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文/集佳知識產(chǎn)權代理有限公司保定分部 付麗
合金類案件在化學類專利中占據(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利要求的形式撰寫，并且，合金的種類、型號一旦確定，那么，其合金成分應當符合國家標準中的合金成分含量要求，在一個范圍值內上下浮動。這樣，就給合金產(chǎn)品的創(chuàng)造性提升帶來了困難。同時，合金的制備方法大多都含有熱處理、燒結以及時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，或者二者的結合，在實質審查時很容易被審查員評價為“常規(guī)技術手段”和“本領域技術人員經(jīng)過有限次試驗即可得到的”。
那么，如何在撰寫階段突出合金產(chǎn)品的創(chuàng)造性，筆者將結合幾個實際的審查意見答復案例進行探討，希望通過對合金類專利的審查意見答復的探討，能夠給合金類專利的撰寫提供些許幫助。
案例一：
本申請請求保護一種7A85鋁合金，包括以下質量分數(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的質量比為4.5：1。
本申請所解決的技術問題在于，提供一種7A85鋁合金，同時具有較高的強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，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-銅合金的技術效果為，該合金相對于其他的鋁合金，同時具有可時效硬化、高強度、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，本申請權利要求1與對比文件之間的區(qū)別為：
1）權利要求1限定了Zn的用量為7.6%；
2）Zn和Mg的質量比為4.5:1。
基于上述區(qū)別特征，審查員認為，本領域技術人員清楚Zn/Mg的比值會影響產(chǎn)品強度、韌性等性能，因此，在對比文件公開Zn/Mg的比值范圍內，具體設定為本申請的比例范圍是本領域技術人員根據(jù)實際需要可以調整的，且其結果是本領域技術人員可以預期的。
根據(jù)“三步法”對創(chuàng)造性的判斷，首先要確認最接近的現(xiàn)有技術，然后確定發(fā)明的區(qū)別特征和發(fā)明實際解決的技術問題，最后，在上述基礎之上，判斷發(fā)明對本領域技術人員來說是否是顯而易見的。
對此，筆者認為，審查員確定了最接近的現(xiàn)有技術，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)明所解決的技術問題以及取得的技術效果。另外，還需要明確的一點是，審查員所認為的“可以預期的結果”究竟是什么？本申請中所取得的技術效果是否為審查員所說的“可預期的結果”。
那么，根據(jù)對比文件所給出的啟示，本領域技術人員在對比文件公開的合金成分基礎上進行優(yōu)化調整，審查員所認為的可預期的效果應當是在對比文件公開的整體性能平衡的效果基礎上提高其中一種或幾種的性能，如強度、斷裂韌性或耐腐蝕性。對比文件對探傷合格率這一技術問題沒有提及，本領域技術人員也無法預期在對比文件公開的合金成分的基礎上進行優(yōu)化和調整能否改善探傷合格率這一未知的性能。
本申請通過技術的改進，實現(xiàn)了對比文件中沒有記載的技術效果，那么，該技術效果就是本領域技術人員無法預期的，是具有創(chuàng)造性的。
該案啟示：因為有些技術效果數(shù)據(jù)，發(fā)明人可能認為不夠好，就沒有提供給代理人，但是，技術效果是否具有明顯的進步是與對比文件進行對比得到的，而實質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，可與發(fā)明人多溝通，盡可能提供多方面的技術效果數(shù)據(jù)，能夠在一定程度上提高合金類專利的授權幾率。
案例二：
本申請請求保護一種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源進行熔煉，得到熔煉物；
B）將所述步驟A）得到的熔煉物依次進行在線細化、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鋁合金包括以下質量分數(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。
對比文件公開了一種硬質鋁合金鑄錠（7N01合金）的精粒細化加工工藝，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 元素熔點較高，且在合金中含量較低，故以中間合金的形式加入；
?。?）之后采用蓄熱式燃氣爐熔煉，熔煉溫度不超過750℃ ；
?。?）在熔煉過程中，取樣分析調整完化學成分和溫度后即要抓緊倒爐，Si的質量百分含量控制在0.12%，F(xiàn)e的質量百分含量控制在0.18%，Mg的質量百分含量控制在1.30%~1.50%，Mn 的質量百分含量控制在0.30%~0.35%，Cu的質量百分含量控制在0.15%，Cr的質量百分含量控制在0.2%~0.23%，Zn的質量百分含量控制在4.30% ~4.60%，Zr的質量百分含量控制在0.12%~0.15%，非檢測雜質單個質量百分含量控制在0.05%，總和控制在0.15%，盡量縮短熔體在爐內停留的時間，倒爐前對爐內熔體邊倒爐邊用永磁攪拌器對爐內的熔體進行三次充分攪拌，每次攪拌10分鐘，正反轉各5分鐘，取樣時溫度為720℃以上，且取樣前預先對取樣勺、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行精煉，精煉劑用量1.5kg/t，精煉時間為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；
?。?）為細化鑄錠的晶粒，鑄造時，在靜置爐流口處用Al-Ti-B絲機加入Al-Ti-B絲，加入量小于500mm/min；
?。?）為進一步提高熔體的純潔度，用除氣機進行第二次凈化進一步除氣除渣，除氣機轉子的轉速350r/min，工作時氬氣用量1.8m3/h，采用30ppi 和50ppi 的雙級過濾濾除熔體中的氧化夾雜物；
?。?）待熔體撒上10kg無鈉覆蓋劑后20min內，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 ；
?。?）為消除鑄錠的內應力及化學成分、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性能，需對鑄錠進行均火，根據(jù)該合金的特性，均火溫度540±5℃，均火時升溫速度＜80℃/h，保溫時間7h，冷卻時轉入冷卻爐先強風冷2h，再水冷0.5h，最后出爐。
本發(fā)明硬質鋁合金鑄錠的精粒細化加工工藝，其中所述步驟（2）、（3）中，熔體在熔煉爐、靜置爐內的停留時間均不得超過2小時。
本發(fā)明硬質鋁合金鑄錠的精粒細化加工工藝，其中所述步驟(5)中在線添加Al-Ti-B絲，添加量為小于500mm/min，最終使合金達到Ti的質量百分含量為0.06%-0.08%。
對比文件解決的技術問題在于，該加工工藝得到的鋁合金鑄錠具有良好的熱變形性能，擠壓時經(jīng)在線淬火有較高的強度，制品的焊接性能，耐腐蝕性能良好，有一定的耐應力腐蝕性能，特別是具有較強的吸收沖擊能力和抗擊折疊的性能。
審查員認為，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，審查員認為，1）本領域技術人員知曉7N01和7050都為常見的7系鋁合金牌號，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作為本領域常規(guī)的合金化元素，具有細化鋁基體，是合金的塑形和韌性增加，疲勞強度進一步改善等作用，本領域技術人員知曉其作用，可以根據(jù)實際需要選擇添加，其添加量是可以通過常規(guī)試驗得到的。
3）鑄造溫度和鑄造速度是本領域技術人員可根據(jù)實際的鋁合金組分通過常規(guī)試驗得到的，不需要付出創(chuàng)造性勞動。
對比文件的確公開了本申請的大部分技術特征，而且技術效果相似，對比文件中也詳細記載了其工藝能夠降低鋁合金的熱裂紋傾向，且包括晶粒細化工藝。如果該案機械的按照“三步法”去判斷其創(chuàng)造性的話，本申請的答復確實不占優(yōu)勢。
但是，詳細的閱讀對比文件后，發(fā)現(xiàn)對比文件中記載了如下內容“在鑄造速度降低時，會使冷卻強度加大，也能形成柱狀晶的生成條件，有時也會出現(xiàn)羽毛晶”。結合對比文件中的鑄造速度為30mm/min，那么，如果本領域技術人員在鑄造速度高于30mm/min的范圍內進行參數(shù)調整試驗，比如35~50mm/min，這是審查員所說的“常規(guī)試驗調整”；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背景下，本領域技術人員顯而易見的知道，將鑄造速度調小會出現(xiàn)羽毛晶缺陷，會給生產(chǎn)帶來巨大損失，這顯然不符合本領域技術人員的常規(guī)思路。因此，本申請的鑄造速度并不屬于本領域能夠進行的常規(guī)試驗調整。
該案啟示：在合金類專利的審查意見答復中，涉及到具體參數(shù)被審查員評述為“常規(guī)試驗調整”的問題，可以嘗試尋找一些給出反向啟示的公知常識或現(xiàn)有技術的證據(jù)，通常能進行有利的反駁；
結合到申請文件的撰寫，在撰寫時，可以針對一些關鍵的參數(shù)設置比較例，比如，案例2中的申請文件在撰寫時就可以設置鑄造速度＞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效果，也能夠在審查意見答復中發(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節(jié)幅度較小，制備方法上也大多是在傳統(tǒng)工藝的基礎上進行的微調，但是，合金類的產(chǎn)品成分復雜，不同的成分、含量的調整以及工藝條件的改變，可能會導致著微觀結構上的變化，如晶相結構、種類不同，進而影響合金性能。因此，最好結合合金的性能數(shù)據(jù)，以其性能數(shù)據(jù)作為直觀、有力的證據(jù)，進行論述，相信會有更好的效果。
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