2024-009935
高温クリープ強度と優れた加工性を有するフェライト系ステンレス鋼
- 審判番号
- 2024-009935
- 法域
- 特許
- 審判種別
- 拒絶査定不服審判(拒絶査定不服の審決)
- 出願番号
- 特願2019-199639外部サイト(J-PlatPat)へ移動します
- 請求日
- 2024年06月13日
- 審決日
- 2025年09月19日
- 公報発行日
- 2025年12月26日
- 結論
- 請求不成立
- 当事者
- 【請求人】山陽特殊製鋼株式会社
- 【請求人代理人】横井 知理
- 【請求人代理人】横井 宏理
- 分類
- P18 .113-Z (C22C) / P18 .575-Z (C22C)
- 根拠条文(結論部分から自動抽出・参考)
- 特許法29条1項3号
- 条文(本文から自動抽出・参考)
- 特許法第29条第1項第3号、特許法第17条の2第5項第2号、特許法第17条の2第6項
- データ出所
- 審決公報(XML)
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結論
理由
目次 ▾ 11項目
第1 手続の経緯
本願は、令和元年11月1日の特許出願であって、その手続の経緯の概略は、次のとおりである。
第2 令和6年 6月13日にされた手続補正についての補正の却下の決定
[補正の却下の決定の結論]
令和6年 6月13日にされた手続補正(以下「本件補正」という。)を却下する。
[理由]
1 本件補正の内容
本件補正は、補正前の特許請求の範囲の請求項1に、
「質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらにW≧2×Moを満足することを特徴とする高温クリープ強度と優れた加工性を有するフェライト系ステンレス鋼。ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」
と記載されていたのを、
「質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらにW≧2×Moおよび(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47を満足することを特徴とする高温クリープ強度と優れた加工性を有するフェライト系ステンレス鋼。ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」
と補正する補正事項を含むものである(下線は、補正箇所を表す。)。
2 補正の適否
上記1の補正事項に係る本件補正は、補正前の請求項1に記載された発明を特定するために必要な事項である「Mo:0.01~1.00%」、「W:0.01~1.50%」、「Ti:0.01~0.90%」、及び「Nb:0.10~1.20%」(いずれも質量%)の各成分組成について、さらに、「(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47」を満足する点を付加してより狭い範囲に限定するものであって、補正前の請求項1に記載された発明と補正後の請求項1に記載される発明の産業上の利用分野及び解決しようとする課題は同一であるから、特許法第17条の2第5項第2号に掲げる「特許請求の範囲の減縮」を目的とするものに該当する。
そこで、本件補正後の請求項1に係る発明(以下「本件補正発明」という。)が同条第6項において準用する同法第126条第7項に適合するか(特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか)について、以下、検討する。
(1)本件補正発明
本件補正発明は、令和6年 6月13日提出の手続補正書によって補正された特許請求の範囲の請求項1に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。
「【請求項1】質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらにW≧2×Moおよび(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47を満足することを特徴とする高温クリープ強度と優れた加工性を有するフェライト系ステンレス鋼。ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」
(2)引用文献1の記載事項、及び引用文献1に記載された発明
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ア 引用文献1の記載事項
原査定の拒絶の理由で引用され、本願の出願前に公知となった特開2016-079437号公報(平成28年 5月16日出願公開。以下「引用文献1」という。)には、以下の記載がある。なお、下線は当合議体が付した。
「【請求項1】質量%で、C:0.04%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.40%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:18.00~25.00%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.10~0.90、Nb:0.10~1.20%、N:0.03%以下を含有し、さらにMoまたはWの1種:0.50~3.00%もしくはMoおよびWの2種:0.50~3.00%を含有し、かつ、前記の化学成分の範囲において、(Si+Al):1.00~2.60%、および(Ti+Nb):4(C+N)~1.60%、の関係を満足し、残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼で、850℃の鋼中において析出するLaves相量は体積率で0.2%以上であることを満足することを特徴とする耐高温酸化性、高温クリープ強度および高温引張強度に優れたフェライト系ステンレス鋼。」
「【0001】本発明は、レキュペレータ(復熱装置)熱交換器や他の熱収支を高める熱交換器用などの高温かつ腐食性燃焼ガス環境下において、優れた耐高温酸化性、高温クリープ強度および高温引張強度に優れたフェライト系耐熱鋼に関する。」
「【発明が解決しようとする課題】【0008】本発明が解決しようとする課題は、800℃以上の高温かつ腐食燃焼ガス環境下において優れた耐酸化性を有し、高温クリープ強度および高温引張強度に優れ、経済的に優れたフェライト系ステンレス鋼を提供することである。」
「【発明の効果】【0014】本発明の耐高温酸化性、高温引張強度および高温クリープ強度に優れたフェライト系ステンレス鋼からなる鋼材は、鋼材の耐用温度域および鋼材寿命を増大させることができ、したがって、鋼材減肉量が大きくなる高温環境かつ酸化性雰囲気であるレキュペレータ用の熱交換器や、その他の高温環境下かつ酸化性雰囲気下にある機器類などに、使用することができるなど工業的に極めて優れた効果を奏するものである。」
「【0017】Si:0.40~1.20%Siは、製鋼の際に脱酸材として用いられるとともに、製造および溶接の際の溶鋼の流動性を高め、さらに耐高温酸化性を高めるとともに、クリープ強度を向上させるLaves相の形成に必要な元素で、このためには0.40%以上が必要である。しかし、Si含有量が1.20%より多い場合、硬さが上昇して靱性の低下および加工性の低下を招くので、Siは1.20%以下とする。そこで、Siは0.40~1.20%とする。」
「【0021】Cr:18.00~25.00%Crは、フェライト系ステンレス鋼の基本成分の一つでフェライト相を安定させるとともに、高温材料として重要視される耐高温酸化性の改善に重要な元素である。そこで、耐高温酸化性を確保するために、Crは18.00%以上含有させる必要がある。しかし、Crは25%を超えて含有させると、靱性および加工性を低下する。そこで、Crは18.00~25.00%とする。【0022】Al:0.60~1.40%Alは、脱酸能の高い元素であり、SiおよびMnと同様に製鋼の際に脱酸剤として用いられるとともに、高温酸化性環境下で鋼材の表面に緻密な酸化性被膜を形成することで耐酸化性を向上させる元素である。Alは酸化被膜を形成させ、十分な耐高温酸化性向上の効果を得るために0.60%以上が必要である。しかし、Alは1.40%より過剰になると鋼の靱性および加工性が低下する。そこで、Alは0.60~1.40%とする。【0023】N:0.03%以下Nは、炭素と共にCrやVやFeと結合して炭窒化物を形成する元素であるが、0.03%を超えると炭窒化物が粗大化して靱性や加工性を劣化させる元素である。したがって、本成分系においては、Nは0.03%以下と低いことが望ましい。そこで、Nは0.03%以下とする。」
「【実施例1】【0034】表1に示す化学成分値からなる各発明鋼のNo.1~29と、表2に示す各比較鋼のNo.30~39を、100kg真空誘導溶解炉にて溶製し、得られた溶鋼を鋳造してそれぞれの鋼とした。次いで、これらの各発明鋼および比較鋼を1050℃に加熱して、径15mmに鍛造して1050℃に15分保持して水冷し、これらの鋼からなる各供試材の試験片を得た。【0035】【表1】[図:0001429627000001.jpg]」
「【表3】[図:0001429627000002.jpg]」
イ 引用文献1に記載された発明
上記アに摘記した事項を総合勘案し、請求項1に記載された「耐高温酸化性、高温クリープ強度および高温引張強度に優れたフェライト系ステンレス鋼」を前提としつつ、特に実施例1の発明鋼No.6に着目すると、引用文献1には、次の発明(以下「引用発明」という。)が記載されていると認められる。
「質量%で、C:0.027%、Si:1.02%、Mn:0.28%、P:0.021%、S:0.002%、Cr:22.74%、Al:1.32%、Ti:0.17%、Nb:0.62%、N:0.0184%を含有し、さらにMo:0.01%、W:0.68%を含有し、かつ、(Si+Al):2.34%であって、(Si+Al):1.00~2.60%の関係を満足し、および(Ti+Nb):0.79%であって、(Ti+Nb):4(C+N)(0.1816%)~1.60%の関係を満足し、残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼で、850℃の鋼中において析出するLaves相量は体積率で0.72%である耐高温酸化性、高温クリープ強度および高温引張強度に優れたフェライト系ステンレス鋼。」
(3)引用発明との対比
ア 本件補正発明と引用発明とを対比する。
(ア)引用発明の「フェライト系ステンレス鋼」は、「質量%で、C:0.027%、Si:1.02%、Mn:0.28%、P:0.021%、S:0.002%、Cr:22.74%、Al:1.32%、Ti:0.17%、Nb:0.62%、N:0.0184%を含有し、さらにMo:0.01%、W:0.68%を含有し、」「残部がFeおよび不可避不純物からなる」成分組成を備えたものであり、この点は、本件補正発明の「フェライト系ステンレス鋼」が、「質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からな」る成分組成を備えていることに相当する。
(イ)また、引用発明の上記組成のうちW、Moに着目すると、質量%で、W:0.68%、2×Mo:0.02%であるから、引用発明は、本件補正発明の「W≧2×Mo」「を満足する」及び「ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」という要件を満たす。
(ウ)さらに、引用発明の上記組成のうちTi、Nb、Mo、Wに着目すると、質量%で、(Ti+Nb):0.17+0.62=0.79%、(Mo+W):0.01+0.68=0.69%であって、(Ti+Nb)/(Mo+W)はおよそ1.14であるから、引用発明は、本件補正発明の「(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47を満足する」という要件を満たす。
(エ)引用発明の「高温クリープ強度」は、その文言どおり、本件補正発明の「高温クリープ強度」に相当する。また、引用発明は「高温クリープ強度」「に優れ」たものであるから、一定程度の高温クリープ強度を有するといえる。したがって、引用発明は、本件補正発明の「高温クリープ強度」「を有する」という要件を満たす。
イ 以上のことから、本件補正発明と引用発明との一致点及び相違点は、以下のとおりである。
【一致点】
「質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらにW≧2×Moおよび(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47を満足する高温クリープ強度を有するフェライト系ステンレス鋼。ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」である点。
【相違点】
本件補正発明は、「優れた加工性を有する」のに対し、引用発明は、「優れた加工性を有する」のか不明である点。
(4)判断
以下、上記相違点について検討する。
ア 上記(2)アに摘記したとおり、引用文献1には、フェライト系ステンレス鋼が含有するSi、Cr、Al、Nが加工性に与える影響について、「Si含有量が1.20%より多い場合、硬さが上昇して靱性の低下および加工性の低下を招く」こと(【0017】)、「Crは25%を超えて含有させると、靱性および加工性を低下する」こと(【0021】)、「Alは1.40%より過剰になると鋼の靱性および加工性が低下する」こと(【0022】)、及び「Nは、炭素と共にCrやVやFeと結合して炭窒化物を形成する元素であるが、0.03%を超えると炭窒化物が粗大化して靱性や加工性を劣化させる」こと(【0023】)が記載されている。
イ そうすると、引用発明は、Si:1.02%、Cr:22.74%、Al:1.32%、N:0.0184%を含有することからみて、加工性の低下又は劣化が抑制されており、結果としてフェライト系ステンレス鋼として一定程度の加工性を有しているものであると認められる。
ウ ここで、本件補正発明の「フェライト系ステンレス鋼」は、「優れた加工性を有する」ものであるところ、本件補正発明においては、「優れた加工性を有する」ことが特定されるだけであり、その具体的な内容や程度が特定されているわけではない。
また、本願の願書に添付した明細書(以下「本願明細書」という。)には、「シャルピー衝撃値の吸収エネルギーが70mJ/cm2を超えており、加工性にも優れている」(【0017】)(当合議体注:記載中「70mJ/cm2」は、「70J/cm2」を誤記したものと認められる。)、「シャルピー衝撃試験方法に基づく吸収エネルギーが70J/cm2を超えるものを、表2における加工性の評価で○とし、シャルピー衝撃試験方法に基づく吸収エネルギーが70J/cm2以下のものを、表2における加工性の評価で×とした。」(【0039】)との記載はあるものの、これらの記載は、本件補正発明の「フェライト系ステンレス鋼」が有する「優れた加工性」を評価する一例にすぎないから、これらの記載によっても、「シャルピー衝撃試験方法に基づく吸収エネルギーが70J/cm2を超える」ことが、本件補正発明の「フェライト系ステンレス鋼」が有する「優れた加工性」の定義であるとはいえない。
エ また、本願明細書には、他に「優れた加工性」を定義付ける記載は見当たらないから、結局、本件補正発明における「優れた加工性を有する」とは、フェライト系ステンレス鋼として一定程度の加工性を有していれば足りると解するのが相当である。
オ そうすると、上記イのとおり、一定程度の加工性を有する引用発明の「フェライト系ステンレス鋼」は、本件補正発明の「優れた加工性を有する」という要件を満たすといえる。
カ したがって、上記相違点は、実質的な相違点ではないから、本件補正発明は、引用文献1に記載された発明である。
キ よって、本件補正発明は、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるとはいえない。
3 本件補正についてのむすび
以上のとおり、上記補正事項を含む本件補正は、特許法第17条の2第6項において準用する同法第126条第7項の規定に違反するので、同法第159条第1項の規定において読み替えて準用する同法第53条第1項の規定により却下すべきものである。
よって、上記補正の却下の決定の結論のとおり決定する。
第3 本件発明について
1 本件発明
令和6年 6月13日になされた手続補正は、上記第2のとおり却下されたので、本願の請求項1~3に係る発明は、令和5年12月18日になされた手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項1~3に記載された事項により特定されるとおりのものであるところ、そのうち、請求項1に係る発明は、次のとおりのものである(以下「本件発明」という。)。
「【請求項1】質量%で、C:0.040%以下、Si:0.40~1.20%、Mn:0.01~0.60%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:20.00~25.00%、Mo:0.01~1.00%、W:0.01~1.50%、Al:0.60~1.40%、Ti:0.01~0.90%、Nb:0.10~1.20%、N:0.050%以下を有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらにW≧2×Moを満足することを特徴とする高温クリープ強度と優れた加工性を有するフェライト系ステンレス鋼。ただし、W≧2×Moの元素記号には、各成分組成の質量%の値を代入する。」
2 原査定の拒絶の理由
原査定の拒絶の理由は、この出願の請求項1に係る発明は、本願の出願前に公知となった下記の引用文献1に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができない、という理由を含むものである。
3 引用文献1の記載事項、及び引用文献1に記載された発明
原査定の拒絶の理由で引用された引用文献1の記載事項は、上記第2の[理由]2(2)アのとおりであり、引用文献1に記載された発明は、上記第2の[理由]2(2)イに記載したとおりである。
4 対比・判断
本件発明は、上記第2の[理由]2(1)に記載した本件補正発明から、「および(Ti+Nb)/(Mo+W)≧0.47」との発明特定事項を削除したものである。
そうすると、本件発明の発明特定事項を全て含み、さらに他の事項を付加したものに相当する本件補正発明が、上記第2の[理由]2(4)カのとおり、引用文献1に記載された発明であるから、本件発明も、引用文献1に記載された発明である。
第4 むすび
以上のとおり、本件発明は、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができないものであるから、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶されるべきものである。
よって、結論のとおり審決する。
審決本文(J-PlatPat)
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