【事件の表示】
　特許第３０９７６０６号「高強度高靱性ばね用オイルテンパー線およびその製造方法」の請求項１ないし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３０９７６０６号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３０９７６０６号の発明は、平成９年６月１６日に特許出願され、平成１２年８月１１日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、神鋼鋼線工業株式会社より特許異議の申立てがなされ、特許請求の範囲の請求項１〜４に係る特許に対して取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年３月１２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
ア．訂正の内容
訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在せず、」の前に、「分析透過型電子顕微鏡で分析した場合、」を挿入する。
訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項１中の「結晶粒度番号が１０以上である」を「結晶粒度番号が１０以上であり、前記球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物である」と訂正する。
訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項４中の「焼入れ焼戻し工程における」の前に、「質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有する鋼線を焼入れ焼き戻しする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法であって、」を挿入する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、特許明細書の段落【００３０】に記載の球状炭化物の大きさの測定手段に基づき分析透過型電子顕微鏡で分析した点を釈明するものであり、訂正事項ｂは、特許明細書の段落【０００４】の記載に基づいて球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物である点を釈明するものであるから、訂正事項ａ，ｂは、それぞれ、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、また、訂正事項ｃは、特許明細書の段落【０００９】の記載に基づいて鋼線の鋼組成を限定するものであるから、訂正事項ｃは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。更に、訂正事項ａ〜ｃは、特許明細書に記載された事項の範囲内において訂正するものであるから、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
ウ．むすび
　以上のとおりであるから、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及び３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについて
（１）申立て理由の概要
　特許異議申立人神鋼鋼線工業株式会社は、証拠として、甲第１〜５号証を提出し、本件特許の請求項１に記載の発明は甲第１〜３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り、同請求項２に記載の発明は甲第１、３、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り、同請求項３に記載の発明は甲第１、３、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り、同請求項４に記載の発明は甲第５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、同請求項１〜４に記載の発明は特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるので、同請求項１〜４に記載の発明に係る特許は取り消すべき旨主張しており、特許異議申立ての理由と同趣旨で取消理由通知がなされた。
　甲第１号証：「鉄と鋼」第７４年（１９８８）第２号、（昭和６３年２月１日）第１３６〜１４３頁
　甲第２号証：「鉄と鋼」第７３年（１９８７）第１６号、（昭和６２年１２月１日）第１４４〜１５１頁
　甲第３号証：４０周年記念出版委員会編「最新ばね技術」（昭和６２年５月２３日）日本ばね工業会、ばね技術研究会発行、第１６頁
　甲第４号証：特開平９−７１８４３号公報
　甲第５号証：特開昭５９−９６２４６号公報
（２）本件発明
　前記２．の項で示したように上記訂正が認められるから、本件特許の請求項１〜４に係る発明（以下、請求項１〜４に係る発明をそれぞれ「本件発明１」〜「本件発明４」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜４に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有し、分析透過型電子顕微鏡で分析した場合、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在せず、かつ結晶粒度番号が１０以上であり、前記球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物であることを特徴とする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線。
　【請求項２】質量％で、Ｖ：０．０５〜０．６％，Ｍｏ：０．０５〜０．５％，Ｎｂ：０．０５〜０．２％から選択された１種以上を添加してあることを特徴とする請求項１記載の高強度高靱性ばね用オイルテンパー線。
　【請求項３】直径が０．１５μｍを超える球状クロム炭化物が存在しないことを特徴とする請求項１または２記載の高強度高靱性ばね用オイルテンパー線。
　【請求項４】質量％でＣ：０．５〜０．９％、Ｓｉ：０．８〜３．０％、Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有する鋼線を焼入れ焼き戻しする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法であって、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱を、加熱速度３００℃／ｓｅｃ以上で、加熱温度をＴ（℃）＝７９０＋８０×（１０×〔Ｃ％〕）１／２＋１０×（１０×〔Ｃｒ％〕）１／２＋２０×（１０×〔Ｖ％〕）１／２で決まる温度以上かつ１１５０℃以下とし、加熱開始から焼入れ開始までの時間をＫ（秒）＝２＋２×〔線径（ｍｍ）〕であらわされる時間以内とすることを特徴とする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法。」
（３）引用刊行物記載の発明
　当審が通知した取消理由で引用した刊行物１（「鉄と鋼」第７４年（１９８８）第２号、（昭和６３年２月１日）第１３６〜１４３頁、甲第１号証と同じ）には、
「今までの一連の報告の第１報では、誘導加熱（ＩＨ）焼入れ焼もどし（II）材が一般的な炉加熱（ＦＨ）焼入れ焼もどし（ＦＦ）材に比べてより優れた強靱性を示すことを明らかにした。そして、第２報では、急速、短時間加熱を特徴とするＩＨオーステナイト（γ）化焼入れ（ＩＨＱ）が旧γ結晶粒（結晶粒と略す）の微細化とそれに伴う強靱化に役立つことを示し、前の第３報では、ＩＨ焼もどし（ＩＨＴ）が、ＩＨＱの効果と切り離して単独でも優れた強靱化効果を示すことを明らかにした。本研究では、ＩＨＴが優れた強靱化効果を示す理由を明らかにするために、ばね用Ｓｉ−Ｃｒ鋼（ＳＵＰ１２）を供試鋼として、主に炭化物の析出状態に着目し、同程度の硬さのII材とＩＨ焼入れＦＨ焼もどし（ＩＦ：ＩＨＱＦＨＴ）材の微視組織の観察、電解腐食法により抽出した炭化物の観察、およびII材とＩＦ材からの逆変態γの核生成場所の観察を行った。」（第１３６頁左欄第２行〜右欄第１行）、
「供試鋼には、第１報で示した２種類のＳＵＰ１２のうちのＡ鋼［Ｃ：０．５８，Ｓｉ：１．３８，Ｃｒ：０．６３（ｗｔ％）］を用い、供試材は前報と同じ方法で作成した。すなわち、連続ＩＨ熱処理装置を用いてγ化焼入れしたＩＨＱ材（加熱速度２００Ｋ／ｓ，加熱温度１２７３Ｋ，総加熱時間２０ｓ，平均結晶粒径ｄ＝１２μｍ，粒度Ｎｏ．ｌ０）を共通の焼入材として、・・・」（第１３６頁右欄第６〜１２行）、
「電解腐食した表面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、Ｐｈｏｔｏ．２に二次電子線（ＳＥ）像を示すように、ＨＲＣ＝５３級の供試材の場合、炭化物の析出状態は、焼もどし方法が異なってもほぼ同様であることがわかつた。・・・また、結晶粒内の個々の炭化物は、ＨＲＣ＝５３級の供試材で見られた極めて微細な炭化物に比べて球状化し、少し粗大化しているが、その大きさは依然として極めて小さく、II材とＩＦ材の炭化物の大きさの間に有意差は見出せなかった。次に、抽出残さの表面に、極めて薄くＡｕ−Ｐｄを蒸着させ、その形状と大きさを走査型電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、Ｐｈｏｔｏ．３に示すように、個々の炭化物の粒径は０．０１〜０．１μｍ程度と極めて微細であることと、粒径は焼もどし温度が高いＨＲＣ＝４３級の供試材の方がＨＲＣ＝５３級より少し大きくなっていることの確認ができた。ただ、両者ともに炭化物は極めて微細で、両材の炭化物の大きさの間には有意差は見出せなかった。しかし、ＨＲＣ＝５３級のように高硬さの場合のII材とＩＦ材（総加熱時間：３．６と３６ｋｓ）の抽出残さの粒径分布を測定した結果、Ｆｉｇ５に示すように、粒径の小さな炭化物の比率は、同程度の硬さの場合でも、加熱時間が短くなるにつれて増加する傾向にあることがわかった。」（第１３８頁右欄第２２行〜第１４０頁左欄第５行）
と記載され、
　同刊行物２（「鉄と鋼」第７３年（１９８７）第１６号、（昭和６２年１２月１日）第１４４〜１５１頁、甲第２号証と同じ）には、
「供試鋼には前報と同じ２種類のＳＵＰ１２［Ａ鋼／Ｂ鋼，Ｃ：０．５８／０．５５，Ｓｉ：１．３８／１．４４，Ｃｒ：０．６３／０．６７（ｗｔ％）］を用いた。」（第１４４頁右欄第７〜９行）、
「Ｐｈｏｔｏ.ｌに結晶粒径がｄ＝６，１２，２８μｍの場合の焼入組織と結晶粒を示す。焼入組織は、いずれの結晶粒径の場合にも、ラスマルテンサイトを示した。Ｆｉｇ．２は、γ化の加熱温度（くり返しの場合は最終の温度）と結晶粒径（ｄの対数値）との関係を示したものて、結晶粒径は加熱温度が高くなるとほぼ直線的に大きくなった。」（第１４５頁右欄第１６〜２１行）、
「Ｆｉｇ.３に示すように、ＨＲＣ＝５３級の場合、引張強さは結晶粒径によらずほぼ一定で、・・・Ｆｉｇ４に示すように、衝撃値は、いずれの硬さの場合にも、１２μｍまでの細粒化により上昇し、ＨＲＣ＝５０級以上の高硬さ域では、１２μｍ以下への超細粒化によっても少し上昇した。」（第１４５頁右欄第２４行〜第１４６頁右欄第６行）
と記載され（第５頁第４表）、
　同刊行物３（４０周年記念出版委員会編「最新ばね技術」（昭和６２年５月２３日）日本ばね工業会、ばね技術研究会発行、第１６頁、甲第３号証と同じ）には、
「ＳＵＰ１２はＳi−Ｃｒ鋼であり、熱間成形ばね用鋼としてよりも、オイルテンパー線用材料として冷間成形ばねとして多用されている。」（第１６頁第１６，１７行）と記載され、
表２．１には、ＪＩＳばね鋼の化学成分（％）として、
（種類の記号）ＳＵＰ１２/Ｃ０．５１〜０．５９、Ｓｉ１．２０〜１．６０、Ｍｎ０．６０〜０．９０、Ｐ０．０３５以下、Ｓ０．０３５以下、Ｃｒ０．６０〜０．９０
と記載され、
　同刊行物４（特開平９−７１８４３号公報、甲第４号証と同じ）には、
高靭性ばね用オイルテンパー線について、
「Ｖ：０.０５〜０.１５重量％
Ｖは焼戻し時に炭化物を形成し、軟化抵抗を増大させる元素であるが、０．０５％未満ではその効果が少ない。また、０．１５％を越えると焼入れ加熱時に炭化物を多く形成し、靭性の低下をまねくからである。
Ｍｏ：０.０５〜０.５重量％
Ｍｏは焼戻し時に炭化物を形成し、軟化抵抗を増大させる元素であるが、０．０５％末満ではその効果は少なく、また０.５％を越えると伸線加工性を低下させるからてある。・・・
Ｎｂ：０.０５〜０.１５重量％
Ｎｂは焼戻し時に炭化物を形成し、軟化抵抗を増大させる元素であるが．０．０５％未満ではその効果が少ない。また、０.１５％を越えると焼入れ加熱時に炭化物を多く形成し、靭性の低下をまねくからである。」（段落【００１３】）
と記載され、
　同刊行物５（特開昭５９−９６２４６号公報、甲第５号証と同じ）には、
「（１）実験方法；ばね鋼として知られているＳＡＥ９２５４相当材と当該相当材にＶをそれぞれ０．１２，０．２４，０．３７，０．５３重量％づつ添加した第１表に示す５種類の熱間圧延線材を供試体として使用し、これら供試体それぞれを引抜きによって１０ｍｍφに整寸し、それぞれに急速加熱・急速冷却からなる焼入れ焼戻し熱処理を施し、・・・焼入れ加熱温度は供試体（Ｉ）で９００℃、供試体（Ｖ）で１０５０℃とし、それぞれＶの添加量の増加に従って供誌体（II）、（III）および（ＩＶ）は上記の温度の中間に設定した。各供試体それぞれの目標温度までの昇温加熱時間ならびに保持時間を含めて３０ｓｅｃ以内で行ない、直ちに成分に応じた条件で急冷焼入れした。焼戻しの加熱温度・加熱速度および冷却速度は全供試体を一定条件で処理した。ちなみに供試体（III）における熱処理条件を下記する。
焼入れ；加熱温度；１０００℃
　　　　加熱速度；３５０℃／ｓｅｃ
　　　　保持時間；１７ｓｅｃ
　　　　冷却速度；２６５℃／ｓｅｃ
焼戻し；加熱温度；５００℃
　　　　加熱・保持時間；１５ｓｅｃ
　　　　冷却速度；１６５℃／ｓｅｃ」（第４頁左上欄第１行〜右上欄第２０行）、
「本発明はばね鋼材として最適のＳＡＥ９２５４相当材にＶを０．１０〜０．５０％範囲内で添加した熱間圧延材を、急速加熱・急速冷却による焼入れを施して粒度番号１２．０であるような超微細結晶としたうえで、急速加熱・急速冷却による焼戻しを施して組織が微細な冷間成形性の極めて高い、かつ冷間成形後のひずみ取り低温焼鈍時に高い軟化抵抗性を示す鋼線を得るものである。これを引張り強さ１８０Ｋｇｆ／ｍｍ２に仕上げても冷間成形性にすぐれており、かくして成形された高強度コイルばねは超微細化された結晶粒がもたらす高靭性・高耐へたり性が十分に生かされることとなり、・・・」（第６頁右上欄第１４行〜左下欄第７行）
と記載され、また、第１表には、供試体Ｎｏ．（III）の鋼の化学成分（ｗｔ％）について、
（供試体Ｎｏ．）（III）/Ｃ０．５６，Ｓｉ１．４２，Ｍｎ０．６９，Ｃｒ０．７２，Ｖ０．２４
と記載されている（第４頁第１表）。
（４）対比・判断           
　本件発明１は、「高強度でかつ高靱性を有するばね用オイルテンパー線・・・を提供すること」を目的とし（特許明細書段落０００７）、請求項１に特定される事項を特徴とするものである。
　本件発明１と刊行物１に記載のものを対比する。
刊行物１に記載の供試鋼ＳＵＰ１２は、刊行物３に記載の鋼組成を有するから、両者は、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ及びＣｒ含有量が重複し、結晶粒度番号が重複する高強度高靭性ばね用鋼である点で一致し、本件発明１は、分析透過型電子顕微鏡で分析した場合、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在せず、前記球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物であるオイルテンパー線であるのに対し、刊行物１に記載のものは、電解腐食した表面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した粒径が０．０１〜０．１μｍの炭化物が析出したばね鋼である点で相違する。
　相違点について検討する。
刊行物１には、個々の炭化物の粒径は０．０１〜０．１μｍ程度と極めて微細であると記載されており、刊行物１に記載のものは、本件発明１のように、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しないかのようであるが、刊行物１に記載のものは、ＳＰＥＥＤ法と呼ばれる電解腐食法により電解腐食した鋼表面を走査型電子顕微鏡を用いて表面の炭化物の析出状態を観察したものであるから、刊行物１に記載のものは、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在していても、該球状炭化物が供試鋼の内部に存在し、供試鋼の表面に存在しなければこれを観察することができないものであるので、刊行物１には、個々の炭化物の粒径は０．０１〜０．１μｍ程度と極めて微細であると記載されいることを根拠に、刊行物１に記載のものは、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しないとすることができない。そして、平成１４年３月１２日付特許異議意見書の添付資料、「透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による炭化物観察結果および結晶粒度観察結果（４）」によれば、刊行物１、第１３６頁右欄第６〜１２行に記載の供試鋼とほぼ同様の鋼組成を有し、該供試鋼と焼入れ加熱条件が一致する供試鋼の炭化物を透過電子顕微鏡で観察したところ、焼入れ時の未固溶炭化物である直径０．２μｍ以上の球状炭化物が検出されており、このことからも刊行物１に記載のものは、焼入れ時の未固溶炭化物である、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しないものであるとすることができない。更に、刊行物１には、焼入れ時の未固溶炭化物である、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しない高強度高靱性ばね用オイルテンパー線を示唆する記載はない。
　刊行物２には、結晶粒径がｄ＝６，１２μｍの供試鋼ＳＵＰ１２が、また、刊行物３には、ＳＵＰ１２の鋼組成、及びＳＵＰ１２はＳi−Ｃｒ鋼であり、オイルテンパー線用材料として冷間成形ばねに用いられることが、それぞれ、記載されているが、刊行物２、３には、焼入れ時の未固溶炭化物である、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しない高強度高靱性ばね用オイルテンパー線が記載も示唆もされていない。
　以上のとおり、刊行物１〜３には、焼入れ時の未固溶炭化物である、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在しない高強度高靱性ばね用オイルテンパー線が記載も示唆もされていないから、刊行物１〜３に記載の発明を寄せ集めることにより本件発明１を構築できたものとすることができない。
　そして、本件発明１は、請求項１に記載の事項により、「本発明によれば高強度でかつ高靱性を有するばね用オイルテンパー線を得ることができる。」（特許明細書段落００３３）という特許明細書に記載のとおりの顕著な作用効果を奏するものと認められる。
　以上のことから、本件発明１は、刊行物１〜３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とすることができない。
　また、本件発明２、３は、それぞれ、本件発明１を引用し、発明特定事項として、所定量のＶ，Ｍｏ，Ｎｂから選択された１種以上を添加してあること又は直径が０．１５μｍを超える球状クロム炭化物が存在しないことを特定するものであり、また、刊行物４には、高靭性ばね用オイルテンパー線におけるＶ，Ｍｏ，Ｎｂの添加理由が記載されているにすぎないから、本件発明２、３は、本件発明１と同様の理由で、刊行物１、３、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あるとすることができない。
　次に、本件発明４は、本件発明１の高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法に係るものである。
　本件発明４と刊行物５に記載のものを対比する。
両者は、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ及びＣｒ含有量が重複する鋼組成の鋼線を焼入れ焼き戻しする高強度高靱性ばね用線の製造方法であって、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱速度及び加熱開始から焼入れ開始までの時間が重複する高強度高靱性ばね鋼線の製造方法である点で一致し、本件発明４は、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度をＴ（℃）＝７９０＋８０×（１０×〔Ｃ％〕）１／２＋１０×（１０×〔Ｃｒ％〕）１／２＋２０×（１０×〔Ｖ％〕）１／２で決まる温度以上かつ１１５０℃以下とするのに対し、刊行物５に記載のものは、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱における加熱温度を１０００℃とする点で相違する。
　相違点について検討する。
本件発明４の焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度に関するパラメータ式を用いて刊行物５に記載の供試体（III）の鋼組成から焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度を求めると、１０３７℃となるから、刊行物５に記載のものの焼入れ加熱の加熱温度は、本件発明４の焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度に関するパラメータ式を満足するものでなく、また、刊行物５には、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度に関するパラメータ式を示唆する記載がない。
　以上のとおり、刊行物５には、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱の加熱温度に関するパラメータ式を示唆する記載がないから、刊行物５に記載の発明に基づき本件発明４を構築できたものとすることができない。
　以上のことから、本件発明４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であるとすることができない。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１〜４に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜４に係る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１５年２月１２日（２００３．２．１２）
【訂正の要旨】
　▲１▼　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在せず、」の前に、「分析透過型電子顕微鏡で分析した場合、」を挿入する。
　▲２▼　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項１中の「結晶粒度番号が１０以上である」の後に、「あり、前記球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物である」を挿入する。
　▲３▼　訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項４中の「焼入れ焼戻し工程における」の前に、「質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有する鋼線を焼入れ焼き戻しする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法であって、」を挿入する。
（５４）【発明の名称】
高強度高靱性ばね用オイルテンパー線およびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有し、
分析透過型電子顕微鏡で分析した場合、
り、前記球状炭化物は焼入れ時の未固溶炭化物である
　【請求項２】　質量％で、Ｖ：０．０５〜０．６％，Ｍｏ：０．０５〜０．５％，Ｎｂ：０．０５〜０．２％から選択された１種以上を添加してあることを特徴とする請求項１記載の高強度高靱性ばね用オイルテンパー線。
　【請求項３】　直径が０．１５μｍを超える球状クロム炭化物が存在しないことを特徴とする請求項１または２記載の高強度高靱性ばね用オイルテンパー線。
　【請求項４】　
質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有する鋼線を焼入れ焼き戻しする高強度高靱性ばね用オイルテンパー線の製造方法であって、
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明はオイルテンパー線、特に自動車のエンジン弁ばねやトランスミッション内部で用いられるばね等の高強度ばね用として用いられる高強度高靱性オイルテンパー線に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　自動車の低燃費化に対応して、近年、自動車のエンジンやトランスミッションの小型軽量化が進められている。それに伴ってエンジンの弁ばねやトランスミッション用のばねに負荷される応力は年々厳しくなっており、用いられるばね材料にも一層の高強度化が求められている。これらエンジンの弁ばねやトランスミッションのばねには主として弁ばね用シリコンクロム鋼オイルテンパー線や、さらにこれらに炭素量を増やしたり炭化物形成元素を添加した高強度シリコンクロム鋼オイルテンパー線が用いられている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、これらの材料を高強度化するのに伴い材料の靱性が劣化し、ばね成形中に折損を起こすという問題点がある。
　【０００４】
　このような問題に対し、特公平３−６９８１号公報に示されるように添加Ｖ量と焼入れ条件を規定して結晶粒度番号を１０以上にすることによって靱性を向上させる例がある。しかし、この条件では靱性に悪影響を与える炭化物を焼入れの加熱時に完全に固溶することができず、特に靱性に大きく影響する直径０．２μｍ以上の球状炭化物が残ってしまい大幅な靱性の向上を図ることが不可能である。
　【０００５】
　また、靱性に悪影響を与える球状炭化物を減らす方法として、特開平８−１７６７３０号公報に示されるように、焼入れ時の加熱温度を比較的高温にする方法がある。しかし、この方法では球状炭化物は減少するものの結晶粒径が粒度番号で８〜９程度と粗大になり、靱性を飛躍的に向上させることはできない。
　【０００６】
　さらに、特開平９−７１８４３号公報に示されるように加熱温度が比較的高温であるものの加熱時間を短くすることで球状炭化物の密度を減らす方法があり、この方法では結晶粒度の粗大化が起こる可能性も低いと考えられる。しかし、この方法で規定された加熱条件では、▲１▼まだ小数ながら直径０．２μｍ以上の球状炭化物が残存する、▲２▼直径０．１５μｍ以上で著しく靱性に悪影響を与えるクロム炭化物も完全には溶解しきれないという問題があり、靱性の向上に限界がある。
　【０００７】
　従って、本発明の主目的は、高強度でかつ高靱性を有するばね用オイルテンパー線とその製造方法を提供することにある。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　本発明等は種々の検討を行った結果、下記の各構成により強度と靱性を両立でき、前記の目標を達成できることを見い出した。
　【０００９】
　すなわち、本発明の第一の特徴は、質量％でＣ：０．５〜０．９％，Ｓｉ：０．８〜３．０％，Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．４〜１．０％を含有する鋼であって、直径０．２μｍ以上の球状炭化物が存在せず、かつ結晶粒度番号を１０以上としたことにある。この結晶粒度番号はＪＩＳ　Ｇ　００５１の規定に基づく。
　【００１０】
　第二の特徴は、上記オイルテンパー線に質量％でＶ：０．０５〜０．６％，Ｍｏ：０．０５〜０．５％，Ｎｂ：０．０５〜０．２％から選択された１種以上を添加したことにある。
　【００１１】
　第三の特徴は、直径０．１５μｍを超えるクロム炭化物が存在しないことにある。
　【００１２】
　第四の特徴は、直径０．０５μｍ以上の球状炭化物の７５％以上をバナジウム、ニオブ、モリブデンのいずれか１種以上を主成分とする炭化物としたことである。
　【００１３】
　また、第五の特徴は、上記のオイルテンパー線を製造する方法で、焼入れ焼戻し工程における焼入れ加熱を、加熱速度３００℃／ｓｅｃ以上で、加熱温度をＴ（℃）＝７９０＋８０×（１０×〔Ｃ％〕）１／２＋１０×（１０×〔Ｃｒ％〕）１／２＋２０×（１０×〔Ｖ％〕）１／２で決まる温度以上かつ１１５０℃以下とし、加熱開始から焼入れ開始までの時間をＫ（秒）＝２＋２×〔線径（ｍｍ）〕であらわされる時間以内とすることにある。
　【００１４】
　上記各特徴によって奏される作用を説明する。先ず本発明オイルテンパー線の鋼組成の限定理由を説明する。
　【００１５】
　Ｃ：０．５〜０．９質量％
　Ｃは鋼線の強度を高めるために必須の元素であるが０．５％未満では十分な強度が得られず、逆に０．９％を超えると結晶粒界にセメンタイトが析出し著しく靱性が低下するためである。
　【００１６】
　Ｓｉ：０．８〜３．０質量％
　Ｓｉは鋼中に置換型元素として固溶し、鋼の強度や耐熱性を高めるのに有効な元素である。０．８％未満ではその効果は十分ではなく、逆に３．０％を超えると固溶しきれず冷間での加工性を著しく損ねるためである。
　【００１７】
　Ｍｎ：０．４〜１．０質量％
　Ｍｎは鋼の焼入れ性を向上させ、鋼中のＳを固定し、その害を阻止するが０．４％未満ではその効果がほとんどなく、また１．０％を超えると靱性が低下するためである。
　【００１８】
　Ｃｒ：０．４〜１．０％
　ＣｒはＭｎ同様焼入れ性を高めるとともに焼戻し時の軟化抵抗性を高め、高強度化するのに効果的な元素である。０．４％未満ではその効果がなく１．０％以上では炭化物の固溶を抑制し強度低下を招くためである。
　【００１９】
　Ｖ：０．０５〜０．６％
　Ｖは焼入れ焼戻し時に炭化物を形成し軟化抵抗を増大させる元素であるが、０．０５％未満ではその効果は極めて限定的であり、０．６％を超えると形成される炭化物が粗大化し靱性を低下させるからである。
　【００２０】
　Ｍｏ：０．０５〜０．５％
　ＭｏはＶ同様炭化物を形成し、焼戻し軟化抵抗を増大させる元素であるが、０．０５％未満ではその効果はなく、０．６％を越えると形成される炭化物が粗大化し靱性を著しく低下させるからである。
　【００２１】
　Ｎｂ：０．０５〜０．２
　Ｎｂは炭化物を形成し、焼戻し軟化抵抗を増大させる元素であるが、０．０５％未満ではその効果はほとんどなく、０．２％を越えると形成される炭化物が粗大化し靱性を大幅に低下させるからである。
　【００２２】
　観察される球状炭化物の直径の上限を０．２μｍとした理由
　球状炭化物はばね成形等の曲げ加工時に破壊の起点となることが知られているが、破壊の起点として作用するかどうかは直径に依存する。直径が０．２μｍ未満であれば起点として作用することは少ないためである。
　【００２３】
　結晶粒度番号が１０以上である理由
　結晶粒径が小さくなると靱性が向上する。この効果が顕著に現れる結晶粒度番号で１０以上であるからである。
　【００２４】
　観察される球状クロム炭化物直径の上限を０．１５μｍとした理由
　球状炭化物は通常直径０．２μｍを上回る靱性を著しく低下させるがクロム炭化物の場合、炭化物周辺のマトリクスのＣ濃度低下が大きいこともあり、他の炭化物よりも小さな直径０．１５μｍを超えると靱性を著しく低下させるからである。
　【００２５】
　観察される直径０．０５μｍ以上の球状炭化物の７５％以上がバナジウム、ニオブ、モリブデンのいずれか１種以上を主成分とする炭化物である理由
　０．０５μｍ以上０．２未満の球状炭化物の中で特に、バナジウム炭化物、ニオブ炭化物、モリブデン炭化物はマトリクスとの整合性がよく靱性への悪影響が少ない。従って、このサイズ域の炭化物の大部分（７５％以上）をバナジウム、ニオブ、モリブデンのいずれか１種以上を主成分とする炭化物とするものである。
　【００２６】
　上記の条件を満たす炭化物および結晶粒度は次の熱処理によって得られる。
　球状炭化物の溶け込みを図り、大きな炭化物を消滅させるためにはＴ（℃）＝７９０＋８０×（１０×Ｃ％〕）１／２＋１０×（１０×〔Ｃｒ％〕）１／２＋２０×（１０×〔Ｖ％〕）１／２で決まる温度以上に加熱する必要がある。しかし、加熱温度が１１５０℃を超えると結晶粒粗大化が起こるためこの温度以下でなければならない。また、加熱開始から焼入れ開始までの時間をＫ（秒）＝２＋２×〔線径（ｍｍ）〕であらわされる時間以内で実施しないと結晶粒の粗大化が起こり靱性が低下する。さらに、加熱速度が３００℃／ｓｅｃ以下だとＫ（秒）＝２＋２×〔線径（ｍｍ）〕以内の加熱で十分な炭化物の固溶が行えず、直径０．２μｍを超える球状炭化物が残存し靱性を低下させる。
　【００２７】
　【発明の実施の形態】
　表１に示す化学成分を有する試料を溶解、圧延、熱処理、伸線によって線径３．０ｍｍφの線とした後、表２に示す条件で焼入れ焼戻しを行った。さらに線径の影響を見るため試料Ｂについては線径６．０ｍｍφの線も作製した。これらの試料の焼入れ焼戻し条件についても表２に示す。
　【００２８】
　【表１】
　【００２９】
　【表２】
　【００３０】
　それぞれの試料について引張り強さの測定、光学顕微鏡による結晶粒度番号（ＪＩＳ　Ｇ　００５１）の測定、分析透過型電子顕微鏡（分析ＴＥＭ）による球状炭化物の大きさの測定と成分分析を実施した。さらに靱性評価として線表面に深さ３０μｍで先端部０．２ｍｍＲの疵をつけ、その疵を外側にしてシャルピー衝撃試験を行い吸収エネルギーを測定した。その結果を表３に示す。
　【００３１】
　【表３】
　【００３２】
　表３に示すように実施例は全て吸収エネルギーが３０ｋｇ・ｍ／ｃｍ２以上となっており、比較例と比べ強度レベルは同じであるが明らかに優れた靱性を示している。なお、比較例Ｂ１，Ｃ１は加熱温度がＴ℃［７９０＋８０×（１０×〔Ｃ％〕）１／２＋１０×（１０×〔Ｃｒ％〕）１／２＋２０×（１０×〔Ｖ％〕）１／２］未満、比較例Ｂ２，Ｃ２は加熱速度が３００℃／ｓｅｃ未満、比較例Ｂ３，Ｃ３は加熱温度が１１５０℃を超え、比較例Ｂ４，Ｃ４は焼入れ開始までの時間がＫ秒［２＋２×〔線径（ｍｍ）〕］を超えている。また、比較例Ｂ５は焼入れ開始までの時間が前記Ｋ秒を超えている。
　【００３３】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明によれば高強度でかつ高靱性を有するばね用オイルテンパー線を得ることができる。