从合金类专利的审查意见答复看合金类专利的撰写

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作者：付丽 集佳知识产权

原标题：从合金类专利的审查意见答复看合金类专利的撰写

合金类案件在化学类专利中占据了较大的比重，主要出现在钢厂、铝厂等金属冶炼加工厂，或者一些特种合金的研究单位。由于合金产品一般采用组合物权利要求的形式撰写，并且，合金的种类、型号一旦确定，那么，其合金成分应当符合国家标准中的合金成分含量要求，在一个范围值内上下浮动。这样，就给合金产品的创造性提升带来了困难。同时，合金的制备方法大多都含有热处理、烧结以及时效处理等类似的步骤，因此，无论从产品成分还是合金的制备方法，或者二者的结合，在实质审查时都很容易被审查员评价为“常规技术手段”和“本领域技术人员经过有限次试验即可得到的”。

那么，如何在撰写阶段突出合金产品的创造性，笔者将结合几个实际的审查意见答复案例进行探讨，希望通过对合金类专利的审查意见答复的探讨，能够给合金类专利的撰写提供些许帮助。

案例一

本申请请求保护一种7A85铝合金，包括以下质量分数的组分：

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%；余量为Al；

所述Zn和Mg的质量比为4.5：1。

本申请所解决的技术问题在于，提供一种7A85铝合金，同时具有较高的强度和较高的探伤合格率。

对比文件公开了一种铝-锌-镁-铜合金，以重量%计，约6.5~7.9%的Zn，约1.4~2.1%的Mg，约1.2~1.8%的Cu，且优选其中（0.9Mg-0.5）≤Cu≤0.9Mg，约0~0.5%的Zr，约0~0.7%的Sc，约0~0.4%的Cr，约0~0.3%的Hf，约0~0.4%的Ti，约0~0.8%的Mn，余量为铝和其他附带元素。上述铝合金可能包括杂质或附带添加物或有目的添加物，例如最高值0.3%的铁，优选最高值0.14%的铁，最高值0.2%的硅（Si），并优选最高值0.12%的硅，Zr的最高含量优选为最大0.15%。Zr含量的适当范围为0.04~0.15%。Zr加入量的上限更优选为0.13%，甚至更优选的是不高于0.11%。其中，Zn/Mg含量比为3.09~5.64。

对比文件中铝-锌-镁-铜合金的技术效果为，该合金相对于其他的铝合金，同时具有可时效硬化、高强度、高断裂韧性和高耐腐蚀性这几种性能平衡的铝合金。

审查员意见

审查员指出，本申请权利要求1与对比文件之间的区别为：

1）权利要求1限定了Zn的用量为7.6%；

2）Zn和Mg的质量比为4.5:1。

基于上述区别特征，审查员认为，本领域技术人员清楚Zn/Mg的比值会影响产品强度、韧性等性能，因此，在对比文件公开Zn/Mg的比值范围内，具体设定为本申请的比例范围是本领域技术人员根据实际需要可以调整的，且其结果是本领域技术人员可以预期的。

根据“三步法”对创造性的判断，首先要确认最接近的现有技术，然后确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题，最后，在上述基础之上，判断发明对本领域技术人员来说是否是显而易见的。

笔者意见

对此，笔者认为，审查员确定了最接近的现有技术，明确了本申请和对比文件之间的区别特征，但是，忽视了本发明所解决的技术问题以及取得的技术效果。另外，还需要明确的一点是，审查员所认为的“可以预期的结果”究竟是什么，本申请中所取得的技术效果是否为审查员所说的“可预期的结果”。

那么，根据对比文件所给出的启示，本领域技术人员在对比文件公开的合金成分基础上进行优化调整，审查员所认为的可预期的效果应当是在对比文件公开的整体性能平衡的效果基础上提高其中一种或几种的性能，如强度、断裂韧性或耐腐蚀性。对比文件对探伤合格率这一技术问题没有提及，本领域技术人员也无法预期在对比文件公开的合金成分的基础上进行优化和调整能否改善探伤合格率这一未知的性能。

本申请通过技术的改进，实现了对比文件中没有记载的技术效果，那么，该技术效果就是本领域技术人员无法预期的，是具有创造性的。

案例启示

因为有些技术效果数据，发明人可能认为不够好，就没有提供给代理人，但是，技术效果是否具有明显的进步是与对比文件进行对比得到的，而实质审查中审查员找到什么对比文件，在撰写阶段是无法确定的，因此，在撰写合金类专利时，可与发明人多沟通，尽可能提供多方面的技术效果数据，能够在一定程度上提高合金类专利的授权几率。

案例二

本申请请求保护一种7050铝合金的热顶铸造工艺，包括以下步骤：

A）将Cu源、Mg源、Zn源、Ti源、Be源、Zr源和Al源进行熔炼，得到熔炼物；

B）将所述步骤A）得到的熔炼物依次进行在线细化、在线除气和在线过滤，得到在线处理产物；

C）将所述步骤B）得到的在线处理产物进行铸造，得到7050铝合金；所述铸造的速度为15~25mm/min，所述铸造的温度为730~760℃；

所述7050铝合金包括以下质量分数的组分：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。

本申请解决的技术问题在于，提供一种7050铝合金的热顶铸造工艺，该工艺制得的7050铝合金探伤合格率较高且晶粒度较细。

对比文件公开了一种硬质铝合金铸锭（7N01合金）的精粒细化加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）先配料：合金的基体选用铝锭，Mg、Zn 元素以纯金属的形式加入，考虑Cu、Cr、Ti、Zr 元素熔点较高，且在合金中含量较低，故以中间合金的形式加入；

（2）之后采用蓄热式燃气炉熔炼，熔炼温度不超过750℃ ；

（3）在熔炼过程中，取样分析调整完化学成分和温度后即要抓紧倒炉，Si的质量百分含量控制在0.12%，Fe的质量百分含量控制在0.18%，Mg的质量百分含量控制在1.30%~1.50%，Mn 的质量百分含量控制在0.30%~0.35%，Cu的质量百分含量控制在0.15%，Cr 的质量百分含量控制在0.2%~0.23%，Zn的质量百分含量控制在4.30% ~4.60%，Zr的质量百分含量控制在0.12%~0.15%，非检测杂质单个质量百分含量控制在0.05%，总和控制在0.15%，尽量缩短熔体在炉内停留的时间，倒炉前对炉内熔体边倒炉边用永磁搅拌器对炉内的熔体进行三次充分搅拌，每次搅拌10分钟，正反转各5分钟，取样时温度为720℃以上，且取样前预先对取样勺、试样模充分加热，以防止试样出现偏析现象，炉前化学成分分析合格后即可倒入静置炉；

（4）熔体倒入静置炉后，用氩气喷吹无钠精炼剂进行精炼，精炼剂用量1.5kg/t，精炼时间为10min以上，扒净熔体表面的浮渣，向熔体表面均匀的撒上10kg无钠覆盖剂；

（5）)为细化铸锭的晶粒，铸造时，在静置炉流口处用Al-Ti-B丝机加入Al-Ti-B丝，加入量小于500mm/min；

（6）)为进一步提高熔体的纯洁度，用除气机进行第二次净化进一步除气除渣，除气机转子的转速350r/min，工作时氩气用量1.8m3/h，采用30ppi 和50ppi 的双级过滤滤除熔体中的氧化夹杂物；

（7）待熔体撒上10kg 无钠覆盖剂后20min内，用热顶同水平铸造法铸造铸锭，铸造温度为700℃~710℃，铸造速度为30mm/min ；

（8）为消除铸锭的内应力及化学成分、组织的不均匀性，改善铸锭的加工性能，使最终制品获得良好的力学性能，需对铸锭进行均火， 根据该合金的特性，均火温度540±5℃，均火时升温速度＜80℃/h， 保温时间7h，冷却时转入冷却炉先强风冷2h，再水冷0.5h，最后出炉。

本发明硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺，其中所述步骤 （2）、（3）中，熔体在熔炼炉、静置炉内的停留时间均不得超过2小时。

本发明硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺，其中所述步骤 (5) 中在线添加Al-Ti-B丝，添加量为小于 500mm/min，最终使合金达到 Ti 的质量百分含量为0.06%-0.08%。

对比文件解决的技术问题在于，该加工工艺得到的铝合金铸锭具有良好的热变形性能，挤压时经在线淬火有较高的强度，制品的焊接性能，耐腐蚀性能良好，有一定的耐应力腐蚀性能， 特别是具有较强的吸收冲击能力和抗击折叠的性能。

审查员意见

审查员认为，本申请与对比文件之间的区别特征为：

1）铝合金组分略有不同；

2）铸造速度、铸造温度略有不同。

基于上述区别特征，审查员认为：

（1）本领域技术人员知晓7N01和7050都为常见的7系铝合金牌号，二者主要合金元素基本相同，7N01的制备方法也可用于制备7050铝合金，且Be作为本领域常规的合金化元素，具有细化铝基体，是合金的塑形和韧性增加，疲劳强度进一步改善等作用，本领域技术人员知晓其作用，可以根据实际需要选择添加，其添加量是可以通过常规试验得到的。

（2）铸造温度和铸造速度是本领域技术人员可根据实际的铝合金组分通过常规试验得到的，不需要付出创造性劳动。

笔者意见

对比文件的确公开了本申请的大部分技术特征，而且技术效果相似，对比文件中也详细记载了其工艺能够降低铝合金的热裂纹倾向，且包括晶粒细化工艺。如果该案机械的按照“三步法”去判断其创造性的话，本申请的答复确实不占优势。

但是，详细的阅读对比文件后，发现对比文件中记载了如下内容“在铸造速度降低时，会使冷却强度加大，也能形成柱状晶的生成条件，有时也会出现羽毛晶”。结合对比文件中的铸造速度为30mm/min，那么，如果本领域技术人员在铸造速度高于30mm/min的范围内进行参数调整试验，比如35~50mm/min，这是审查员所说的“常规试验调整”；但是，本申请的铸造速度范围是15~25mm/min，在对比文件这一技术背景下，本领域技术人员显而易见的知道，将铸造速度调小会出现羽毛晶缺陷，会给生产带来巨大损失，这显然不符合本领域技术人员的常规思路。因此，本申请的铸造速度并不属于本领域能够进行的常规试验调整。

案例启示

在合金类专利的审查意见答复中，涉及到具体参数被审查员评述为“常规试验调整”的问题，可以尝试寻找一些给出反向启示的公知常识或现有技术的证据，通常能进行有利的反驳。

结合到申请文件的撰写，在撰写时，可以针对一些关键的参数设置比较例，比如，案例2中的申请文件在撰写时就可以设置铸造速度＞30mm/min以及＜30mm/min的比较例，通过数据的对比突出本申请的技术效果，也能够在审查意见答复中发挥反例证据的作用。

综上，由于合金类的案件中，产品的各成分的含量调节幅度较小，制备方法上也大多是在传统工艺的基础上进行的微调，但是，合金类的产品成分复杂，不同的成分、含量的调整以及工艺条件的改变，可能会导致着微观结构上的变化，如晶相结构、种类不同，进而影响合金性能。因此，最好结合合金的性能数据，以其性能数据作为直观、有力的证据，进行论述，相信会有更好的效果。

来源：IPRdaily中文网（iprdaily.cn）

作者：付丽 集佳知识产权

编辑：IPRdaily王颖          校对：IPRdaily纵横君

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