发明创造名称：冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板
外观设计名称：
决定号：197085
决定日：2019-11-26
委内编号：1F249242
优先权日：2013-09-04
申请（专利）号：201480048219.7
申请日：2014-09-02
复审请求人：株式会社神户制钢所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：庞立敏
合议组组长：杨金辉
参审员：赵洁
国际分类号：C22C38/00,C22C38/40,C21D8/02,C21D9/46
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果要求保护的发明与最接近的现有技术之间的区别技术特征没有被现有技术公开，而且本领域技术人员无法从现有技术或本领域的公知常识中获得启示来改进该最接近的现有技术并得到要求保护的发明，则该发明是非显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480048219.7，名称为“冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为株式会社神户制钢所，申请日为2014年9月2日，优先权日为2013年9月4日，公开日为2016年4月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年1月30日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1和2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：2016年3月1日提交的说明书摘要，以及2017年5月22日提交的权利要求第1-2项，说明书第1-173段。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板，其特征在于，
板厚为3～20mm，
成分组成以质量％计为，
C：0.3％以下且不含0％、
Si：0.5％以下且不含0％、
Mn：0.2～0.98％、
P：0.05％以下且不含0％、
S：0.05％以下且不含0％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.008～0.025％、
余量由铁和不可避免的杂质构成，
固溶N：0.007％以上，
并且C和N的含量满足10C N≤3.0的关系，
组织以相对于全部组织的面积率计，
贝氏体铁素体：5％以上、
珠光体：低于20％、
余量：多边形铁素体，
所述贝氏体铁素体的平均晶粒直径为3～50μm的范围。
2. 如权利要求1所述的热轧钢板，其中，成分组成以质量％计还包含下述(a)～(e)中的至少一种，
(a)Cr：2％以下且不含0％和Mo：2％以下且不含0％中的至少一种，
(b)选自Ti：0.2％以下且不含0％、Nb：0.2％以下且不含0％、V：0.2％以下且不含0％中的至少一种，
(c)B：0.005％以下且不含0％，
(d)选自Cu：5％以下且不含0％、Ni：5％以下且不含0％、Co：5％以下且不含0％中的至少一种，
(e)选自Ca：0.05％以下且不含0％、REM：0.05％以下且不含0％、 Mg：0.02％以下且不含0％、Li：0.02％以下且不含0％、Pb：0.5％以下且不含0％、Bi：0.5％以下且不含0％中的至少一种。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1（JP特开2003-231946A，公开日为2003年8月19日，参见说明书第1、49-51段，表1中No.f，表2中No.6，表3中No.6）的区别特征在于：Mn含量和板厚与对比文件1不同，限定了贝氏体铁素体的平均粒径，对比文件1中还含有Ti、Nb、V。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是如何改善表面特性。关于该区别特征，基于对比文件1公开的钢板成分（质量%）C 0.04-0.12%，Si 0.4%以下、Mn 1.0-3.0%、P 0.05%以下，Al 0.001-0.1%、N 0.005-0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质（参见说明书第17段），可见其教导了不含Ti、Nb、V的技术方案；权利要求1限定的钢板厚度为本领域所常见；权利要求1限定的Mn含量与对比文件1公开的含量非常接近，在对比文件1公开的含量基础上，通过常规调整即可获得权利要求1限定的Mn含量；关于贝氏体铁素体的平均粒径，对比文件1已经公开了平均粒径，还公开了与本申请相同的微观组织成分，并且二者具有相似的制备方法，因此本申请限定的贝氏体铁素体的平均粒径也显而易见地在相应的范围内，此外采用控制晶粒的方法以提高材料的表面性能属于本领域的常用技术手段。因此权利要求1不具备突出的实质性特点，因而不具备创造性。对比文件1公开的上述钢板成分（参见说明书第17段）教导了其他可选元素，此外B、Cu、Co、Ca、REM、Mg、Li、Pb、Bi为本领域常用的添加元素，因此结合对权利要求1的评述，权利要求2也不具备创造性。驳回决定还指出，对比文件1公开了与本申请相似的制备方法，“公知常识性证据（1.《材料成形技术基础》，邢建东等，机械工业出版社，第289-290页，2007年6月）中指出表面相变强化是利用金属的固态相变的强化方法，表层温度超过相变点温度达到奥氏体状态时，随后的快冷即可获得马氏体或其他奥氏体的转变组织，达到表面强化的目的。表面强化方法有感应加热表面淬火，表层的高硬度以抵抗磨损，而心部保持较好的韧性而防止断裂，从而使零件服役寿命提高。通过制定淬火工艺，控制表面硬度、淬硬层分布、组织等。由此可见，采用急冷的方法以控制表面组织从而获得改善的表面性能属于本领域的常用技术手段，相应的工艺参数的选择，例如冷却工艺、热轧工艺等也属于本领域的常规选择范畴”。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年4月18日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本申请与对比文件1中Mn的作用不同；（2）对比文件1未公开贝氏体铁素体的平均粒径直径和本申请的制备工艺，也未提及本申请的技术问题“冷加工后的表面特性和硬度”。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年4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认为，本申请的Mn含量属于本领域的常规选择范畴，其作用为本领域所公知；对比文件1公开了整体平均粒径为5.0μm，为了提高表面硬度等性能，采用所需的冷却工艺属于本领域的常用技术手段（参见驳回决定引用的公知常识性证据1），对比文件1已经公开了本申请限定的贝氏体铁素体含量，其他的具体细节工艺属于本领域的常规技术手段，在对比文件1公开的工艺基础上，获得相应的组织和性能，对本领域技术人员来说无需创造性劳动。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2019年3月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1和2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4月29日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页。主要修改为：将权利要求1中贝氏体铁素体的平均晶粒直径由3-50μm修改为10-50μm。复审请求人认为：（1）本申请的表1中n与o号钢的Mn含量分别为0.15%和1.10%，接近本申请所限定Mn含量的上下限，但性能不符合本申请要求；对比文件1的表1中钢No.g的N含量0.003%，与对比文件1所限定的N含量下限值0.005%仅存在0.002%的差别，但钢No.g不能满足对比文件1的性能要求。上述情况表明本申请和对比文件1中对于钢成分含量是严密限定的，即使微小偏离限定范围也不能实现预期效果，因此Mn含量与本申请所限定的上限存在0.02%差值会对钢材组织和特性带来实际变化。对比文件1记载了Mn对于低温相变生成贝氏体铁素体的生成有效，这种效果在1.0%以上时被确认到。本申请中记载了为防止变形阻力过大、偏析导致组织的不均匀性发生而将Mn含量的上限限定为0.98%以下。因此，本申请限定的Mn含量是本领域技术人员基于对比文件1难以获得的；（2）对比文件1记载了平均粒径超过8μm时不能期待应变时效所带来的抗拉强度的显著增加，本申请限定该平均粒径是为了获得加工后的表面性状，对比文件1未公开“加工后的表面性状”以及上述技术思想。因此本领域技术人员基于对比文件1难以得到本申请权利要求1限定的贝氏体铁素体的平均粒径；（3）虽然对比文件1未公开钢板冷加工后的表面形状和硬度，但由于对比文件1不满足本申请的上述钢板组成和组织的限定条件，因此可以确定基于对比文件1的记载不能实现本申请所限定的“冷加工性和加工后的表面性状以及硬度”的特征。
合议组于2019年7月26日向复审请求人再次发出复审通知书，指出：权利要求1和2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9月3日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页。主要修改为：在权利要求1中补入“并且，所述热轧钢板的加工硬化量为80Hv以上，加工后硬度为250Hv以上”。复审请求人认为：（1）基于对比文件1中的Mn含量难以获得本申请限定的Mn含量；（2）基于对比文件1中描述的组织结构，难以获得本申请“贝氏体铁素体的平均粒径直径为10~50μm”的技术特征；（3）本申请所述钢板的制造方法与对比文件1不同；（4）基于对比文件1无法通过改进其技术方案显而易见地获得本申请权利要求1所限定的有关加工硬化量与加工后硬度的技术效果。复审请求人于2019年9月3日提交的权利要求书为：
“1. 一种冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板，其特征在于，
板厚为3～20mm，
成分组成以质量％计为，
C：0.3％以下且不含0％、
Si：0.5％以下且不含0％、
Mn：0.2～0.98％、
P：0.05％以下且不含0％、
S：0.05％以下且不含0％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.008～0.025％、
余量由铁和不可避免的杂质构成，
固溶N：0.007％以上，
并且C和N的含量满足10C N≤3.0的关系，
组织以相对于全部组织的面积率计，
贝氏体铁素体：5％以上、
珠光体：低于20％、
余量：多边形铁素体，
所述贝氏体铁素体的平均晶粒直径为10～50μm的范围，
并且，所述热轧钢板的加工硬化量为80Hv以上，加工后硬度为250Hv以上。
2. 如权利要求1所述的热轧钢板，其中，成分组成以质量％计还包含下述(a)～(e)中的至少一种，
(a)Cr：2％以下且不含0％和Mo：2％以下且不含0％中的至少一种，
(b)选自Ti：0.2％以下且不含0％、Nb：0.2％以下且不含0％、V：0.2％以下且不含0％中的至少一种，
(c)B：0.005％以下且不含0％，
(d)选自Cu：5％以下且不含0％、Ni：5％以下且不含0％、Co：5％以 下且不含0％中的至少一种，
(e)选自Ca：0.05％以下且不含0％、REM：0.05％以下且不含0％、Mg：0.02％以下且不含0％、Li：0.02％以下且不含0％、Pb：0.5％以下且不含0％、Bi：0.5％以下且不含0％中的至少一种。”
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．关于审查文本
复审请求人于2019年9月3日提交的权利要求书修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定的审查文本是：复审请求人于2019年9月3日提交的权利要求第1、2项、2017年5月22日提交的说明书第1-173段、以及2016年3月1日提交的说明书摘要。
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。
如果要求保护的发明与最接近的现有技术之间的区别技术特征没有被现有技术公开，而且本领域技术人员无法从现有技术或本领域的公知常识中获得启示来改进该最接近的现有技术并得到要求保护的发明，则该发明是非显而易见的。
本申请权利要求1要求保护一种冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板，其中限定了板厚、钢板组成、组织结构、以及包括加工硬化量与加工后硬度在内的性能。
本申请所述热轧钢板的制备方法为：在1100～1300℃加热，热轧，终轧温度为880℃以上，终轧温度的上限为1000℃，终轧的连轧的最终压下率为15％以上，上限为30％左右，终轧结束后，在5s以内以20℃/s以上的冷却速度（第一急冷速度）进行急冷，以550℃以上且低于650℃的温度（急冷停止温度）停止急冷，随后通过放冷或空冷以10℃/s以下的冷却速度（缓冷速度）缓冷5～20s；上述缓冷后，再次以20℃/s以上的冷却速度（第二急冷速度）急冷，以500～600℃进行卷取（参见说明书第[0115]-[0119]段）。
对比文件1公开了一种加工性良好、应变时效硬化特性优良的钢板，其中的合金成分（质量%）为：C 0.10，Si 0.01，Mn 1.0，P 0.011，S 0.002，Al 0.03，N 0.016，Ti 0.02，Nb 0.015，V 0.01。热轧板板厚2.3mm，固溶N为89ppm，组织为贝氏体铁素体 多边形铁素体，贝氏体铁素体的面积率为26%，整体微观组织的平均粒径为5.6μm（参见说明书第1、49-51段，表1中No.f，表2中No.6，表3中No.6）。经计算，10C N为1.016。钢板的性能参见说明书表3，其测定的性能为屈服强度、抗拉强度、延伸率、BH值（时效硬化处理后的屈服应力-时效硬化热处理前的预变形应力）、△TS（应变时效硬化处理导致的抗拉强度的上升量）。
对比文件1的发明内容部分公开了该文件所述钢板的成分可以为（质量%）C 0.04-0.12%，Si 0.4%以下、Mn1.0-3.0%、P 0.05%以下，Al0.001-0.1%、N 0.005-0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质，除上述成分之外，还可以含有Ti、Nb、V中的1种或1种以上（参见说明书第17、18段）。
对比文件1所述钢板的制备方法为：利用转炉熔炼钢，通过连续铸造法制备铸片，在1180℃加热铸片，粗轧，精轧的终轧温度为850℃，由此制成厚度为2.0mm的热轧板，随后以20℃/s的速度冷却，在600℃卷取，酸洗后在700-900℃加热40s，以20℃的速度冷却至500℃，进行热浸镀锌，随后在520℃维持25s进行合金化处理（参见说明书第[0010]、[0011]段）。
对比文件1还公开了其所述技术方案中的微观组织中含有多边形铁素体相与面积率为10-50%的低温相变生成铁素体，该微观组织的平均粒径为5.6μm，并记载了希望微观组织的平均粒径为8μm以下，以保证应变时效特性，若平均粒径超过8μm，无法实现通过应变时效显著提高抗拉强度（参见对比文件1说明书第[0030]段）。该对比文件1所述低温相变铁素体并非通常含义中的铁素体（多边形铁素体αp），而是指在低温区域生成的铁素体，即贝氏体铁素体和/或上贝氏体（参见对比文件1说明书第[0028]段）。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1相比，区别特征至少包括：权利要求1所述钢板中贝氏体铁素体的平均粒径为10-50μm，并限定了钢板的加工硬化量及加工后硬度。虽然本领域技术人员有动机使得对比文件1中贝氏体铁素体的平均粒径尽量接近其整体微观组织的平均粒径，也可以基于对强度的要求适当调整对比文件1中的平均粒径（例如在对强度要求不高时适当提高平均粒径），但本申请限制贝氏体铁素体的平均粒径的目的在于获得权利要求1所限定的特定性能—加工性即特定的加工硬化量范围（本申请中冷加工性以由加工前后试样中心硬度之差定义的加工硬化量进行评价）、以及特定的加工后硬度（参见说明书第[0103]、[0104]、[0131]-[0135]段，表3），对比文件1并未教导贝氏体铁素体的平均粒径与上述性能之间的关系，也没有证据表明本领域公知该关系。因此，基于现有证据，在对比文件1的基础上，本领域技术人员不会为获得本申请权利要求1所限定性能而调整对比文件1中贝氏体铁素体的平均粒径。此外，对比文件1并未教导或暗示其所测定的各种性能与本申请权利要求1所限定性能之间存在关联，也无证据表明本领域公知上述性能之间存在直接关联，因此即使本领域技术人员因对强度的要求较低而想到将对比文件1所述平均粒径提高到本申请权利要求1所限定的范围内，也无法预见到由此获得的钢板会具有权利要求1所限定的特定范围的加工硬化量与加工后硬度。
此外，对比文件1并未公开如本申请所述钢板的制备方法中的热轧后进行特定的“急冷-缓冷-急冷-卷取”的技术手段，也并无证据表明这样的技术手段为本领域所公知，因此本领域技术人员基于对比文件1公开的制备方法也无法在不付出创造性劳动的情况下获得权利要求1要求保护的产品。
驳回决定和前置意见中认为公知常识性证据（1.《材料成形技术基础》，邢建东等，机械工业出版社，第289-290页，2007年6月）记载了表面相变强化是利用金属的固态相变的强化方法，表层温度超过相变点温度达到奥氏体状态时，随后的快冷即可获得马氏体或其他奥氏体的转变组织，达到表面强化的目的，表明急冷方法为本领域控制表面组织从而改善表面性能的常用技术手段，可见对比文件1的制备方法与本申请相似，本领域技术人员很容易基于对其工艺参数的调整获得本申请所述钢板的制备方法。对此合议组认为：上述公知常识性证据涉及的处理为表面强化处理，该处理仅使表层温度达到相变点，即仅有表层材料经受温度的剧烈变化，而本申请中热轧后进行的急冷、缓冷均为对钢板整体进行的处理，与上述公知常识性证据中所述表面强化处理明显不同。因此，驳回决定和前置意见中有关本领域技术人员在对比文件1的基础上容易获得本申请所述钢板的制备方法、进而容易获得本申请权利要求1要求保护的产品的观点不能成立。
因此，针对修改后的权利要求书，基于目前的证据，驳回决定以及复审通知书中指出的本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性的理由不再成立。相应地，驳回决定以及复审通知书中所述本申请权利要求2不具备创造性的理由也不再成立。
基于以上事实和理由，本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年1月30日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对文本的基础上对本申请继续进行审查。
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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