发明创造名称：环状成形体的制造方法
外观设计名称：
决定号：193518
决定日：2019-10-28
委内编号：1F247214
优先权日：2013-03-28
申请（专利）号：201480028783.2
申请日：2014-03-28
复审请求人：日立金属株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈炆
合议组组长：宫剑虹
参审员：安丽娜
国际分类号：B21K21/06(2006.01);B21B5/00(2006.01);B21B3/00(2006.01);B21H1/06(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域的公知常识，对本领域技术人员来说该权利要求请求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术和本领域公知常识的结合是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201480028783.2，名称为“环状成形体的制造方法”的PCT发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人原为“日立金属摩材超级合金株式会社、日立金属株式会社”，后变更为“日立金属株式会社”，本申请的申请日为2014年03月28日，优先权日为2013年03月28日，进入中国国家阶段日为2015年11月17日，国内公开日为2016年01月06日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月06日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是权利要求1-9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11月17日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-137段（即第1-20页）、说明书附图图1-9（即第1-5页）、说明书摘要、摘要附图；2017年10月17日提交的权利要求第1-9项。
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件1：JP特开2011-255409A，公开日为2011年12月22日；
对比文件2：JP特开2012-51029A，公开日为2012年03月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种环状成形体的制造方法，该制造方法包括：熔融铸造步骤，通过熔融铸造、然后热锻造以制造合金件；锻造步骤，对所述合金件进行锻造以制得圆板状的锻造体；以及环轧步骤，对通过在所述锻造体中形成通孔而制备的环状中间体进行环轧，以制得环状成形体，
其特征在于，所述锻造步骤包括至少两次热锻造步骤，各次热锻造步骤均在如下条件下实施：应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1，所述锻造体的周向的应变的绝对值εθ1至少为0.3，所述锻造体的高度方向的应变的绝对值εh至少为0.3，应变的绝对值之间的比εh/εθ1在0.4至2.5的范围内。
2. 根据权利要求1所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述环状成形体的沿着包括该环状成形体的轴线的方向的截面内的产品区域中的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±2的范围内。
3. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述锻造步骤中，所述锻造体的结晶粒度的ASTM结晶粒度编号至少为7。
4. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，形成所述环状中间体，使得将该环状中间体的径向上的厚度T与该环状中间体的轴线方向上的高度H之间的比T/H控制在0.6至2.3的范围内，然后对该环状中间体进行环轧，使得所述环状成形体的沿着其周向均匀配置的多个等效位置处的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±1.5的范围内。
5. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述环轧步骤中，实施热轧制，使得赋予所述环状成形体的周向的应变的绝对值εθ2为0.5至1.3。
6. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述合金件由Ni基合金制成。
7. 根据权利要求6所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在950℃至1075℃的温度下实施所述锻造步骤。
8. 根据权利要求6所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在900℃至1050℃的温度下实施所述环轧步骤。
9. 根据权利要求1所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述热锻造步骤是在应变速度至多为0.5s-1的条件下进行，使得在锻造期间，所述锻造体的表面温度与所述锻造体的内部温度之间的差能够较小，从而使结构更加均匀。”
驳回决定认为：权利要求1要求保护一种环状成形体的制造方法，其与对比文件1相比区别技术特征在于：应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1，但对比文件2公开了一种在锻造涡轮转子预制件时，需要在受控的应变率下进行，由此来避免锻造后的热处理期间产生异常晶粒结构，使结构更加均匀，而应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1也是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上根据实际需要而容易作出的常规技术选择，因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2-8的附加技术特征也均在对比文件1中公开，权利要9的附加技术特征在对比文件2中公开，因此上述权利要求2-9均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年03月20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，将说明书中内容“该合金件具有包括如下成分的合金组成：按质量百分比计，50.00％至55.00％的Ni，17.0％至21.0％的Cr，4.75％至5.60％的Nb，2.8％至3.3％的Mo，0.65％至1.15％的Ti，0.20％至0.80％的Al，0.01％至0.08％的C，余量为Fe及不可避免的杂质”、“以及热处理步骤，对环状成形体进行热处理”添加进权利要求1中。
复审请求人认为：（1）对比文件2和本申请所要解决的技术问题完全不同，对比文件2针对的是锻造后热处理的问题，本申请针对的是锻造期间的问题；（2）对比文件1的热处理步骤与锻造步骤的时间顺序不同于对比文件2，本领域技术人员并不容易想到将对比文件2应用于对比文件1，且对比文件2已经排除了本申请采用的应变速度的范围。并且，通过限定合金组成与对比文件2的合金区分开来。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年04月11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：首先本申请原始权利要求以及说明书中限定的应变速度的范围是至多0.5s-1，包含了对比文件2公开的应变速度范围的。其次，申请人所述的对比文件1和对比文件2热处理步骤与锻造步骤的时间顺序不同，本领域技术人员在确定相应的步骤参数的时候，时间顺序不会阻碍本领域技术人员去借鉴。由对比文件2公开的上述内容，本领域技术人员容易想到对于超级合金比如本申请说明书具体实施方式部分的Ni基合金的锻造来说，通常都需要采用低应变率，由此，本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的应变速度的范围应用于对比文件1的方法中，且申请人在权利要求1中新加入的特征均已被对比文件1公开，因而坚持驳回决定。
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11月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：本申请权利要求1-9均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1请求保护一种环状成形体的制造方法，其与对比文件1的区别在于应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1，但采用慢应变速率锻造超级合金是本领域的公知常识，因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2-8的附加技术特征在对比文件1中公开，权利要求9的附加技术特征为本领域的公知常识，因此上述权利要求2-9也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
其中，本次复审通知书中引用如下参考文献对公知常识进行佐证：
参考文献1：《特种合金及其锻造》，中国锻压协会，国防工业出版社，2009年10月，第16页；
复审请求人于2019年03月04日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，在权利要求1中新增技术特征：应变速度的定义公式。复审请求人认为：虽然参考文献1中记载的应变速率范围在本申请的范围内，但是参考文献1中的应变速率的定义与本申请的定义即计算公式不同，且未涉及周向应变，同时也未涉及到特定成分的特殊合金。因此本申请的应变速度范围为0.01s-1～0.5s-1并非公知常识，因此本申请具备创造性。
修改后的权利要求书为：
“1. 一种环状成形体的制造方法，该制造方法包括：熔融铸造步骤，通过熔融铸造、然后热锻造以制造合金件，该合金件具有包括如下成分的合金组成：按质量百分比计，50.00％至55.00％的Ni，17.0％至21.0％的Cr，4.75％至5.60％的Nb，2.8％至3.3％的Mo，0.65％至1.15％的Ti，0.20％至0.80％的Al，0.01％至0.08％的C，余量为Fe及不可避免的杂质；锻造步骤，对所述合金件进行锻造以制得圆板状的锻造体；环轧步骤，对通过在所述锻造体中形成通孔而制备的环状中间体进行环轧，以制得环状成形体；以及热处理步骤，对环状成形体进行热处理，
其特征在于，所述锻造步骤包括至少两次热锻造步骤，各次热锻造步骤均在如下条件下实施：应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1，应变速度通过下式定义，
所述锻造体的周向的应变的绝对值εθ1至少为0.3，所述锻造体的高度方向的应变的绝对值εh至少为0.3，应变的绝对值之间的比εh/εθ1在0.4至2.5的范围内。
2. 根据权利要求1所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述环状成形体的沿着包括该环状成形体的轴线的方向的截面内的产品区域中的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±2的范围内。
3. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述锻造步骤中，所述锻造体的结晶粒度的ASTM结晶粒度编号至少为7。
4. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，形成所述环状中间体，使得将该环状中间体的径向上的厚度T与该环状中间体的轴线方向上的高度H之间的比T/H控制在0.6至2.3的范围内，然后对该环状中 间体进行环轧，使得所述环状成形体的沿着其周向均匀配置的多个等效位置处的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±1.5的范围内。
5. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述环轧步骤中，实施热轧制，使得赋予所述环状成形体的周向的应变的绝对值εθ2为0.5至1.3。
6. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述合金件由Ni基合金制成。
7. 根据权利要求6所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在950℃至1075℃的温度下实施所述锻造步骤。
8. 根据权利要求6所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在900℃至1050℃的温度下实施所述环轧步骤。
9. 根据权利要求1所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述热锻造步骤是在应变速度至多为0.5s-1的条件下进行，使得在锻造期间，所述锻造体的表面温度与所述锻造体的内部温度之间的差能够较小，从而使结构更加均匀。”
合议组于2019年04月24日再次发出复审通知书，其中指出，本申请权利要求1-9均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1请求保护一种环状成形体的制造方法，其与对比文件1的区别在于应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1以及应变速度定义公式，但采用慢应变速率锻造超级合金是本领域的公知常识，应变速率是本领域中有确定含义的公知概念，其计算公式以及影响应变速率的各种因子也是本领域技术人员熟知的，本领域技术人员完全可以根据实际面对的不同情况和具体部件来修正计算公式；因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2-8的附加技术特征在对比文件1中公开，权利要求9的附加技术特征为本领域的公知常识，因此上述权利要求2-9也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年08月05日提交了意见陈述书，但并未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1并未涉及“热累积”，而参考文献1并未涉及环轧，因此不会给出技术启示；同时参考文献1的应变速率定义与本申请的不同，难以想到本申请的应变速度计算公式。另外，锻造时的应变速度选取取决于锻造处理之后的处理条件，如所附技术文献中公开的，不当速度可能会导致固溶处理时在固溶温度附近产生不规则晶粒生长，同时从本申请的比较例1-2也可推知上述结论。
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
1. 审查文本的认定
复审请求人于2019年03月04日提交复审无效宣告程序意见陈述书时，提交了权利要求书的修改替换页，经审查，该修改符合专利法第33条的规定。因此，本次复审请求审查决定所针对的审查文本为：2015年11月17日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-20页、说明书附图第1-5页、说明书摘要、摘要附图；2019年03月04日提交的权利要求第1-9项。
2. 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。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种环状成形体的制造方法。对比文件1（参见说明书第[0031]-[0061]段、附图1-7）公开了一种环状成形体的制造方法，并具体公开了以下技术特征：该制造方法包括：熔融铸造步骤，通过熔融铸造、然后热锻造以制造合金件，该合金件具有包括如下成分的合金组分：按质量百分比计，50.00％至55.00％的Ni，17.0％至21.0％的Cr，4.75％至5.60％的Nb，2.8％至3.3％的Mo，0.65％至1.15％的Ti，0.20％至0.80％的Al，0.01％至0.08％的C，余量为Fe及不可避免的杂质；锻造步骤，对所述合金件进行锻造以制得圆板状的锻造体；环轧步骤，对通过在所述锻造体中形成通孔而制备的环状中间体进行环轧，以制得环状成形体；以及热处理步骤，对环状成形体进行热处理；所述锻造步骤包括至少两次热锻造步骤，各次热锻造步骤均在如下条件下实施：所述锻造体的周向的应变的绝对值εθ1至少为0.3，所述锻造体的高度方向的应变的绝对值εh至少为0.3，应变的绝对值之间的比εh/εθ1在0.4至2.5的范围内。
权利要求1与对比文件1的区别在于：应变速度的范围为0.01s-1～0.5s-1，应变速度定义公式为: 。
基于上述区别可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际所要解决的技术问题是如何确定锻造的应变速度使结构更加均匀。
对于上述区别技术特征，采用慢应变速率锻造超级合金，防止热效应过大导致的金属组织粗化是本领域的公知常识，如参考文献1：《特种合金及其锻造》（中国锻压协会，国防工业出版社，2009年10月，第16页）公开了，特种合金对应变速率比较敏感，亦即对锻造设备的工作速度比较敏感；模锻锤和对击锤上模锻，工作速度太高，在很多情况下加工再结晶来不及完成，从而导致工艺塑性下降和流动性变差到难以充满膛，同时，随着金属变形热效应的增强，毛坯过热的危险性增大，从而使得锻件组织粗化和性能下降。液压机的整个工作行程速度不变，故而最适合锻造难变形合金；在条件许可时，尽量选用变形速度低的设备锻造特种合金锻件；且，液压机的应变速率范围为0.03-0.06 s-1（在本申请的数值范围0.01s-1～0.5s-1内），等温锻专用液压机的应变速率范围为0.0001-0.03（与本申请的数值范围0.01s-1～0.5s-1有重叠）。
因此，由参考文献1可知，应变速率过快时，易导致金属变形时的热效应增强，毛坯过热，从而使得锻件晶粒粗化；特种合金锻件要尽量使用变形速率低的设备，避免锻造过程中的热效应以及由此带来的晶粒不均；同时，由于液压机的工作过程更稳定，因此适宜用于锻造难变形合金，且由上可知，液压机在变形合金时的速率为0.03-0.06 s-1（在本申请的数值范围0.01s-1～0.5s-1内）。因此，当需要考虑锻件晶粒的均匀性，避免晶粒粗大时，本领域技术人员容易想到，使用具有如上所述的应变速率的液压机加工本申请所述的超级合金。
此外，应变速率是本领域中有确定含义的公知概念，其计算公式以及影响应变速率的各种因子也是本领域技术人员熟知的，本领域技术人员完全可以根据实际面对的不同情况和具体部件来进行修正。当面对环状成形体的锻造时，本领域技术人员容易确定环状成形体的周向应变会影响应变速率的确定，因此很容易想到在计算应变速率时将其作为一个影响因子，并据此对常规计算公式进行修正。也就是说本申请中所采用的计算公式的差异，仅仅是本领域技术人员在面对不同对象时所进行的适应性修正，该修正并没有导致应变速率的定义和评价标准存在本质的差别。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识以获得权利要求1所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。
2.2 权利要求2-8的附加技术特征进一步限定了所述制造方法的具体设置。但是，这些也均在对比文件1（参见说明书第[0031]-[0061]段、附图1-7）中公开了：所述环状成形体的沿着包括该环状成形体的轴线的方向的截面内的产品区域中的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±2的范围内；在所述锻造步骤中，所述锻造体的结晶粒度的ASTM结晶粒度编号至少为7；形成所述环状中间体，使得将该环状中间体的径向上的厚度T与该环状中间体的轴线方向上的高度H之间的比T/H控制在0.6至2.3的范围内，然后对该环状中间体进行环轧，使得所述环状成形体的沿着其周向均匀配置的多个等效位置处的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编号±1.5的范围内；在所述环轧步骤中，实施热轧制，使得赋予所述环状成形体的周向的应变的绝对值εθ2为0.5至1.3；所述合金件由Ni基合金制成；在950℃至1075℃的温度下实施所述锻造步骤；在 900℃至1050℃的温度下实施所述环轧步骤。因此，当它们分别所引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求9的附加技术特征进一步限定了热锻造时的应变速度，但是，采用慢应变速率进行锻造超级合金，防止热效应过大导致的金属组织粗化是本领域的公知常识，如参考文献1：《特种合金及其锻造》（中国锻压协会，国防工业出版社，2009年10月，第16页）公开了特种合金对应变速率比较敏感，亦即对锻造设备的工作速度比较敏感；模锻锤和对击锤上模锻，（工作速度太高，）在很多情况下加工再结晶来不及完成，从而导致工艺塑性下降和流动性变差到难以充满膛，同时，随着金属变形热效应的增强，毛坯过热的危险性增大，从而使得锻件组织粗化和性能下降。液压机的整个工作行程速度不变，故而最适合锻造难变形合金；在条件许可时，尽量选用变形速度第的设备锻造特种合金锻件；且，液压机的应变速率范围为0.03-0.06 s-1（在本申请的数值范围至多0.5s-1内），等温锻专用液压机的应变速率范围为0.0001-0.03（在本申请的数值范围至多0.5s-1内）。
因此，由参考文献1可知，应变速率过快时，易导致金属变形时的热效应增强，毛坯过热，从而使得锻件晶粒粗化；特种合金锻件要尽量使用变形速率低的设备，避免锻造过程中的热效应以及由此带来的晶粒不均；同时，由于液压机的工作过程更稳定，因此适宜用于锻造难变形合金，且由上可知，液压机在变形合金时的速率为0.03-0.06 s-1（在本申请的数值范围至多0.5s-1内）。因此，当需要考虑锻件晶粒的均匀性，避免晶粒粗大时，本领域技术人员容易想到，使用具有如上所述的应变速率的液压机加工本申请所述的超级合金。
因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：
对比文件1并未涉及“热累积”，而参考文献1并未涉及环轧，因此不会给出技术启示；同时参考文献1的应变速率定义与本申请的不同，难以想到本申请的应变速度计算公式。另外，锻造时的应变速度选取取决于锻造处理之后的处理条件，如所附学术文献中公开的，不当速度可能会导致固溶处理时在固溶温度附近产生不规则晶粒生长，同时从本申请的比较例1-2也可推知上述结论。
对此，合议组认为：
首先，本申请采用慢应变速率锻造超级合金的原因在于控制“热累积”现象，从而避免晶粒粗化，而这是本领域的公知常识，如参考文献1已经披露了采用慢应变速率锻造超级合金，可以防止热效应过大导致的金属组织粗化（具体意见参见在前评述），在此基础上，将选择较低的应变速率进行超级合金或特殊合金的锻造应用到对比文件1中是本领域技术人员容易想到的。同时，参考文献1也已经披露了慢速率锻造可应用于特殊合金，在此基础上，应用于本申请所述成分的合金也是本领域技术人员的常规技术选择。
虽然参考文献1中并未具体提及环轧，但是无论是普通锻造或环轧由于其工艺过程均为对锻件的挤压，因此也涉及到“热累积”现象，故而当环轧也需克服“热累积”现象时，本领域技术人员容易想到将锻造工艺时的处理方式应用到环轧，即采用慢应变速率。
其次，应变速率是本领域中具有确定含义的公知概念，其计算公式以及影响应变速率的各种因子也是本领域技术人员熟知的，本领域技术人员完全可以根据实际面对的不同情况和具体部件来进行修正。当面对环状成形体的锻造时，本领域技术人员容易确定环状成形体的周向应变会影响应变速率的确定（如对比文件1中就明确披露了环轧的周向应变对环轧效果的影响），因此容易想到在计算应变速率时将其作为一个影响因子，并据此对常规计算公式进行修正。也就是说本申请中所采用的计算公式的差异，仅仅是本领域技术人员在面对不同对象时所进行的适应性修正，该修正并没有导致应变速率的定义和评价标准存在本质的差别。
此外，复审请求人提供的参考文献为2016年的文献，而本申请为2014年的申请，优先权在2013年，因此上述参考文献不能作为本申请公知常识的佐证。同时，从本申请的比较例1-2与实施例1-4仅能推知，应变速度对晶粒度的均匀分布有影响，而无法从中明确获知锻造时的应变速度选取取决于锻造处理之后的处理条件。
因此，对于复审请求人的意见陈述，合议组不予支持。在此基础上，合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月06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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