月6日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8，17-18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：2015年2月17日提交的说明书附图图1-3、摘要附图及说明书摘要，依据专利合作条约第28条或第41条修改的权利要求第1-18项和说明书第1-85段。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种铝合金带，所述铝合金带由AA5xxx类型的铝合金构成，所述铝合金除了Al和不能够避免的杂质之外还具有至少为4重量％的Mg含量，其特征在于，所述铝合金带具有再结晶的组织结构，其中，所述组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量(c_Mg)满足以下相关性：
KG≥22 2×c_Mg，
而且所述铝合金带的铝合金具有以下重量％的组成成分：
Si≤0.2％,
Fe≤0.35％,
0.04％≤Cu≤0.08％,
0.2％≤Mn≤0.5％,
4.35％≤Mg≤4.8％,
Cr≤0.1％,
Zn≤0.25％,
Ti≤0.1％,
剩余Al和单独最大为0.05重量％，总量最大为0.15重量％的不能够避免的杂质。
2. 根据权利要求1所述的铝合金带，其特征在于，所述铝合金带的所述组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量(c_Mg)满足以下相关性：
KG＜(253/(265-50×c_Mg))2。
3. 根据权利要求1或2所述的铝合金带，其特征在于，所述铝合金带的铝合金具有4.45％≤Mg≤4.8％.
4. 根据权利要求1所述的铝合金带，其特征在于，所述晶粒度最大为50μm。
5. 根据权利要求4所述的铝合金带，其特征在于，所述晶粒度最大为40μm。
6. 根据权利要求1所述的铝合金带，其特征在于，所述铝合金带具有0.5mm到5mm的厚度。
7. 根据权利要求1所述的铝合金带，其特征在于，所述铝合金带被冷轧并软化退火。
8. 根据权利要求1所述的铝合金带，其特征在于，所述铝合金带具有大于120MPa的屈服极限Rp0.2和大于260MPa的抗拉强度Rm。
9. 一种用于制造根据权利要求1所述的铝合金带的方法，所述方法包括以下工艺步骤：
-铸造轧制铸块，
-在480℃至550℃均质化所述轧制铸块至少0.5小时，
-在280℃至500℃的温度下热轧所述轧制铸块，
-以小于40％的滚轧率冷轧所述铝合金带至最终厚度，
-在300℃至500℃软化退火已完成冷轧的铝合金带。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述铝合金带以最大30％的滚轧率冷轧至最终厚度。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述铝合金带以最大25％的滚轧率冷轧至最终厚度。
12. 根据权利要求9所述的方法，其中，在热轧之后选择性的进行以下工艺步骤：
-以最小30％的滚轧率冷轧所述已热轧的铝合金带，
-在300℃至500℃中间退火所述铝合金带，
-随后以小于40％的滚轧率，
-在300℃至500℃软化退火已完成轧制的铝合金带。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述已热轧的铝合金带以最小50％的滚轧率冷轧。
14. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述铝合金带以最大30％的滚轧率冷轧至最终厚度。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述铝合金带以最大25％的滚轧率冷轧至最终厚度。
16. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述中间退火和/或所述软化退火在箱式炉或连续炉中完成。
17. 一种机动车构件，所述构件至少部分地由根据权利要求1所述的铝合金带组成。
18. 根据权利要求17所述的构件，其特征在于，所述构件是机动车的车身构件或者车身配件。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1（“Comparison of recrystallization and recrystallization textures in cold-rolled DC and CC AA 5182 aluminum alloys”，W.C. Liu et al.，《Materials Science and Engineering A》，第358卷，第84-93页，公开日为2003年12月31日）的区别技术特征为：权利要求1限定了杂质元素的单独最大含量和最大总量，并且限定了组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量的关系。但控制杂质含量是本领域的公知常识。且对比文件2（“汽车用5182铝合金温变形行为及其拉深成形性能的研究”，黄电源，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》，第1期，第B022-262条中第4-5页，2009年1月15日）给出了晶粒尺寸与Mg含量关系的技术启示，并且给出了晶粒尺寸超过45μm时，板材引起成形性下降的技术启示，根据该技术启示，本领域技术人员能够合理的控制对比文件1的铝合金中的晶粒度。因此，权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2公开，或者是本领域的常规技术手段，因此，也不具备创造性。关于权利要求17，铝合金可用于汽车构件已被对比文件2公开，基于和权利要求1相同的理由，权利要求17不具备创造性。从属权利要求18的附加技术特征是本领域的常规选择，在此基础上，从属权利要求18也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2017年12月21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，在独立权利要求1中加入特征“晶粒度最大为45μm”，相应地删除原权利要求4，并对权利要求重新编号。复审请求人认为：（1）对比文件1和对比文件2都没有涉及本申请耐晶间腐蚀的技术问题，本领域技术人员在其一般知识的基础上不会有动机参考对比文件1或2。（2）对比文件1的晶粒度约为20μm，没有公开本申请的晶粒度。对比文件2只描述了 Mg含量和晶粒度是影响强度和表面质量的两个独立的因素，并没有公开晶粒度与Mg含量的任何特定关联。本申请根据特定合金组成特定窄范围地选择晶粒尺寸，实现了非常高的耐晶间腐蚀性以及高的强度和屈服点，效果不可预期。复审请求时新修改的权利要求1如下：
“1. 一种铝合金带，所述铝合金带由AA5xxx类型的铝合金构成，所述铝合金除了Al和不能够避免的杂质之外还具有至少为4重量％的Mg含量，其特征在于，所述铝合金带具有再结晶的组织结构，其中，所述组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量(c_Mg)满足以下相关性：
KG≥22 2×c_Mg，
而且晶粒度最大为45μm，其中所述铝合金带的铝合金具有以下重量％的组成成分：
Si≤0.2％，
Fe≤0.35％，
0.04％≤Cu≤0.08％，
0.2％≤Mn≤0.5％，
4.35％≤Mg≤4.8％，
Cr≤0.1％，
Zn≤0.25％，
Ti≤0.1％，
剩余Al和单独最大为0.05重量％，总量最大为0.15重量％的不能够避免的杂质。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年1月24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2018 年12 月14 日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-7，16-17不具备专利法第22条第3款规定的创造性 。并指出本申请的制备方法也是显而易见的。
复审请求人于2019 年3 月29 日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，在独立权利要求1中加入特征“所述铝合金带具有大于120MPa的屈服极限Rp0.2和大于260MPa的抗拉强度Rm以及具有最小19％的均匀延伸率Ag和最小22％的断裂延伸率A80mm”，并删除了原权利要求7，相应地调整了权利要求序号。复审请求人坚持认为对比文件1和2都没有给出符合本申请关系式要求的晶粒度能够实现铝合金带在高强度的情况下耐晶粒腐蚀的技术启示，本申请具备创造性。新修改的权利要求1如下：
“1. 一种铝合金带，所述铝合金带由AA5xxx类型的铝合金构成，所述铝合金除了Al和不能够避免的杂质之外还具有至少为4重量％的Mg含量，其特征在于，所述铝合金带具有再结晶的组织结构，其中，所述组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量(c_Mg)满足以下相关性：
KG≥22 2×c_Mg，
而且晶粒度最大为45μm，其中所述铝合金带的铝合金具有以下重量％的组成成分：
Si≤0.2％,
Fe≤0.35％,
0.04％≤Cu≤0.08％,
0.2％≤Mn≤0.5％,
4.35％≤Mg≤4.8％,
Cr≤0.1％,
Zn≤0.25％,
Ti≤0.1％,
剩余Al和单独最大为0.05重量％，总量最大为0.15重量％的不能够避免的杂质，
所述铝合金带具有大于120MPa的屈服极限Rp0.2和大于260MPa的抗拉强度Rm以及具有最小19％的均匀延伸率Ag和最小22％的断裂延伸率A80mm。”
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。
决定的理由
（一）审查文本的认定
本复审请求审查决定针对的审查文本为：2015年2月17日提交的说明书附图图1-3、摘要附图及说明书摘要，依据专利合作条约第28条或第41条修改的说明书第1-85段，2019年3月29日提交的权利要求第1-16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。
权利要求的技术方案与最接近现有技术存在区别特征，但其它现有技术给出了获得上述区别特征并将其应用于最接近现有技术以解决其技术问题的技术启示，则该权利要求是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1请求保护一种铝合金带，对比文件1公开了一种直接铸造和连续铸造的AA5182铝合金带，并具体公开了（参见第84-85页“2. Experimental”部分，表1）：AA5182铝合金的成分为：DC AA5182合金含有Si：0.084%，Fe：0.218%，Cu：0.044%，Mn：0.327%，Mg：4.351%，Cr：0.010%，余量为Al。DC热轧带的厚度为2.64mm，DC热轧带显示出全部的再结晶组织结构和一个高强度的Cube织构。DC AA5182铝合金在454℃下退火3小时，随后空冷。退火后的DC热轧带的晶粒没有明显长大。退火后的DC热轧带进行71.2%的冷轧变形。冷轧样品随后在不同的退火温度下退火3小时，以研究AA5182铝合金的再结晶织构组织。
由此可见，权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：（1）限定了杂质元素的单独最大含量和最大总量；（2）限定了组织结构的晶粒度(KG)与所述以重量％表示的Mg含量的关系，且晶粒度最大为45um；（3）限定了铝合金带具有大于120MPa的屈服极限Rp0.2和大于260MPa的抗拉强度Rm以及具有最小19％的均匀延伸率Ag和最小22％的断裂延伸率A80mm。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是获得具有较高强度和耐晶间腐蚀性的铝合金。
对于上述区别技术特征（1），为了保证铝合金带的性能，控制铝合金中杂质元素的含量越低越好是本领域的公知常识，本领域技术人员能够根据公知常识合理的控制杂质元素单独的最大量以及总量，并不需要付出创造性的劳动。
对于上述区别技术特征（2），本申请中限定了晶粒度和Mg含量的关系式，将本申请中Mg含量的数值范围的端点值4.35和4.8分别带入该式中计算可知，其晶粒度应大于等于30.7或31.6，显然，只要31.6um≤晶粒度≤45um，就满足权利要求1的要求。 对比文件2公开了一种5000系铝合金，并具体公开了（参见第4页第2段）：“5000系合金存在两个缺点：吕德斯线和吕德斯延迟。吕德斯线是产品表面出现一系列新台阶或锯齿状变形带。如果晶粒尺寸过大，且在变形时进一步发展，便会出现“桔皮”现象，造成不雅外观。一般来说，晶粒尺寸为25μm时，基本上可以避免板材对吕德斯线的敏感性；晶粒尺寸超过45μm时，板材将出现明显的吕德斯线，因早期的缩颈变形引起成形性下降。而一旦晶粒尺寸在100μm以上，吕德斯线和桔皮效应将导致板材表面起皱，使板材的表面质量变坏。吕德斯延迟是指材料最初屈服时的变形不均匀，应变增加而屈服应力并不增加。这主要是由于Mg溶质气团的位错源释放，导致合金在显著的应变强化之前出现很大的形变量。这种现象会造成用烤漆涂层难以掩饰的令人讨厌的外观。吕德斯延迟随晶粒尺寸的减小而增加，而且大都发生在含Mg量大于2%(质量分数)的Mg合金中。但含Mg量低于3%(质量分数)时，会影响合金的加工硬化速度，使其强度不足。于是对于5000系合金，必须控制Mg量及晶粒尺寸以获得强度和表面质量的最佳组合。此外，5000系合金的延展性和弯曲能力，随含Fe量的增加急剧下降，且烤漆过程中常伴有软化现象。”可见，对比文件2教导了晶粒尺寸为25μm时，可以基本上避免板材对吕德斯线的敏感性，当晶粒尺寸超过45μm时，板材将出现明显的吕德斯线。根据该技术启示，本领域技术人员有动机将铝合金的晶粒尺寸控制在45μm以下。同时，对比文件2还教导了Mg含量应大于3%，否则会产生加工硬化，且晶粒尺寸减小会增加吕德斯延迟。在对比文件2的上述技术教导下，为了性能平衡，使铝板同时满足吕德斯线和吕德斯延迟的要求，本领域技术人员有动机控制铝合金的晶粒度，使其不出现明显的吕德斯线，同时也不产生明显的吕德斯延迟，即将晶粒度控制在45μm以下且不太小的尺寸。而符合本申请要求的31.6μm≤晶粒度≤45μm，是本领域技术人员通过有限的实验容易得到的。显然，对于AA5xxx类型的铝合金来说，对其变形性的要求是本领域公知的基本性能要求，本领域技术人员出于对对比文件1所述铝合金的形变性能的基本要求，有动机在对比文件2的教导下，去调整对比文件1中的铝合金的晶粒度，以使其获得改善的变形性能，从而容易地获得符合本申请权利要求1要求的晶粒度，并且显然，也会获得相应的耐晶间腐蚀性能。
对于区别技术特征（3），根据对比文件1图1公开的拉伸性能随退火温度变化的趋势图可知，其屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率均落入本申请限定的范围内；虽然本申请限定了A80mm，但根据本申请说明书表2和表3的记载，本申请的铝合金的耐晶间腐蚀性（晶粒度）与A80mm并无直接关系，且在本申请的冷轧和软化退火工序已被对比文件1公开且同样作为表征机械特征值软化状态的屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率均是显而易见的情况下，则获得本申请限定的A80mm也是显而易见的。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段得到权利要求1请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所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点，因而不符合专利法第22条第3款的规定。
2、权利要求2-6不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2引用权利要求1，进一步限定了晶粒度与Mg含量的关系，如前所述，根据对比文件2的教导，本领域技术人员根据性能需要，通过有限的实验容易得到相应的铝合金的晶粒度，并不需要付出创造性的劳动。
权利要求3引用权利要求1或2，进一步限定了Mg的含量，对比文件1进一步公开了（参见第85页表1）：“CC AA5182合金含有Si：0.110%，Fe：0.212%，Cu：0.041%，Mn：0.350%，Mg：4.595%，Cr：0.013%，余量为Al”，可见，对比文件1进一步给出了AA5182合金中Mg含量的技术启示，在此基础上，本领域技术人员能够根据实际需要选择Mg的含量，并不需要付出创造性的劳动。
权利要求4引用权利要求1，进一步限定了最大晶粒度，根据权利要求1的评述，在对比文件2的技术教导下，本领域技术人员能够合理的控制对比文件1的5182铝合金中的晶粒度，并不需要付出创造性的劳动。
权利要求5-6引用权利要求1，分别限定了铝合金带的厚度以及被冷轧和软化退火，对比文件1已经公开DC热轧带的厚度为2.64mm，并进行71.2%的冷轧变形及随后的退火，计算后可知冷轧后铝合金带的厚度落在权利要求5的厚度范围内，因此，上述附加技术特征均已被对比文件1公开。因此，在引用的权利要求1或2不具备创造性的情况下，权利要求2-6也不具备专利法第22条第3款的规定。
3、权利要求15-16不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求15请求保护一种机动车构件，所述构件至少部分地由根据权利要求1所述的铝合金带组成。对比文件2已经公开（参见第4页第3段）：由于退火态的5000系合金在加工变形时可能产生吕德斯线和延迟屈服，因此主要用于车身内板等形状复杂的部位。目前，最具有代表性的是日本开发的5182-O和5182-SSF合金板，其特别适合于要求用延展方法成形的零部件，如车盖、后行李箱盖、负载底板和空气过滤器等。而美国ALCOA公司开发的X5085-O、5182-O以及HANV金属公司开发的HANV5182-O等材料已用于汽车车身内板。可见，对比文件2给出了5182合金可以用于汽车车身构件的技术启示，在权利要求1已经不具备创造性的前提下，该权利要求15也不具备创造性。
权利要求16引用权利要求15，进一步限定了构件是机动车的车身构件或车身配件，如前所述，上述特征已被对比文件2公开，因此，在权利要求15不具备创造性的情况下，权利要求16也不具备专利法第22条第3款的规定。
4、关于复审请求人的意见陈述
复审请求人在意见陈述中认为：（1）对比文件公开的晶粒度和Mg含量不符合本申请的相关性。对比文件1和对比文件2都没有给出符合本申请关系式要求的晶粒度能够实现铝合金带在高强度的情况下耐晶粒腐蚀的技术启示，本领域技术人员不会有动机将晶粒度限定为本申请的关系式。（2）对比文件1和2都没有公开本申请限定的A80mm。（3）本申请的制备方法相对对比文件1和公知常识的结合具备创造性。
对此，合议组认为：
（1）对于5000系铝合金，具体到5182铝合金而言，提高其强度和成形性是本领域公知的技术追求，因此，当对比文件2给出为获得强度和表面质量的最佳组合必须控制Mg含量和晶粒度的技术教导时，本领域技术人员有动机将对比文件2的教导应用于对比文件1来调整对比文件1的晶粒度，以获得最佳的性能组合。且本领域公知，镁含量大于3%的铝镁合金对于晶间腐蚀敏感，耐晶间腐蚀性是铝镁合金的常规性能参数，本领域技术人员有动机测量铝合金带的耐晶间腐蚀性能。在本申请的铝合金带是容易获得的前提下，则也能获得相应的耐晶间腐蚀性能。虽然对比文件1的晶粒度小于本申请的晶粒度，但本领域技术人员在对比文件2的教导下有动机调整对比文件1的合金晶粒尺寸从而容易地获得本申请的晶粒度。虽然对比文件1、2没有描述镁含量与晶粒度的关系，但是，本申请的镁含量已被对比文件1公开，且符合本申请关系式要求的晶粒度也是本领域技术人员容易获得的，因而，本领域技术人员容易得到具有符合本申请关系式要求的镁含量和晶粒度的铝合金产品，这并不需要付出创造性劳动。至于复审请求人在意见陈述中提及的对比文件1图2c和图2f的Mg含量，在对比文件1中并无记载，对比文件1只公开了（参见表1）4.351和4.595的Mg含量。
（2）虽然本申请限定了A80mm，但根据本申请说明书表2和表3的记载，本申请的铝合金的耐晶间腐蚀性（晶粒度）与A80mm并无直接关系，且在本申请的冷轧和软化退火工序已被对比文件1公开且同样作为表征机械特征值软化状态的屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率均是显而易见的情况下，获得本申请限定的A80mm也是显而易见的。
（3）对于本申请的制备方法，对比文件1已经公开了将DC AA 5182铝合金进行热轧、冷轧和软化退火，且公开了本申请的退火温度。本领域公知，镁含量大于3%的铝镁合金对于晶间腐蚀敏感，可以采用均匀沉淀处理法来提高其耐蚀性，该方法例如包括均匀化、热轧、软化退火、冷轧、退火（参见《工程材料及其耐蚀性》，左禹等编著，中国石化出版社，2008年8月，第104-105页），除具体的最终退火温度外，本申请铝合金带的制备方法（包括决定了晶粒度的冷轧率）已被上述公知常识公开，为了提高晶间耐蚀性，本领域技术人员有动机将对比文件1与上述公知常识结合，因而本申请的制备方法是显而易见的。
进一步，合金材料的微观结构是由组成和制备方法决定的，由于本申请的合金组成已被对比文件1公开，而用来改善耐晶间腐蚀性的制备方法也是显而易见的，则能够获得本申请的微观结构也是显而易见的，其所述的耐晶间腐蚀的技术效果也是可以预期的。
综上，复审请求人的意见得不到合议组的支持。
基于以上事实和理由，合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017 年9 月6 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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