【事件の表示】
　特許第２９５９９３４号「耐熱フェライト系ステンレス鋼」の請求項１、４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９５９９３４号の請求項１、４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第２９５９９３４号の請求項１〜５に係る発明についての出願は、平成５年９月２日になされ、平成１１年７月３０日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、請求項１及び４に係る発明の特許について、特許異議の申立てがなされ、取消理由通知（平成１３年５月２９日付け）がなされ、特許異議意見書が提出され、さらに、取消理由通知（平成１３年１２月４日付け）の手交がなされると同時に、平成１３年１２月７日に、訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
2-1.訂正の内容
　ａ．特許請求の範囲の請求項４の
　「重量％で、
Mo：0.1〜2.0
Ｗ：0.1〜2.0
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は0.1〜3.0重量％の範囲で含有する請求項３記載の耐熱フェライト系ステンレス鋼。」を、
　「重量％で、
Ｃ：0.003〜0.015
Si：0.1〜2
Mn：0.1〜2
Ｐ：0.01〜0.1
Ｓ：0.01以下
Cr：17〜20
Nb：0.2〜0.6
Ｎ：0.030〜0.3
Ｖ：0.01〜1.0
の範囲で1≦(Ｖ/51)／(Ｎ/14)を満たし、かつ、
Mo：0.1〜2.0
Ｗ：0.1〜2.0
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は0.1〜3.0重量％の範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、950℃での引張強度が20MPa以上である耐熱フェライト系ステンレス鋼。」
と訂正する。
　ｂ．明細書の段落【0023】の
　「Ｎ：・・・また、Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため・・・を満たす上で0.005〜0.3％とした。」を、
　「Ｎ：・・・また、Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため・・・を満たす上で、Mo、Ｗのいずれをも含まない場合は0.005〜0.3％とし、Mo、Ｗの少なくとも一種を含む場合は0.030〜0.3％とした。」
と訂正する。
2-2.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ａの訂正は、請求項４に係る発明を、訂正前の従属請求項から独立請求項にすると共に、その発明における「Ｎ含有量」の下限を、実施例におけるMo及びＷの少なくとも一種を含む試料No.A12〜A14のＮ含有量が、それぞれ0.048重量％、0.052重量％、0.030重量％であることに基づいて、訂正前の0.005から0.030重量％に引き上げる訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｂの訂正は、特許請求の範囲の請求項４における「Ｎ含有量」の訂正に伴い、それに対応する発明の詳細な説明の記載を整合するように訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号に規定する明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
2-3.独立特許要件
　請求項５は、特許異議の申立てのされていない請求項であるが、請求項４が、特許請求の範囲の減縮を目的として訂正された結果、請求項１、２、３、または４を引用する請求項５も、同じく訂正されたことになるが、下記3-4.のとおり、請求項１に係る発明は、刊行物１〜４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではなく、また、請求項４に係る発明は、刊行物５に記載された発明ではなく、刊行物５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものでもないから、請求項５に係る発明は、同様の理由により、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ないとすることはできない。
2-4.訂正の適否についての結論
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立てについての判断
3-1.本件発明
　上記２．で示したとおり、上記訂正が認められるから、本件請求項１及び請求項４に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１及び請求項４に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】重量％で、
　Ｃ：0.003〜0.015
　Ｎ：0.02以下
　Ｃ＋Ｎ：0.03以下
　Si：0.1〜2
　Mn：0.1〜2
　Ｐ：0.01〜0.1
　Ｓ：0.01以下
　Cr：17〜20
　Ti：0.01〜0.5
　Nb：0.3〜0.8
　Mo：0.1〜2.0を含み、
残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記式で計算されるeff.Nbが0.3〜0.6の範囲であることを特徴とする、950℃での引張強度が20MPa以上で、かつ耐高温塩害腐食性および加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼。
　eff.Nb(％)＝Nb(％)−3.93・fc/12−93・fn/14
但し、(1)Ti(％)−48・(Ｎ(％)/2)／14＞0のとき、
　Ｃ(％)−12・(Ti(％)−48・(Ｎ(％)/2)/14)／48＞0で
　fc＝Ｃ(％)−12・{Ti(％)−48・(Ｎ(％)/2)/14}／48
　fn＝Ｎ(％)／2 　
　Ｃ(％)−12・(Ti(％)−48・(Ｎ(％)/2)/14)／48≦0で
　fc＝0
　fn＝Ｎ(％)／2
　(2)Ti(％)−48・(Ｎ(％)/2)／14≦0のとき、
　fc＝Ｃ(％)
　fn＝Ｎ(％)−14・(Ti(％)/2)／48
（以下、「本件第１発明」という。）
【請求項４】重量％で、
　Ｃ：0.003〜0.015
　Si：0.1〜2
　Mn：0.1〜2
　Ｐ：0.01〜0.1
　Ｓ：0.01以下
　Cr：17〜20
　Nb：0.2〜0.6
　Ｎ：0.030〜0.3
　Ｖ：0.01〜1.0
の範囲で1≦(Ｖ/51)／(Ｎ/14)を満たし、かつ、
　Mo：0.1〜2.0
　Ｗ：0.1〜2.0
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は0.1〜3.0重量％の範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、950℃での引張強度が20MPa以上である耐熱フェライト系ステンレス鋼。
（以下、「本件第４発明」という。）」
3-2.申立て理由の概要
　特許異議申立人は、甲第１〜５号証を提出し、本件第１発明は、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件第１発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、また、本件第４発明は、甲第５号証に記載された発明であるから、本件第４発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである、と主張している。
3-3.刊行物に記載された発明
　当審が通知した取消理由において引用された刊行物１（特開平５−１７１３６０号公報、甲第１号証と同じ）には、
　「【請求項１】重量％で、Ｃ：0.02％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Ｓ：0.005％以下、Cu：0.1〜1.0％、Cr：19.0〜25.0％、Mo：1.0％を超え3.0％まで、Nb：0.1〜1.0％、Al：0.20％以下、Ｎ：0.02％以下、残部はFeおよび不可避的不純物で、かつ21％≦Cr＋Mo+Nb≦25％、Ｃ＋Ｎ≦0.03％を満足する化学組成を持ち成形性と熱疲労特性に優れた自動車のエキゾースト・マニホールド用鋼。」（特許請求の範囲）
が記載され、また、
　「【0013】
【作用】本発明の鋼は、前記各合金成分の適性量の組合せと、不純物元素の厳密な規制によって、前記の目的を達成する優れた特性をもつに至るのであるが、特に大きな特徴は次の点にある。
【0014】(1)1000℃での耐酸化性を高めるため、Cr含有量を増加したこと。」（第２欄33〜39行）
　「【0015】(2)1000℃の高温強度を高めるには、Mo含有量を増加したこと。」（第２欄50行〜第３欄１行）」
　「【0018】熱疲労寿命に影響する材料特性としては、前述の熱膨張率以外に、耐酸化性、高温強度および高温延性がある。熱膨張係数の本質的に小さいフェライトステンレスを用いた場合、上記の(1)と(2)に述べたCrとMo、ならびに高温強度の改善に効果があるNbを加味して、Cr＋Mo＋Nb≧21％とすれば、熱疲労特性も大きく向上する。」（第３欄12〜18行）
　「【0020】鋼板の成形性改善には、軟質化、高延性化が必要である。図３は、Si：0.4％、Mn：0.4％、Cu：0.5％、Cr：20％、Mo：2％、Nb：0.6％をベース組成としてＣとＮの含有量と伸びとの関係を調べた結果である。Ｃ、Ｎのそれぞれが低いほど、伸びが大きくなるが、Ｃ＋Ｎで0.03％以下であれば、目標とする30％以上の伸びが確保できる。なお、Cr、Mo、Nbは伸びを低下させる成分であるから、Cr＋Mo＋Nbを25％以下に抑えることも必要である。また、0.1〜1.0％のCuは延性向上に有効である。」（第３欄21〜30行）
　「【0025】Cu：Cuは0.1％以上の含有量で鋼板の深絞り性を改善する作用をもつ。しかしながら、1.0％を超えると降伏強度が高くなり過ぎて成形性が損なわれるから、0.1〜1.0％の範囲で含有させるのがよい。」（第３欄46〜49行）
　「【0028】Nb：Nbには結晶粒界での炭化物、窒化物の析出を抑制して耐酸化性を向上させる作用がある。また、Nbは固溶状態で高温強度を改善する効果も大きい。これらの効果が明らかになるのは0.1％からであるが、1.0％を越えると鋼が硬質化するので上限は1.0％とする。」（第４欄13〜18行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物２（「材料とプロセス」Vol.4(1991)、No.6、第1796-1799頁、甲第２号証と同じ）には、
　「自動車排気マニフォールド用高耐熱フェライト系ステンレス鋼の開発」と題し、
　「従来鋼には0.4mass％（以下、mass％は％と略す）のNbが添加されており、これは高温強度に寄与するものと考えられるが、一般にNbはＣやＮと結合し易く、強化因子として考える場合にはNbの存在状態が問題である。そこで、まず高温強度に対するNb−(Ｃ＋Ｎ)バランスの影響について検討した。・・・このように(Ｃ＋Ｎ)量が低い場合に、より高強度が得られること、更に焼鈍温度を高温化した場合にNbの効果が高Nb側まで出現することから、Nbによる強化は固溶による部分が大きいと考えられる。・・・したがって、高温強度を向上させるには、Nb添加量を増し、(Ｃ＋Ｎ)量を抑え、かつ焼鈍温度を高くして、固溶Nb量を可及的に増加させることが最も有効な手段の一つであると考えられる。」（第1797頁10行〜第1798頁５行）
　「フェライト系ステンレス鋼の高温強度を向上させるには、固溶Nb量を可及的に増加させることが最も有効な手段の一つであると考えられる。」（第1799頁下から13〜12行）
とそれぞれ記載されている。
　同じく引用された刊行物３（「鉄と鋼」第73年第３号、昭和62年3月、第103〜110頁、甲第３号証と同じ）には、
　「Ti安定化ステンレス鋼連鋳鋳片の表面生成疵機構」と題し、
　「Ti安定化ステンレス鋼は、Ti添加により粒界腐食感受性や成形性などが改善され、この特徴ゆえに、近年その用途ならびに量的な拡大が著しい。」（第103頁左欄２〜４行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物４（大山正他２名共著「ステンレスのおはなし」1990年7月30日、財団法人日本規格協会発行、第74〜78頁、甲第４号証と同じ）には、ステンレスの機械的性質について、
　「フェライト系ステンレスの機械的性質は鋼中の炭素及び窒素含有量による影響が大きく、この両元素の量を低くするかあるいはこれらを炭化物、窒化物として固定させる効果があるチタンないしニオブを少量添加した鋼では、耐力、引張強さが低下し、伸びが上昇するために加工性が著しく改善されます。・・・切欠きじん性とは鋼にノッチになるようなきずがあった場合でもそこからき裂が生じにくいというじん性をどの程度持っているかを示す性質です。この性質も鋼中の炭素、窒素を低減したりチタンなどを添加した鋼種ではかなりの改善がみられます。」（第76頁末行〜第77頁10行）
　「また、フェライト系ステンレスは約950℃以上に加熱されると結晶粒の粗大化を伴う“高温ぜい性”とよばれるぜい化現象があります。この高温ぜい性は750〜800℃で焼なましを行うことによってじん性がやや回復します。成分的にはTi，Nbの添加により鋼中の炭素、窒素を固定化するか、極低炭素、窒素とすることがぜい化の防止に有効です。」（第78頁３〜８行）
と記載されている。
　同じく刊行物５（特開平４−２２８５３９号公報、甲第５号証と同じ）には、
　「【請求項１】Ｃ：0.007wt％以下、
Si：1.0wt％以下、
Ｖ：0.05wt％以上0.4wt％以下、
Mn：0.4wt％以下、
Ｐ：0.03wt％以下、
Mo：0.05wt％以上2.5wt％以下、
Ｓ：0.00wt4％以下、
Cr：16wt％以上20wt％以下、
Ｎ：0.007wt％以下、
Ｏ：0.005wt％以下
を含み、さらにNbを0.4wt％以上1.0wt％以下でかつNb≦−107×(Ｃ＋Ｎ)＋2.0を満足する範囲にて含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼。」（特許請求の範囲の請求項１）
が記載され、また、
　「Ｎ：0.007wt％以下
Ｃと同じく母材、溶接部加工性に有害なため、特に0.007wt％以下とする。」（第３欄24〜26行）
　「Ｖ：0.05〜0.4wt％
Ｖは本発明において非常に重要な元素である。溶接部の加工性は、Mo−Nb含有鋼の場合、極低Ｃ，Ｎとした上で、Ｖ含有によって著しく向上する。」（第３欄43〜46行）
と記載され、
　表１には、本発明鋼No.3として、その化学成分がwt％でＣ：0.004、Si：0.55、Mn：0.34、Ｐ：0.025、Ｓ：0.003、Cr：17.8、Nb：0.81、Ｎ：0.006、Ｖ：0.05、Ｏ：0.003、Mo：0.10であるフェライト系ステンレス鋼が示され、表２には、本発明鋼No.3は900℃引張強度（TS,kgf/mm2）が3.2であり、エリクセン値は母材部及び溶接部いずれも優れていることが示されている。
3-4.当審の判断
1)本件第１発明について
　本件第１発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、両者は、「Ｃ，Ｎ，Si，Mn，Ｐ，Ｓ，Cr，Nb，Moを含む、高温での引張強度が高く、かつ耐高温腐食性および加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼。」である点で一致し、Ｃ，Ｎ，Ｃ＋Ｎ，Si，Mn，Ｐ，Ｓ，Cr，Nb，Moの各含有量において重複するが、a)本件第１発明が、Tiを0.01〜0.5重量％含むのに対し、刊行物１に記載された発明はTiを含まない点、b)本件第１発明が、Al、Cuを含むことが明らかでないのに対し、刊行物１に記載された発明は、Alを0.20％以下、Cuを0.1〜1.0％含む点で、主として相違する。
　上記相違点、特にa)について検討する。
　本件第１発明は、「鋼中のＣ＋Ｎを低減し、さらにTiを適量添加することでこれらを固定して固溶Ｃ＋Ｎ量を低下させ加工性の向上を図ると同時に、Ti(Ｃ,Ｎ)による高温の析出強化も機能させ」（本件明細書の段落【００１０】）、また、「Ti添加の最も重要な役割は、MoやNbよりもＣ，Ｎとの親和力を利用して、TiでＣ，Ｎを固定すること」にあり、「TiによりＣ，Ｎを固定することでMo，ＷおよびNbの炭窒化物の析出を抑制し、これらの元素の固溶量を使用前だけでなく、高温長時間に渡り確保することを可能にしている」（同段落【００１１】）ものであり、さらに、「Tiは、Mo，ＷおよびNbよりもＣ，Ｎとの親和力が強いため、使用中のNb，Moの炭窒化物の析出を抑える働き」があり、「これにより、使用中の固溶Mo，ＷおよびNbを確保でき、使用中の高温強度を確保できる」（同段落【００２０】）というものである。
　これに対して、刊行物１に記載された発明は、1000℃での耐酸化性を高めるため、Cr含有量を増加し、1000℃の高温強度を高めるため、Mo含有量を増加し、熱疲労特性を向上させるため、高温強度の改善に効果があるNbを加味して、Cr＋Mo＋Nbの下限値を定め、鋼板の成形性改善のために、Ｃ＋Ｎ、Cr＋Mo＋Nbの上限値を定めたものであるから、Ｃ，Ｎを固定することで使用中のNb，Moの炭窒化物の析出を抑え、使用中の固溶MoおよびNbを確保し、使用中の高温強度を確保するものではない。
　一方、刊行物２には、高耐熱フェライト系ステンレス鋼において、Nbによる強化は固溶による部分が大きく、高温強度を向上させるには、Nb添加量を増し、(Ｃ＋Ｎ)量を抑え、かつ焼鈍温度を高くして、固溶Nb量を可及的に増加させることが最も有効な手段の一つであることが記載されているが、Tiの添加については何ら示唆がなく、また、刊行物３には、ステンレス鋼にTiを添加することにより粒界腐食感受性や成形性などが改善されることが記載されているが、Tiを添加することによりMoおよびNbの固溶量を確保することについては示唆がなく、刊行物４には、フェライト系ステンレス鋼に、Ti，Nbを添加し、Ｃ，Ｎを固定化することにより、加工性、じん性を改善し、高温ぜい性を防止することが記載されているが、NbをTiと同じ炭窒化物形成元素として認識するものであり、TiによりＣ，Ｎを固定することでMoおよびNbの炭窒化物の析出を抑制し、これらの元素の固溶量を確保することについては示唆がないから、刊行物２〜４を参照しても、使用中の固溶MoおよびNbを確保し、使用中の高温強度を確保するために、刊行物１に記載された耐熱フェライト系ステンレス鋼に、Tiを添加することを当業者が容易に想到し得たとはいえない。
　したがって、本件第１発明は、刊行物１〜４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
2)本件第４発明について
　本件第４発明と刊行物５に記載された発明とを対比すると、刊行物５に記載された発明においては、900℃引張強度（TS,kgf/mm2）が3.2（31.4MPa）であり、950℃での引張強度が20MPa以上であると認められるから、両者は、「Ｃ，Si，Mn，Ｐ，Ｓ，Cr，Nb，Ｎ，Ｖ，Moを含み、1≦(Ｖ/51)／(Ｎ/14)を満たし、残部Feおよび不可避的不純物からなる、950℃での引張強度が20MPa以上である耐熱フェライト系ステンレス鋼。」である点で一致し、Ｃ，Si，Mn，Ｐ，Ｓ，Cr，Nb，Ｖ，Moの各含有量において重複するものの、Ｎの含有量が、本件第４発明においては、「0.030〜0.3重量％」であるのに対し、刊行物５に記載された発明においては、「0.007wt％以下」である点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　本件第４発明は、「Ｖの析出物（ＶＮと推定される）の析出強化を利用し、900℃を越える温度域での高温強化を図ったもの」であり、「Ｖの析出強化の効果は、高温時効後に於いても大きくは低下しない」（本件明細書の段落【0014】）ものであり、Ｎは、「Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため」、「Mo、Ｗの少なくとも一種を含む場合は0.030〜0.3％とした」（同段落【0023】）ものである。
　これに対して、刊行物５に記載された発明は、「Ｖは本発明において非常に重要な元素である。溶接部の加工性は、Mo−Nb含有鋼の場合、極低Ｃ、Ｎとした上で、Ｖ含有によって著しく向上する。」ものであり、Ｎは、「Ｃと同じく母材、溶接部加工性に有害なため、特に0.007wt％以下とする。」ものであるから、ＶＮ析出形成元素として高温強化に寄与させるために、Ｎの含有量を0.030以上とすることを示唆するものではない。
　したがって、本件第４発明は、刊行物５に記載された発明であるとすることはできない。
　なお、取消理由では、特許法第２９条第２項違反も通知しているが、刊行物５に記載された発明において、Ｎは、溶接部加工性に有害なため、0.007wt％以下とするものであるから、ＶＮ析出形成元素として高温強化に寄与させるために、Ｎの含有量を0.030〜0.3％とすることを当業者が容易に想到し得たとはいえない。
　したがって、本件第４発明は、刊行物５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることもできない。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件第１発明及び第４発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件第１発明及び第４発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年２月１５日（２００２．２．１５）
【訂正の要旨】
　ａ．特許請求の範囲の請求項４の
　「重量％で、
Ｍｏ：０．１〜２．０
Ｗ　：０．１〜２．０
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は０．１〜３．０重量％の範囲で含有する請求項３記載の耐熱フェライト系ステンレス鋼。」を、
　特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「重量％で、
Ｃ　：０．００３〜０．０１５
Ｓｉ：０．１〜２
Ｍｎ：０．１〜２
Ｐ　：０．０１〜０．１
Ｓ　：０．０１以下
Ｃｒ：１７〜２０
Ｎｂ：０．２〜０．６
Ｎ　：０．０３０〜０．３
Ｖ　：０．０１〜１．０
の範囲で１≦（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）を満たし、かつ、
Ｍｏ：０．１〜２．０
Ｗ　：０．１〜２．０
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は０．１〜３．０重量％の範囲で含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、９５０℃での引張強度が２０ＭＰａ以上である耐熱フェライト系ステンレス鋼。」
と訂正する。
　ｂ．明細書の段落【００２３】の
　「Ｎ：・・・また、Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため・・・を満たす上で０．００５〜０．３％とした。」を、
　明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「Ｎ：・・・また、Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため・・・を満たす上で、Ｍｏ、Ｗのいずれをも含まない場合は０．００５〜０．３％とし、Ｍｏ、Ｗの少なくとも一種を含む場合は０．０３０〜０．３％とした。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
耐熱フェライト系ステンレス鋼
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　重量％で、
　Ｃ：０．００３〜０．０１５
　Ｎ：０．０２以下
　Ｃ＋Ｎ：０．０３以下
　Ｓｉ：０．１〜２
　Ｍｎ：０．１〜２
　Ｐ：０．０１〜０．１
　Ｓ：０．０１以下
　Ｃｒ：１７〜２０
　Ｔｉ：０．０１〜０．５
　Ｎｂ：０．３〜０．８
　Ｍｏ：０．１〜２．０を含み、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、かつ
　下記式で計算されるｅｆｆ．Ｎｂが０．３〜０．６の範囲であることを特徴とする、９５０℃での引張強度が２０Ｍｐａ以上で、かつ耐高温塩害腐食性および加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼。
　ｅｆｆ．Ｎｂ（％）＝Ｎｂ（％）−３・９３・ｆｃ／１２−９３・ｆｎ／１４
但し、▲１▼Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４＞０のとき、
　Ｃ（％）−１２・（Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４）／４８＞０で
　ｆｃ＝Ｃ（％）−１２・｛Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４｝／４８
　ｆｎ＝Ｎ（％）／２
　Ｃ（％）−１２・（Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４）／４８≦０で
　ｆｃ＝０
　ｆｎ＝Ｎ（％）／２
　▲２▼Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４≦０のとき、
　ｆｃ＝：Ｃ（％）
　ｆｎ＝Ｎ（％）−１４・（Ｔｉ（％）／２）／４８
　【請求項２】　重量％で、
　Ｃ：０．００３〜０．０１５
　Ｎ：０．０２以下
　Ｃ＋Ｎ：０．０３以下
　Ｓｉ：０．１〜２
　Ｍｎ：０．１〜２
　Ｐ：０．０１〜０．１
　Ｓ：０．０１以下
　Ｃｒ：１７〜２０
　Ｔｉ：０．０１〜０．５
　Ｎｂ：０．３〜０．８
　Ｍｏ：０．１〜２．０
　Ｗ：０．１〜２．０（但し、Ｍｏ＋Ｗ：０．１〜３．０）を含み、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、かつ
　下記式で計算されるｅｆｆ．Ｎｂが０．３〜０．６の範囲であることを特徴とする、９５０℃での引張強度が２０Ｍｐａ以上で、かつ耐高温塩害腐食性および加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼。
　ｅｆｆ．Ｎｂ（％）＝Ｎｂ（％）−３・９３・ｆｃ／１２−９３・ｆｎ／１４
但し、▲１▼Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４＞０のとき、
　Ｃ（％）−１２・（Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４）／４８＞０で
　ｆｃ＝Ｃ（％）−１２・｛Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４｝／４８
　ｆｎ＝Ｎ（％）／２
　Ｃ（％）−１２・（Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４）／４８≦０で
　ｆｃ＝０
　ｆｎ＝Ｎ（％）／２
　▲２▼Ｔｉ（％）−４８・（Ｎ（％）／２）／１４≦０のとき、
　ｆｃ＝Ｃ（％）
　ｆｎ＝Ｎ（％）−１４・（Ｔｉ（％）／２）／４８
　【請求項３】　重量％で、
　Ｃ：０．００３〜０．０１５
　Ｓｉ：０．１〜２
　Ｍｎ：０．１〜２
　Ｐ：０．０１〜０．１
　Ｓ：０．０１以下
　Ｃｒ：１７〜２０
　Ｎｂ：０．２〜０．６
　Ｎ：０．００５〜０．３
　Ｖ：０．０１〜１．０
の範囲で１≦（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）を満たし、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、９５０℃での引張強度が２０ＭＰａ以上である耐熱フェライト系ステンレス鋼。
　
【請求項４】
　
Ｃ：０．００３〜０．０１５
　
Ｓｉ：０．１〜２
　
Ｍｎ：０．１〜２
　
Ｐ：０．０１〜０．１
　
Ｓ：０．０１以下
　
Ｃｒ：１７〜２０
　
Ｎｂ：０．２〜０．６
　
Ｎ：０．０３０〜０．３
　
Ｖ：０．０１〜１．０
の範囲で１≦（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）を満たし、かつ、
　Ｍｏ：０．１〜２．０
　Ｗ：０．１〜２．０
の少なくとも一種を含み、複合添加の場合は０．１〜３．０重量％の範囲で含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、９５０℃での引張強度が２０ＭＰａ以上である
　【請求項５】　少なくとも一種の希土類元素（ここで希土類元素とは、ランタノイド系元素およびＹのことを示す）を、合計で０．０５重量％以下の範囲で含有する請求項１、２、３、または４記載の耐熱フェライト系ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、自動車排気管や触媒外筒材、発電プラントの排気ダクトや脱硝設備ケーシングなどの高温部材として用いられるフェライト系ステンレス鋼に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、自動車の燃費向上、高出力比が望まれるとともに、自動車材料の軽量化が強く望まれている。また、公害規則の強化から、排ガスの浄化も強く要請されている。かかる背景から、自動車排気系材料には、軽量化や部品としての低熱容量化の観点から、既存のフェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０Ｊ１ＬやＡＩＳＩ４０９が現在使用されている。
　【０００３】
　一方、さらなる燃費向上、高出力化が進み、これに伴い排ガスの最高温度が９００℃以上まで、近々上昇すると言われている。これらの薄板構造物に使用される耐熱材料には、（１）使用中の高温強度、熱疲労特性と高温疲労特性、（２）常温の加工性を両立させることが重要である。また、フロントパイプ等は、一部地域で行われる融雪材（塩）散布による（３）高温塩害の問題が生じる。ここで、高温強度を向上させ、使用中の高温強度を確保することで高温疲労が向上し、耐熱疲労性も向上すると予想される。
　【０００４】
　現在は、Ｎｂを単独添加したＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌが使用されている。Ｎｂの添加で、その固溶強化で高温強度は向上し、加工性もＣ，Ｎの固着により向上する。しかし、ＮｂはＣおよびＮとの親和力が強く炭窒化物を形成し易いため、使用中に炭窒化物が析出し、さらには凝集粗大化するため、Ｎｂの固溶強化量が使用に伴い低下する。
　【０００５】
　したがって、Ｎｂの単独添加だけでは使用中にも高い高温強度を保持することは困難である。一方、ＡＩＳＩ４０９は、低Ｃｒであるため９００℃付近では異常酸化を起こしてしまう。また、ＮｂやＭｏと言った高温強化元素を含んでいないため高温強度は低い。
　また、関連する公知例については次のようである。
　【０００６】
　耐熱用途としては、特開昭６４−８２５４号、特開平２−１７５８４３号、特開平４−７４８５２号等の各公報が挙げられる。特開昭６４−８２５４３号公報は、耐酸化性の観点からＣｒを１６％以上と高めにし、Ｎｂを必須としＭｏを選択元素にしているものの、ＮｂやＭｏよりもＣ，Ｎとの親和力の強い元素（例えばＴｉ）の添加は行われていない。このため、特にＮｂは使用中に炭窒化物を作り易い状態にあり、使用中の高温強度の確保については考慮されていない。特開平２−１７５８４３号公報については、高Ｃｒ側で、ＮｂおよびＭｏが必須でＴｉは選択元素である。これについても、高温使用中の強度の確保については考慮されず、ＮｉおよびＣｕが必須である。特開平４−７４８５２号公報については、Ｎｂ，Ｔｉが必須であるが、ＭｏおよびＡｌが無添加で、低Ｃｒにした場合の９００℃を越える温度領域での耐酸化性および高温塩害特性についての考慮がなされていない。また、本発明者らは特願平４−２７０１０２号明細書において９００℃付近までの温度域用としてフェライト系ステンレス鋼を発明しているが、低Ｃｒとしているため９００℃を越える領域での耐酸化性について十分でない。
　【０００７】
　また、一般用途として、特開平３−２６４６５２号公報が挙げられ、これはＣｒ量を１１〜３０％と広範囲に渡っており低Ｃｒ側まで含んでいる。また、ＴｉおよびＮｂを必須、Ｍｏを選択元素としている。しかしながら、成形性の観点からＳｉ量を０．５％以下、Ａｌ無添加としているため、低Ｃｒとした場合には、９００℃を越える領域での耐酸化性を十分確保できない。くわえて、高温塩害特性についても考慮されていない。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　このように、従来鋼や公知例中には、高温で長時間使用される高温部材、特に９００℃を越えるような温度域で使用される自動車排気系材料などの必要特性である、（１）使用中の高温強度、熱疲労特性と高温疲労特性、（２）常温の加工性を両立させること、（３）耐高温塩害性（６００℃〜８００℃）、および（４）９００℃を越える領域での耐酸化性などを十分に満たすように考慮した例はない。
　【０００９】
　本発明は、最高温度が９００℃を越える場合においても高温強度および耐酸化性の確保が可能で、常温加工性および耐高温塩害性にも優れた材質特性を同時に達成可能な高耐熱性フェライト系ステンレス鋼を提供することを目的とする。
　【００１０】
　【課題を解決するための手段】
　耐熱フェライト系ステンレス鋼の高温強度の向上は、固溶Ｎｂ，ＭｏおよびＷを利用する方法と、高温において安定な析出相を微細分散させる方法とが挙げられる。
　本発明者らは、まずＭｏ，ＷおよびＮｂの固溶を冷延焼鈍板において確保することに着目し、これらの元素を効率よく固溶させることを図った。即ち、鋼中のＣ＋Ｎを低減し、さらにＴｉを適量添加することでこれらを固定して固溶Ｃ＋Ｎ量を低下させ加工性の向上を図ると同時に、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）による高温の析出強化も機能させている。
　【００１１】
　Ｔｉ添加の最も重要な役割は、ＭｏやＮｂよりもＣ，Ｎとの親和力が強いことを利用して、ＴｉでＣ，Ｎを固定することにある。ＴｉによりＣ，Ｎを固定することでＭｏ，ＷおよびＮｂの炭窒化物の析出を抑制し、これらの元素の固溶量を使用前だけでなく、高温長時間に渡り確保することを可能にしている。
　また、特に高い高温強度を長時間確保するために、ｅｆｆ．Ｎｂ量を規定し、高温長時間使用中の固溶Ｎｂ量を確保し、このことによって９５０℃での引張強度を２０ＭＰａ以上としている。
　【００１２】
　ここで、ｅｆｆ．Ｎｂの考え方は、特願平４−２７０１０２号明細書に於ける考え方と同様で、本発明では、特に９００℃を越える温度域（実施例では９５０℃）を考慮し、範囲を規定した。ｅｆｆ．Ｎｂは（１）使用中のＮｂの析出がＭＣ型からＭ６Ｃ型（Ｆｅ３Ｎｂ３Ｃ）に変化すること、（２）Ｎの半分がＴｉにより固着され、残り半分のＮはＮｂの窒化物として析出し残ったＴｉが炭化物を形成すること等の高温使用にともなうＮｂおよびＴｉの析出状態の変化を明らかにするとともに、学振１２３委員会耐熱金属材料研究報告（ｖｏｌ．３３，１９９２，Ｐ．１）に記載されているように、（３）Ｆｅとの金属間化合物（Ｌａｖｅｓ相）の析出はある程度まで強化に有効であることを考慮したうえで、本願の請求項１に示す高温強度を保持するための指標としてｅｆｆ．Ｎｂを規定した。これにより使用中の高温強度レベルが推定可能となっている。
　【００１３】
　また、使用中の高温強度の確保は、排気マニホールド用材料としての最も重要な要求特性である熱疲労特性を飛躍的に向上させる。さらに、ＴｉおよびＮｂの添加で溶接部および溶接影響部の粒径粗大化阻止も併せて図っており、溶接性についても良好である。
　一方、Ｍｏ，ＷおよびＮｂは、Ｆｅとの金属間化合物を作り易く、これが多量析出し粗大化すると使用中の靭性や高温強度等を劣化させる。さらに、ＭｏおよびＷは耐高温塩害性を向上させるが、過剰に添加するとその耐高温塩害性向上効果を失ってしまう。
　【００１４】
　次に、本願の請求項３に記載の発明では、Ｖの析出物（ＶＮと推定される）の析出強化を利用し、９００℃を越える温度域での高温強化を図ったものである。Ｖの析出強化の効果は、高温時効後に於いても大きくは低下しない。また、固溶強化に比べ、強化量が大きい。しかし、１＞（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）ではＮがＶに対して過剰になると、他の窒化物が複合析出し、析出物が粗大化するので析出強化量が低下する。したがって、Ｖの原子数をＮの原子数に対して過剰にしておく必要がある（（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）≧１とする）。また、ＭｏおよびＷの高温強度および耐高温塩害性向上効果はＶ添加系鋼でも同様に作用する。
　【００１５】
　また、さらなる耐酸化性を要求される部材に適応するため、本願の請求項５では、希土類元素を熱間加工性を害しない範囲で添加した。
　【００１６】
　【作用】
　以下に、本発明の鋼成分の限定理由について説明する（化学成分の％は全て重量％）。
　Ｃ：ＮｂおよびＭｏの固溶強化にて高温強度を支えるため、また加工性および熱延板靭性の向上の観点からも低く抑えたい。しかし、極低化は経済性に不利であると共に、使用前の高温強度の一部をＴｉ，Ｎｂの炭窒化物で支えていることから、０．００３〜０．０１５％とし、Ｖ無添加の場合、Ｎと合わせて；Ｃ＋Ｎ≦０．０３％とした。
　【００１７】
　Ｓｉ：脱酸材として有効であると共に、耐酸化性および耐高温塩害性を向上させる元素であるので０．１％以上とし、一方では、加工性や溶接性を低下させるため２％以下とした。
　Ｍｎ：脱酸元素であるので最低０．１％は必要である。また、オーステナイト形成元素でありマルテンサイト変態を阻止するために上限を２％とした。
　【００１８】
　Ｐ：高温高強度化（固溶強化）に有用であるが、溶接性劣化を招くので０．０１〜０．１％とした。
　Ｓ：ＭｎＳの形成元素で、ステンレス鋼の基本特性である耐食性を低下させるため０．０１％以下とした。
　Ｃｒ：耐酸化性向上に有効であり、９００℃以上での耐酸化性を確保するため１７％以上とした。また、本発明鋼の使用環境として最高温度を９００℃以上と考えると２０％以上の添加はあまり有効ではないので、上限を２０％とした。
　【００１９】
　Ｎｂ：溶接部および溶接影響部での粒成長の阻止および高温強度の確保のための添加元素である。しかし、Ｃ，ＮおよびＦｅとの親和力が強く、使用中に析出物を形成し、Ｎｂの固溶強化の効果を９００℃以上の領域でより有効に働かせるために、Ｖ無添加の場合（すなわちＮｂの固溶強化を主に利用する場合）は、０．３〜０．８％で、かつｅｆｆ．Ｎｂとして０．３〜０．６％とした。Ｖの析出強化を利用する場合は、熱間加工性とのバランスを取るため、０．２〜０．６％とした。
　【００２０】
　Ｔｉ：Ｃ，Ｎとの親和力が強いため、Ｖ無添加の場合のみの添加とした。Ｃ＋Ｎを固着し、加工性の向上および金相組織の長時間安定性の確保のために必要な元素である。Ｔｉは、Ｍｏ，ＷおよびＮｂよりもＣ，Ｎとの親和力が強いため、使用中のＮｂ，Ｍｏの炭窒化物の析出を抑える働きがある。これにより、使用中の固溶Ｍｏ，ＷおよびＮｂを確保でき、使用中の高温強度を確保できる。母相中に固溶しないＣおよびＮを固着するために、最低添加量を０．０１％とした。また、使用前の高温強度の一部をＴｉの炭窒化物で支えていることから、０．５％をこえるＴｉの添加は炭窒化物を粗大化させるため使用前の高温強度を低下させる。したがってＴｉの上限を０．５％とした。
　【００２１】
　Ｍｏ：高温強度および耐高温塩害性を高める添加元素であり、ステンレス鋼の基本的特性である耐食性の確保からも０．１％以上の添加は必要である。また、Ｎｂに比べ、析出しにくいため使用中でも固溶量を確保できるため、使用中の高温強度の保持に有効である。しかし、２％を越えると常温の延性や熱間加工性および耐高温塩害性が劣化する。また、Ｆｅとの金属間化合物や炭窒化物が多量析出しないことを考慮して、単独添加で上限を２％とし、Ｗとの複合添加では３．０≧Ｍｏ＋Ｗ≧０．１とした。
　【００２２】
　Ｗ：高温強度および耐高温塩害性を高める添加元素である。また、Ｎｂに比べ、析出しにくく、使用中の高温強度の保持に有効である。しかし、２％を越えると常温の延性や熱間加工性および耐高温塩害性が劣化する。また、Ｆｅとの金属間化合物や炭窒化物が多量析出しないことを考慮して、単独添加で上限を２％とし、Ｍｏとの複合添加では３．０≧Ｍｏ＋Ｗ≧０．１とした。
　【００２３】
　Ｎ：Ｖ無添加の場合は、Ｎｂ，Ｍｏの固溶強化にて高温強度を主に支えており、さらに加工性および熱延板靭性の向上の観点からも極力低く抑えたい。しかしながら、極低化は経済性に不利であるため、高温強度を低下させないレベルとして単独で０．０２％以下、Ｃと合わせて；Ｃ＋Ｎ≦０．０３％とした。また、Ｖ添加の場合、ＶＮ析出形成元素として高温強化に大きく寄与するため（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）≧を満たす上で、
Ｍｏ，Ｗのいずれをも含まない場合は０．００５〜０．３％とし、Ｍｏ，Ｗの少なくとも一種を含む場合は０．０３０〜０．３％
　【００２４】
　Ｖ：炭窒化物形成元素で、析出強化に必要な元素である。一方、過剰添加ではＶの析出強化能が飽和するうえ、常温延性にも悪影響を及ぼすため、特にＮに対して（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）≧１を満たす上で０．０１〜１．０％とした。
　希土類元素（ランタノイド系の元素またはＹを含むミシュメタル）：本願請求項５に記載の発明の中に含まれる添加元素である。耐酸化性のさらなる向上を必要とする場合、添加する元素である。しかし、添加量が０．０５％を越えると熱間加工性が劣るので、これを上限とした。
　【００２５】
　高温強度：９００℃を越える温度域での耐熱疲労特性、疲労特性を確保するため９５０℃での高温強度を２０ＭＰａ以上とした。
　【００２６】
　【実施例】
　表１に示す化学成分の供試鋼を真空溶解にてスラブ形状に溶製し、その後、スラブ加熱−熱間圧延−冷間圧延−焼鈍酸洗を経て２ｍｍの薄板を作製した。この薄板より引張り試験、高温塩害試験および高温引張り試験を行った。
　【００２７】
　【表１】
　【００２８】
　表２には、本願発明鋼と比較鋼の材質特性の比較を示す。
　試料Ｎｏ．Ａ３〜５とＡ７〜１６の本発明鋼は、９５０℃における時効前（使用前を想定）の高温強度、時効後（使用中を想定）の高温強度のいずれにおいても２０ＭＰａ以上の強度を有している。また、耐高温塩害性および常温延性のそれぞれの特性についても良好である。
　【００２９】
　Ｔｉ添加量の多い試料Ｎｏ．Ｂ３では、ほぼ同量のｅｆｆ．ＮｂおよびＭｏ＋Ｗ量を有する試料Ｎｏ．Ａ７に比べ、時効前の高温強度が低くなっている。（Ｖ／５１）／（Ｎ／１４）比の小さい試料Ｎｏ．Ｂ５は時効前後（特に時効後）で高温強度が低くなっている。ＭｏおよびＷが過剰添加である試料Ｎｏ．Ｂ３、Ｂ４、Ｂ７およびＢ８では耐高温塩害性が劣る。ＭｏおよびＷの過剰添加は、熱間加工性も低下させることが、試料Ｎｏ．Ｂ７およびＢ８の例から判る。Ｖ過剰添加の試料Ｎｏ．Ｂ６は、常温延性が低く、熱間加工性にも問題がある。また、ＲＥＭ量が０．０５％を越えると、試料Ｎｏ．Ｂ９およびＢ１０の例のように、熱間加工性が悪い。
　【００３０】
　【表２】
　【００３１】
　【発明の効果】
　本発明は、高温長時間使用される部材、特に自動車排気系材料として、燃費向上や大気浄化にともなう今後の排気ガス高温化に対応可能な成分系を見いだしたもので、９００℃を越える温度域に於いても対応可能な高耐熱フェライト系ステンレス鋼を提供できるものである。