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文/集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司保定分部 付麗
合金類案件在化學(xué)類專利中占據(jù)了較大的比重，主要出現(xiàn)在鋼廠、鋁廠等金屬冶煉加工廠，或者一些特種合金的研究單位。由于合金產(chǎn)品一般采用組合物權(quán)利要求的形式撰寫，并且，合金的種類、型號(hào)一旦確定，那么，其合金成分應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的合金成分含量要求，在一個(gè)范圍值內(nèi)上下浮動(dòng)。這樣，就給合金產(chǎn)品的創(chuàng)造性提升帶來(lái)了困難。同時(shí)，合金的制備方法大多都含有熱處理、燒結(jié)以及時(shí)效處理等類似的步驟，因此，無(wú)論從產(chǎn)品成分、還是合金的制備方法，或者二者的結(jié)合，在實(shí)質(zhì)審查時(shí)很容易被審查員評(píng)價(jià)為“常規(guī)技術(shù)手段”和“本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)過有限次試驗(yàn)即可得到的”。
那么，如何在撰寫階段突出合金產(chǎn)品的創(chuàng)造性，筆者將結(jié)合幾個(gè)實(shí)際的審查意見答復(fù)案例進(jìn)行探討，希望通過對(duì)合金類專利的審查意見答復(fù)的探討，能夠給合金類專利的撰寫提供些許幫助。
案例一：
本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)一種7A85鋁合金，包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：
Cu：1.3~2.0%；Mg：1.2~1.8%；Zn：7.6%；Zr：0.08~0.15%；Ti：0~0.06%；Si：0~0.06%；Fe：0~0.08%；Mn：0~0.04%；Cr：0~0.04%；余量為Al；
所述Zn和Mg的質(zhì)量比為4.5：1。
本申請(qǐng)所解決的技術(shù)問題在于，提供一種7A85鋁合金，同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和較高的探傷合格率。
對(duì)比文件公開了一種鋁-鋅-鎂-銅合金，以重量%計(jì)，約6.5~7.9%的Zn，約1.4~2.1%的Mg，約1.2~1.8%的Cu，且優(yōu)選其中（0.9Mg-0.5）≤Cu≤0.9Mg，約0~0.5%的Zr，約0~0.7%的Sc，約0~0.4%的Cr，約0~0.3%的Hf，約0~0.4%的Ti，約0~0.8%的Mn，余量為鋁和其他附帶元素。上述鋁合金可能包括雜質(zhì)或附帶添加物或有目的添加物，例如最高值0.3%的鐵，優(yōu)選最高值0.14%的鐵，最高值0.2%的硅（Si），并優(yōu)選最高值0.12%的硅，Zr的最高含量?jī)?yōu)選為最大0.15%。Zr含量的適當(dāng)范圍為0.04~0.15%。Zr加入量的上限更優(yōu)選為0.13%，甚至更優(yōu)選的是不高于0.11%。其中，Zn/Mg含量比為3.09~5.64。
對(duì)比文件中鋁-鋅-鎂-銅合金的技術(shù)效果為，該合金相對(duì)于其他的鋁合金，同時(shí)具有可時(shí)效硬化、高強(qiáng)度、高斷裂韌性和高耐腐蝕性這幾種性能平衡的鋁合金。
審查員指出，本申請(qǐng)權(quán)利要求1與對(duì)比文件之間的區(qū)別為：
1）權(quán)利要求1限定了Zn的用量為7.6%；
2）Zn和Mg的質(zhì)量比為4.5:1。
基于上述區(qū)別特征，審查員認(rèn)為，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚Zn/Mg的比值會(huì)影響產(chǎn)品強(qiáng)度、韌性等性能，因此，在對(duì)比文件公開Zn/Mg的比值范圍內(nèi)，具體設(shè)定為本申請(qǐng)的比例范圍是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要可以調(diào)整的，且其結(jié)果是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)期的。
根據(jù)“三步法”對(duì)創(chuàng)造性的判斷，首先要確認(rèn)最接近的現(xiàn)有技術(shù)，然后確定發(fā)明的區(qū)別特征和發(fā)明實(shí)際解決的技術(shù)問題，最后，在上述基礎(chǔ)之上，判斷發(fā)明對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是否是顯而易見的。
對(duì)此，筆者認(rèn)為，審查員確定了最接近的現(xiàn)有技術(shù)，明確了本申請(qǐng)和對(duì)比文件之間的區(qū)別特征，但是，忽視了本發(fā)明所解決的技術(shù)問題以及取得的技術(shù)效果。另外，還需要明確的一點(diǎn)是，審查員所認(rèn)為的“可以預(yù)期的結(jié)果”究竟是什么？本申請(qǐng)中所取得的技術(shù)效果是否為審查員所說(shuō)的“可預(yù)期的結(jié)果”。
那么，根據(jù)對(duì)比文件所給出的啟示，本領(lǐng)域技術(shù)人員在對(duì)比文件公開的合金成分基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，審查員所認(rèn)為的可預(yù)期的效果應(yīng)當(dāng)是在對(duì)比文件公開的整體性能平衡的效果基礎(chǔ)上提高其中一種或幾種的性能，如強(qiáng)度、斷裂韌性或耐腐蝕性。對(duì)比文件對(duì)探傷合格率這一技術(shù)問題沒有提及，本領(lǐng)域技術(shù)人員也無(wú)法預(yù)期在對(duì)比文件公開的合金成分的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整能否改善探傷合格率這一未知的性能。
本申請(qǐng)通過技術(shù)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)比文件中沒有記載的技術(shù)效果，那么，該技術(shù)效果就是本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)法預(yù)期的，是具有創(chuàng)造性的。
該案啟示：因?yàn)橛行┘夹g(shù)效果數(shù)據(jù)，發(fā)明人可能認(rèn)為不夠好，就沒有提供給代理人，但是，技術(shù)效果是否具有明顯的進(jìn)步是與對(duì)比文件進(jìn)行對(duì)比得到的，而實(shí)質(zhì)審查中審查員找到什么對(duì)比文件，在撰寫階段是無(wú)法確定的，因此，在撰寫合金類專利時(shí)，可與發(fā)明人多溝通，盡可能提供多方面的技術(shù)效果數(shù)據(jù)，能夠在一定程度上提高合金類專利的授權(quán)幾率。
案例二：
本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)一種7050鋁合金的熱頂鑄造工藝，包括以下步驟：
A）將Cu源、Mg源、Zn源、Ti源、Be源、Zr源和Al源進(jìn)行熔煉，得到熔煉物；
B）將所述步驟A）得到的熔煉物依次進(jìn)行在線細(xì)化、在線除氣和在線過濾，得到在線處理產(chǎn)物；
C）將所述步驟B）得到的在線處理產(chǎn)物進(jìn)行鑄造，得到7050鋁合金；所述鑄造的速度為15~25mm/min，所述鑄造的溫度為730~760℃；
所述7050鋁合金包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：2.0~2.6%的Cu、1.9~2.6%的Mg、5.7~6.7%的Zn、0~0.06%的Ti、0~0.0009%的Be、0.08~0.15%的Zr和余量的Al。
本申請(qǐng)解決的技術(shù)問題在于，提供一種7050鋁合金的熱頂鑄造工藝，該工藝制得的7050鋁合金探傷合格率較高且晶粒度較細(xì)。
對(duì)比文件公開了一種硬質(zhì)鋁合金鑄錠（7N01合金）的精粒細(xì)化加工工藝，其特征在于包括以下步驟：
（1）先配料：合金的基體選用鋁錠，Mg、Zn 元素以純金屬的形式加入，考慮Cu、Cr、Ti、Zr 元素熔點(diǎn)較高，且在合金中含量較低，故以中間合金的形式加入；
（2）之后采用蓄熱式燃?xì)鉅t熔煉，熔煉溫度不超過750℃ ；
?。?）在熔煉過程中，取樣分析調(diào)整完化學(xué)成分和溫度后即要抓緊倒?fàn)t，Si的質(zhì)量百分含量控制在0.12%，F(xiàn)e的質(zhì)量百分含量控制在0.18%，Mg的質(zhì)量百分含量控制在1.30%~1.50%，Mn 的質(zhì)量百分含量控制在0.30%~0.35%，Cu的質(zhì)量百分含量控制在0.15%，Cr的質(zhì)量百分含量控制在0.2%~0.23%，Zn的質(zhì)量百分含量控制在4.30% ~4.60%，Zr的質(zhì)量百分含量控制在0.12%~0.15%，非檢測(cè)雜質(zhì)單個(gè)質(zhì)量百分含量控制在0.05%，總和控制在0.15%，盡量縮短熔體在爐內(nèi)停留的時(shí)間，倒?fàn)t前對(duì)爐內(nèi)熔體邊倒?fàn)t邊用永磁攪拌器對(duì)爐內(nèi)的熔體進(jìn)行三次充分?jǐn)嚢?，每次攪?0分鐘，正反轉(zhuǎn)各5分鐘，取樣時(shí)溫度為720℃以上，且取樣前預(yù)先對(duì)取樣勺、試樣模充分加熱，以防止試樣出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，爐前化學(xué)成分分析合格后即可倒入靜置爐；
（4）熔體倒入靜置爐后，用氬氣噴吹無(wú)鈉精煉劑進(jìn)行精煉，精煉劑用量1.5kg/t，精煉時(shí)間為10min以上，扒凈熔體表面的浮渣，向熔體表面均勻的撒上10kg無(wú)鈉覆蓋劑；
?。?）為細(xì)化鑄錠的晶粒，鑄造時(shí)，在靜置爐流口處用Al-Ti-B絲機(jī)加入Al-Ti-B絲，加入量小于500mm/min；
（6）為進(jìn)一步提高熔體的純潔度，用除氣機(jī)進(jìn)行第二次凈化進(jìn)一步除氣除渣，除氣機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速350r/min，工作時(shí)氬氣用量1.8m3/h，采用30ppi 和50ppi 的雙級(jí)過濾濾除熔體中的氧化夾雜物；
?。?）待熔體撒上10kg無(wú)鈉覆蓋劑后20min內(nèi)，用熱頂同水平鑄造法鑄造鑄錠，鑄造溫度為700℃~710℃，鑄造速度為30mm/min ；
?。?）為消除鑄錠的內(nèi)應(yīng)力及化學(xué)成分、組織的不均勻性，改善鑄錠的加工性能，使最終制品獲得良好的力學(xué)性能，需對(duì)鑄錠進(jìn)行均火，根據(jù)該合金的特性，均火溫度540±5℃，均火時(shí)升溫速度＜80℃/h，保溫時(shí)間7h，冷卻時(shí)轉(zhuǎn)入冷卻爐先強(qiáng)風(fēng)冷2h，再水冷0.5h，最后出爐。
本發(fā)明硬質(zhì)鋁合金鑄錠的精粒細(xì)化加工工藝，其中所述步驟（2）、（3）中，熔體在熔煉爐、靜置爐內(nèi)的停留時(shí)間均不得超過2小時(shí)。
本發(fā)明硬質(zhì)鋁合金鑄錠的精粒細(xì)化加工工藝，其中所述步驟(5)中在線添加Al-Ti-B絲，添加量為小于500mm/min，最終使合金達(dá)到Ti的質(zhì)量百分含量為0.06%-0.08%。
對(duì)比文件解決的技術(shù)問題在于，該加工工藝得到的鋁合金鑄錠具有良好的熱變形性能，擠壓時(shí)經(jīng)在線淬火有較高的強(qiáng)度，制品的焊接性能，耐腐蝕性能良好，有一定的耐應(yīng)力腐蝕性能，特別是具有較強(qiáng)的吸收沖擊能力和抗擊折疊的性能。
審查員認(rèn)為，本申請(qǐng)與對(duì)比文件之間的區(qū)別特征為：
1）鋁合金組分略有不同；
2）鑄造速度、鑄造溫度略有不同。
基于上述區(qū)別特征，審查員認(rèn)為，1）本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉7N01和7050都為常見的7系鋁合金牌號(hào)，二者主要合金元素基本相同，7N01的制備方法也可用于制備7050鋁合金，且Be作為本領(lǐng)域常規(guī)的合金化元素，具有細(xì)化鋁基體，是合金的塑形和韌性增加，疲勞強(qiáng)度進(jìn)一步改善等作用，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉其作用，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇添加，其添加量是可以通過常規(guī)試驗(yàn)得到的。
3）鑄造溫度和鑄造速度是本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際的鋁合金組分通過常規(guī)試驗(yàn)得到的，不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。
對(duì)比文件的確公開了本申請(qǐng)的大部分技術(shù)特征，而且技術(shù)效果相似，對(duì)比文件中也詳細(xì)記載了其工藝能夠降低鋁合金的熱裂紋傾向，且包括晶粒細(xì)化工藝。如果該案機(jī)械的按照“三步法”去判斷其創(chuàng)造性的話，本申請(qǐng)的答復(fù)確實(shí)不占優(yōu)勢(shì)。
但是，詳細(xì)的閱讀對(duì)比文件后，發(fā)現(xiàn)對(duì)比文件中記載了如下內(nèi)容“在鑄造速度降低時(shí)，會(huì)使冷卻強(qiáng)度加大，也能形成柱狀晶的生成條件，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)羽毛晶”。結(jié)合對(duì)比文件中的鑄造速度為30mm/min，那么，如果本領(lǐng)域技術(shù)人員在鑄造速度高于30mm/min的范圍內(nèi)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整試驗(yàn)，比如35~50mm/min，這是審查員所說(shuō)的“常規(guī)試驗(yàn)調(diào)整”；但是，本申請(qǐng)的鑄造速度范圍是15~25mm/min，在對(duì)比文件這一技術(shù)背景下，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的知道，將鑄造速度調(diào)小會(huì)出現(xiàn)羽毛晶缺陷，會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，這顯然不符合本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)思路。因此，本申請(qǐng)的鑄造速度并不屬于本領(lǐng)域能夠進(jìn)行的常規(guī)試驗(yàn)調(diào)整。
該案啟示：在合金類專利的審查意見答復(fù)中，涉及到具體參數(shù)被審查員評(píng)述為“常規(guī)試驗(yàn)調(diào)整”的問題，可以嘗試尋找一些給出反向啟示的公知常識(shí)或現(xiàn)有技術(shù)的證據(jù)，通常能進(jìn)行有利的反駁；
結(jié)合到申請(qǐng)文件的撰寫，在撰寫時(shí)，可以針對(duì)一些關(guān)鍵的參數(shù)設(shè)置比較例，比如，案例2中的申請(qǐng)文件在撰寫時(shí)就可以設(shè)置鑄造速度＞30mm/min以及＜30mm/min的比較例，通過數(shù)據(jù)的對(duì)比突出本申請(qǐng)的技術(shù)效果，也能夠在審查意見答復(fù)中發(fā)揮反例證據(jù)的作用。
綜上，由于合金類的案件中，產(chǎn)品的各成分的含量調(diào)節(jié)幅度較小，制備方法上也大多是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行的微調(diào)，但是，合金類的產(chǎn)品成分復(fù)雜，不同的成分、含量的調(diào)整以及工藝條件的改變，可能會(huì)導(dǎo)致著微觀結(jié)構(gòu)上的變化，如晶相結(jié)構(gòu)、種類不同，進(jìn)而影響合金性能。因此，最好結(jié)合合金的性能數(shù)據(jù)，以其性能數(shù)據(jù)作為直觀、有力的證據(jù)，進(jìn)行論述，相信會(huì)有更好的效果。
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