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:
本申請請求保護(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的最高含量優(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。
對比文件中鋁-鋅-鎂-銅合金的技術(shù)效果為,該合金相對于其他的鋁合金,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,本申請權(quán)利要求1與對比文件之間的區(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,在對比文件公開Zn/Mg的比值范圍內(nèi),具體設(shè)定為本申請的比例范圍是本領(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)明對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是否是顯而易見的。
對此,筆者認(rèn)為,審查員確定了最接近的現(xiàn)有技術(shù),明確了本申請和對比文件之間的區(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?本申請中所取得的技術(shù)效果是否為審查員所說的“可預(yù)期的結(jié)果”。
那么,根據(jù)對比文件所給出的啟示,本領(lǐng)域技術(shù)人員在對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。對比文件對探傷合格率這一技術(shù)問題沒有提及,本領(lǐng)域技術(shù)人員也無法預(yù)期在對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。
本申請通過技術(shù)的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了對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)步是與對比文件進(jìn)行對比得到的,而實(shí)質(zhì)審查中審查員找到什么對比文件,在撰寫階段是無法確定的,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:
本申請請求保護(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:
?。?)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℃ ;
(3)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前對爐內(nèi)熔體邊倒?fàn)t邊用永磁攪拌器對爐內(nèi)的熔體進(jìn)行三次充分?jǐn)嚢瑁看螖嚢?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;
?。?)熔體倒入靜置爐后,用氬氣噴吹無鈉精煉劑進(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;
?。?)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 的雙級過濾濾除熔體中的氧化夾雜物;
(7)待熔體撒上10kg無鈉覆蓋劑后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,本申請與對比文件之間的區(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)。
對比文件的確公開了本申請的大部分技術(shù)特征,而且技術(shù)效果相似,對比文件中也詳細(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,本申請的答復(fù)確實(shí)不占優(yōu)勢。
但是,詳細(xì)的閱讀對比文件后,發(fā)現(xiàn)對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,這是審查員所說的“常規(guī)試驗(yàn)調(diào)整”;但是,本申請的鑄造速度范圍是15~25mm/min,在對比文件這一技術(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)合到申請文件的撰寫,在撰寫時(shí),可以針對一些關(guān)鍵的參數(shù)設(shè)置比較例,比如,案例2中的申請文件在撰寫時(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)的對比突出本申請的技術(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。