具有高阳极氧化质量的AA6XXX铝合金片材及其制作方法-复审决定


发明创造名称:具有高阳极氧化质量的AA6XXX铝合金片材及其制作方法
外观设计名称:
决定号:199857
决定日:2019-12-23
委内编号:1F255026
优先权日:2015-07-20
申请(专利)号:201680002343.9
申请日:2016-07-18
复审请求人:诺维尔里斯公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王素燕
合议组组长:余仲儒
参审员:杨颖
国际分类号:C22C21/02、21/04、21/06、21/08,C22F1/043、1/047、1/05,C25D11/04
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,该区别技术特征或是在最接近的现有技术所公开内容基础上容易想到的,或是在其它现有技术公开内容教导下能够得到的,则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决相应技术问题的启示。
全文:
本复审请求涉及申请号为201680002343.9,发明名称为“具有高阳极氧化质量的AA6XXX铝合金片材及其制作方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为诺维尔里斯公司,申请日为2016年7月18日,优先权日为2015年7月20日,公开日为2017年5月31日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年4月25日以权利要求1-13不具备创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:PCT国际申请于2017年2月23日进入中国国家阶段时提交的申请文件中文译文的说明书第1-54和57-61段、说明书附图图1-图2、说明书摘要和摘要附图,2017年11月6日提交的权利要求第1-13项以及2018年3月23日提交的说明书第55-56段。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种形成阳极氧化质量铝片材的方法,其包括:
提供AA6xxx合金的铸锭;
将所述铸锭加热到约560℃的温度;
将所述铸锭维持于约560℃的温度达至少约4小时;
将所述铸锭冷却到从约500℃到约540℃的温度;
将所述铸锭维持于从约500℃到约540℃的温度达约1小时;
在从约250℃到约550℃的温度下热轧所述铸锭以形成片材;
在从约20℃到约200℃的温度下冷轧所述片材;
在从约510℃到约550℃的峰值金属温度下使所述片材经受连续退火和固溶热处理;
将所述片材冷却到约25℃到约50℃的温度;
将所述片材维持于约25℃到约50℃的温度;以及
任选地使所述片材经受老化过程。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述合金选自由AA6063、AA6463、AA6061、AA6111和AA6013组成的群组。
3. 根据权利要求1到2中任一项所述的方法,其中加热所述铸锭的所述步骤是以从约每小时30℃到约每小时100℃的加热速率执行。
4. 根据权利要求1到3中任一项所述的方法,其中冷却所述铸锭的所述步骤是以从约每小时30℃或更大的冷却速率执行。
5. 根据权利要求1到4中任一项所述的方法,其中冷却所述铸锭的所述步骤是以从约每小时60℃或更大的冷却速率执行。
6. 根据权利要求1到5中任一项所述的方法,其中热轧所述铸锭的所述步骤是在多达约30分钟的时间周期中执行。
7. 根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其中热轧所述铸锭的所述步骤得到具有从约2 mm到约10 mm的厚度的片材。
8. 根据权利要求1到7中任一项所述的方法,其中冷轧所述片材的所述步骤是在多达约1小时的时间周期中执行。
9. 根据权利要求1到8中任一项所述的方法,其中冷轧所述片材的所述步骤得到具有从约0.2 mm到约5 mm的厚度的片材。
10. 根据权利要求1到9中任一项所述的方法,其中所述片材经受所述连续退火和固溶热处理多达约1分钟。
11. 根据权利要求1到10中任一项所述的方法,其中在所述连续退火和固溶热处理期间的所述加热速率是从约每分钟400℃到约每分钟600℃。
12. 根据权利要求1到11中任一项所述的方法,其中所述老化过程包括:
将所述片材加热到从约100℃到约225℃的温度;
将所述片材维持于从约175℃到约200℃的温度达一时间周期;以及
将所述片材冷却到从约25℃到约50℃的温度。
13. 根据权利要求12所述的方法,其中在所述老化过程中维持所述片材的所述步骤是在从约5分钟到约48小时的周期中执行。”
驳回决定认为:权利要求1请求保护的方法与对比文件1(US6652678B1,公开日为2003年11月25日)公开的方法相比,区别技术特征在于:权利要求1还限定了所形成的铝片材为阳极氧化质量铝片材,第二均质化处理的保温时间,连续退火和固溶热处理的峰值金属温度的数值,固溶处理后冷却和保温的温度以及任选地经过老化,且权利要求1限定的第二均质化处理的温度与对比文件1公开的不同。然而,基于对比文件1其它部分公开的内容,本领域技术人员能够对铸锭冷却的温度和时间进行适宜的调整,并借助于合乎逻辑的推理和有限的试验获得。此外,对比文件1已经公开了铝合金片经过固溶热处理和可以进行老化处理,而两种处理工艺的操作条件属于本领域的常规技术手段。另外,将铝合金片材制造方法应用到阳极氧化质量铝片材的制造方法中属于常规技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术知识得到权利要求1对本领域技术人员而言是显而易见的,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、6-10的附加技术特征或被对比文件1公开,或属于本领域的常规选择。针对权利要求3-5的附加技术特征,对比文件2(WO2014126073 A1 公开日为2014年8月21日)则相应给出了均质化热处理时采用适合加热温度和冷却速率的教导;此外,权利要求11-13的附加技术特征或被对比文件2公开,或属于本领域技术人员借助于合乎逻辑的推理和有限的试验能够得到的。因此,权利要求2-13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2018年6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,对权利要求书的修改为在权利要求1中补入技术特征“在所述热轧结束时,在380℃或更低的再轧卷绕温度下,将所述片材卷起作为线圈”。复审请求时新修改的权利要求1如下:
“1. 一种形成阳极氧化质量铝片材的方法,其包括:
提供AA6xxx合金的铸锭;
将所述铸锭加热到约560℃的温度;
将所述铸锭维持于约560℃的温度达至少约4小时;
将所述铸锭冷却到从约500℃到约540℃的温度;
将所述铸锭维持于从约500℃到约540℃的温度达约1小时;
在从约250℃到约550℃的温度下热轧所述铸锭以形成片材;
在所述热轧结束时,在380℃或更低的再轧卷绕温度下,将所述片材卷起作为线圈;
在从约20℃到约200℃的温度下冷轧所述片材;
在从约510℃到约550℃的峰值金属温度下使所述片材经受连续退火和固溶热处理;
将所述片材冷却到约25℃到约50℃的温度;
将所述片材维持于约25℃到约50℃的温度;以及
任选地使所述片材经受老化过程。”
复审请求人认为:对比文件1和对比文件2都没有教导或暗示新增技术特征“在所述热轧结束时,在380℃或更低的再轧卷绕温度下,将所述片材卷起作为线圈”,也没有提及该特征的功能或技术效果。相反,本申请说明书的实施例中采用了该特征,因而说明书实施例的测试结果足以证明所述特征能产生显著的有益效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年7月13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2019 年8月26日向复审请求人发出复审通知书,指出权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性,且引入了公知常识性证据1:《金属手册》第九版 第四卷 热处理,美国金属学会主编,机械工业出版社出版,1988年12月,第627-628页)。
复审请求人针对复审通知书于2019年10月10日提交了意见陈述书以及权利要求书的修改替换页。该修改主要体现在进一步缩小权利要求1所述热轧温度的范围,修改后的权利要求1如下:
“1. 一种形成阳极氧化质量铝片材的方法,其包括:
提供AA6xxx合金的铸锭;
在第一均质化阶段中,将所述铸锭加热到约560℃的第一阶段均质化温度;
将所述铸锭维持于约560℃的所述第一阶段均质化温度达至少约4小时;
将所述铸锭从所述第一阶段均质化温度冷却到从约500℃到约540℃的第二阶段均质化温度;
将所述铸锭维持于从约500℃到约540℃的第二阶段均质化温度达约1小时;
将所述铸锭从所述第二阶段均质化温度冷却到在从约250℃到约450℃的热轧温度以形成片材;
在所述热轧温度下热轧所述铸锭以形成片材;
在所述热轧结束时,在380℃或更低的再轧卷绕温度下,将所述片材卷起作为线圈;
在从约20℃到约200℃的温度下冷轧所述片材;
在从约510℃到约550℃的峰值金属温度下使所述片材经受连续退火和固溶热处理;
将所述片材冷却到约25℃到约50℃的温度;
将所述片材维持于约25℃到约50℃的温度;以及
任选地使所述片材经受老化过程。”
复审请求人认为:对比文件1没有公开将铸锭维持于高于500℃温度下约1小时,也没有公开将铸锭从第二阶段均质化温度冷却至热轧温度以及本申请修改后的权利要求1所述的热轧温度范围。本申请说明书详细描述了第一阶段均质化、第二阶段均质化和热轧对生产具有最小化微结构不均质性的铝合金微结构都是重要的。如本申请实施例2所示,按照本申请方法制得的线圈产生具有优异表面外观和可成形性的组合的铝合金片材。控制每个步骤的温度和步骤之间的冷却过程,对获得具有所述性质的铝合金片材至关重要。因此,本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时对权利要求书做了修改,经核实,所做修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。基于此,本复审请求审查决定所针对的审查文本是PCT国际申请于2017年2月23日进入中国国家阶段时提交申请文件的中文译文的说明书第1-54和57-61段、说明书附图图1-图2、说明书摘要和摘要附图,2018年3月23日提交的说明书第55-56段,2019年10月10日提交的权利要求第1-13项。
2、关于创造性
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,该区别技术特征或是在最接近的现有技术所公开内容基础上容易想到的,或是在其它现有技术公开内容教导下能够得到的,则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决相应技术问题的启示。
(1)关于权利要求1
权利要求1请求保护一种形成阳极氧化质量铝片材的方法,对比文件1公开了一种制造铝合金片材的方法,并具体公开了(参见说明书第1栏第45行-第2栏第62行):
“铸造铸锭,将AA6000系铝合金铸锭经过两阶段的均匀化处理,第一阶段的均质化处理的加热温度至少为560℃,加热时间至少约1h,铸锭完成第一阶段均质化处理后冷却到环境温度后重新加热,或者是将铸锭从第一阶段均质化处理温度直接冷却到第二阶段均质化处理温度。
第二阶段的均质化处理为将铸锭加热到450-480℃;
热轧,将铸锭经过热轧,热轧起始温度为450-480℃,终轧温度为320-360℃,热轧后热轧板的厚度为2-4mm;
热轧片材在温度为320-360℃的温度下离开最后一个热轧段,热轧片材卷曲成线圈并可以冷却到环境温度;
热轧片材板材经过冷轧,获得最终的厚度;
冷轧板经过固溶热处理,固溶热处理采用常规的传统条件,随后任选经过润滑或涂层。”
由此可知,对比文件1公开的热轧终轧温度320-360℃处于权利要求1限定的热轧温度250-450℃范围之内,且起始温度450-480℃与权利要求1限定的热轧温度250-450℃有共同的端点值450℃,因此对比文件1实际已公开了权利要求1限定的热轧温度。
在此基础上,权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:(1)权利要求1还限定了铝片材为阳极氧化质量铝片材;(2)第一均质化处理的保温时间至少约4小时以及第二均质化处理的温度和保温时间,铸锭从所述第二阶段均质化温度到热轧温度经过冷却;(3)连续退火和固溶热处理的峰值金属温度的数值,固溶处理后冷却和保温温度,以及任选地经过老化。基于这些区别技术特征,其实际解决的技术问题是提高合金整体结构的均匀性。
针对区别技术特征(1)而言,对比文件1(参见说明书第1栏第3-5行)还公开了“用于汽车的外部面板需要高级别的表面加工”。因此对比文件1公开的铝合金片材用于汽车领域时预期具有较好的阳极氧化质量。
针对区别技术特征(2)而言,对比文件1公开了(说明书第2栏第2-8行):“第一阶段的均质化温度和均质化时间的调整要考虑使分散体粗糙化并在后一阶段达到再结晶提高的程度”,因此,本领域技术人员基于该目的容易想到选择第一均质化时间为至少4小时。另外,根据本领域所知,均质化的目的在于通过合金金属原子的扩散来消除或减少晶内化学成分和组织的不均匀性,来改善铸锭的内部组织,消除铸锭残余应力,不同的合金铸锭,其均质化处理的温度和时间也不同,而且对比文件1公开了铸锭在第二均质化处理温度中应该保持热平衡(参见说明书第2栏第18-19行),因此,本领域技术人员可以根据不同的处理原料对第二阶段的均质化处理温度和时间进行调整从而实现热平衡并改善铸锭的内部组织。况且本申请整体公开内容并未表明第一段均质化后降温至500-540℃进行第二段均质化处理能带来预料不到的技术效果。当第二均质化温度和热轧温度存在一定的温差时,二者之间必然要经过冷却过程,具体可根据第二均质化温度和热轧温度的实际情况确定;再者,对比文件1中第二阶段的均质化处理温度为450-480℃,热轧温度为450-480℃,虽然二者范围相同,但在具体操作时通常会选取其中的温度点值,而选取的第二阶段均质化温度高于热轧温度是本领域技术人员很容易想到的,且本申请并未描述采用冷却手段能产生什么有利的技术效果。基于此,在第二均质化处理和热轧之间经过冷却也是本领域常规的技术手段。
针对区别技术特征(3),对比文件1还公开了(参见说明书表1、说明书第4栏第37-41行)“冷轧之后进行SHT(固溶热处理),然后淬火,之后经过时效处理,时效可以为T8的自然时效,且固溶热处理采用本领域常规的操作条件”。即对比文件1已经公开了铝合金板冷轧后进行固溶热处理并可以进行老化处理。固溶热处理的目的是把合金中最大量实际可溶解的硬化元素溶于固溶体中,这就需要把合金加热到足够高的温度,保温足够长的时间,以达到接近于均匀的固溶体。而针对6061系铝合金,采用固溶体温度为516℃和527℃是本领域的常规选择(参见证据1第627-628页)。另外,根据本领域的普通技术知识,淬火一般是冷却到环境温度,淬火后维持在约25℃到约50℃的温度是本领域技术人员容易想到的。
综上所述,在对比文件1的基础上结合本领域普通技术知识以获得权利要求1请求保护的技术方案,对所属领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)关于权利要求2-13
权利要求2进一步限定了合金的选择类型,对比文件1公开了(参见说明书第1栏第38-45行)铝合金为AA6000系铝合金,并列举了铝合金成分可以为按照重量百分比计Si 0.3-1.8%、Fe最多0.5%、Mg 0.3-1.5%、Cu最多0.3%、Mn 0.03-0.2%、Cr最多0.35%、其余成分为单计最多0.05%,合计最多0.15%,余量为Al。在此基础上,选择AA6063、AA6463、 AA6061、AA6111和AA6013型号的铝合金属于本领域的常规选择。
权利要求3-5对铸锭的加热速率和冷却速率进一步限定。如前所述,均质化处理的目的在于组织的均质化,即消除铸件组织内的结晶粒内的偏析,因此基于该目的,本领域技术人员可通过常规实验适当调整铸件均质化处理期间的加热速率和冷却速率。
权利要求6-9分别限定了热轧和冷轧的时间以及获得的厚度。对比文件1已经公开了“热轧后板材的最终厚度为2-4mm,冷轧的轧制率为55-70%”(参见说明书第2栏第55-56行,表1)。由冷轧率和冷轧前的板材厚度可以获得冷轧后的最终板材厚度,本领域技术人员经过常规技术手段设定合适的工艺参数就能够获得所需要的板材厚度。热轧、冷轧的时间属于铝合金片热轧冷轧的常规工艺参数,适当的热轧、冷轧时间有利于获得较好的轧制效果,该参数的确定可根据实际生产需求调整确定,不需要付出创造性的劳动。
权利要求10进一步限定了连续退火和固溶热处理的时间,对本领域技术人员而言,在正常固溶热处理温度下,使未溶解或沉淀可溶相组成物达到满意的溶解程度,和达到固溶体充分均匀所需的保持时间,随热处理前显微组织而定,这个时间要求,从不到1分钟的薄板到大的砂型或石膏模型的铸件,多达20小时不等(参见证据1第628页)。因此,本领域可根据具体情况选择适合的固溶热处理时间。
权利要求11限定了退火和固溶热处理的加热速率,对比文件2(参见说明书第0072段-第0088段)公开了“一种6000系铝合金板材的制造方法,包括:熔化、铸造冷却速度;均质化热处理;热轧;冷轧;固溶以及淬火处理;再加热处理。固溶热处理最好在以加热速度5℃/秒以上加热至520℃以上且溶融温度以下的固溶处理温度,并在保持0~10秒的条件下进行”。经过计算,5℃/秒即相当于300℃/min,则固溶的加热速率为300℃/min以上。基于对比文件2的公开内容,本领域技术人员根据实际情况容易想到选用更高的400℃/min或更高的加热速率以达到固溶热处理温度。
权利要求12-13分别限定了老化过程的步骤和维持片材在一定温度范围下的时间。对比文件2(参见说明书第0086段)公开了“再加热处理分两阶段进行,对于第一阶段,在到达温度(加热温度)100~250℃的温度范围下以保持时间数秒至数分钟的范围进行。第一阶段的再加热处理后的冷却即使放冷,为了生产的效率化,也可以使用所述固溶淬火时的冷却手段进行强制急冷。接着,对于第二阶段的再加热,在到达温度(加热温度)70~130℃的温度范围下以保持时间3~24hr的范围进行”。然而再加热处理分一段进行和两段进行均属于本领域的常规老化手段,本领域技术人员可根据实际需要仅选用一段再加热进行老化处理,而具体选择5分钟至48小时的再处理时间则是本领域的常规选择。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
首先,虽然对比文件1没有公开复审请求人所述的区别技术特征,但参考前面对比文件1的公开内容可知对比文件1已经认识到均质化温度和均质化时间对合金均化、晶化以及热平衡的影响,因此本领域技术人员为了达到较好的均质化目的,会根据不同的处理原料对均质化处理温度和时间进行常规调整;此外,第二均质化和热轧采取不同的温度是本领域技术人员的常规选择,而中间通过冷却也是常用技术手段。基于此并结合冷轧和随后的固溶热处理步骤,获得具有优异表面外观和可成形性的组合的铝合金片材是本领域技术人员基于对比文件1的公开内容能够预期到的。所以合议组对复审请求人的意见不予支持。
根据上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年4月25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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