【事件の表示】
　特許第２７９１８０４号　「高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼」の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２７９１８０４号の特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第２７９１８０４号は、平成１年８月１６日に特許出願され、平成１０年６月１９日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後日新製鋼株式会社より特許異議の申し立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年１１月１６日に特許異議意見書及び訂正請求書が提出され、訂正拒絶理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年１２月１６日に手続補正書（訂正請求書）が提出されたものである。
２．訂正の適否についての判断
　ア．訂正請求に対する補正の適否について
　平成１１年１２月１６日付手続補正書（訂正請求書）による補正の内容には、当該手続補正書（訂正請求書）第２頁第１行〜第７頁末行記載のとおり、(1)丸数字の１（以下、丸１という）〜丸３、(2)丸１〜丸３、(3)丸１〜丸３のものがある。
　(1)丸１のものは、全文訂正明細書中の特許請求の範囲の記載について、請求項１の「湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し」を、「高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し」と補正するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当するものであって、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(1)丸２のものは、訂正請求書の訂正事項ａについて上記と同様の補正を行うというものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(1)丸３のものは、訂正請求書中の請求の原因について、(1)丸１の訂正を行った根拠を明らかにするものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(2)丸１のものは、全文訂正明細書第３頁第１４行〜同頁第１５行の、「湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し」を、「高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し」と補正するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当するものであって、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(2)丸２のものは、訂正請求書の訂正事項ｂについて上記と同様の補正を行うというものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(2)丸３のものは、訂正請求書中の請求の原因について、(２)丸１の訂正を行った根拠を明らかにするものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(3)丸１のものは、全文訂正明細書第９頁第２行の、「湿潤炭酸ガス環境」を、「高温の湿潤炭酸ガス環境」と補正するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当するものであって、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(3)丸２のものは、訂正請求書の訂正事項ｃについて上記と同様の補正を行うというものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　また、(3)丸３のものは、訂正請求書中の請求の原因について、(3)丸１の訂正を行った根拠を明らかにするものであり、訂正請求書の要旨を変更するものに該当しない。
　したがって、これら(1)丸１〜丸３、(2)丸１〜丸３、(3)丸１〜丸３の補正内容は、いずれも訂正請求書の要旨を変更するものではなく、特許法第１２０条の４第３項で準用する第１３１条第２項の規定に適合する。
　イ．訂正の内容
　そうすると、願書に添付した明細書及び図面（以下、「特許明細書及び図面」という。）に対して訂正請求されたのは、平成１１年１２月１６日付け手続補正書によって補正された訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりにすることであり、その具体的内容は、
　(a)特許明細書の特許請求の範囲の【請求項１】の記載
「重量％で、
Ｃ０．０３〜０．１２％，
Ｓｉ１％以下，
Ｍｎ２％以下，
Ｃｒ１５％超１８％以下，
Ｎｉ１〜５％，
Ａｌ０．００５〜０．２％，
Ｎ０．００５〜０．１５％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。」を、
「重量％で、
Ｃ０．０３〜０．１２％，
Ｓｉ１％以下，
Ｍｎ２％以下，
Ｃｒ１５％超１８％以下，
Ｎｉ１〜５％，
Ａｌ０．００５〜０．２％，
Ｎ０．００５〜０．１５％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有することを特徴とする高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。」
に訂正するとともに、【請求項２】及び【請求項３】を削除し、
　(b)特許明細書第３頁第１９行〜同第４頁第１行（特許掲載公報第２頁第４欄第１４〜２８行）の記載を、
「本発明は上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは、重量％で、Ｃ０．０３〜０．１２％，Ｓｉ１％以下，Ｍｎ２％以下，Ｃｒ１５％超１８％以下，Ｎｉ１〜５％，Ａｌ０．００５〜０．２％，Ｎ０．００５〜０．１５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有することを特徴とする高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼にある。」に訂正し、
　(c)特許明細書第９頁第２行（特許掲載公報第５頁第９欄下から第２行）の「湿潤炭酸ガス環境」を「高温の湿潤炭酸ガス環境」と訂正しようとするものである。
　ウ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、特許明細書の特許請求の範囲の請求項1における発明鋼が、「高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有す」という特性を有することを規定したものであるから、明らかに特許請求の範囲の減縮に相当する。そして、前記発明鋼が前記特性を有することは、特許明細書第２頁下から第３行〜同頁末行（特許掲載公報第２頁第３欄第３５〜３９行）、同第３頁第４行〜同頁第１３行（特許掲載公報第２頁第３欄第４４行〜同頁第４欄第７行）、同第７頁第１２行〜同頁第１６行（特許掲載公報第４頁第７欄第８行〜第８欄第６行）、同第８頁第１表（特許掲載公報第５頁第１表）に記載されている。したがって、上記訂正事項ａは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　訂正事項ｂは、上記訂正事項ａにより特許請求の範囲を減縮したことに伴う明りょうでない記載の釈明を目的として、対応する記載を訂正するものである。
　訂正事項ｃは、上記訂正事項ａにより特許請求の範囲を減縮したことに伴う明りょうでない記載の釈明を目的として、「湿潤ガス環境における優れた耐食性」を、「高温の湿潤ガス環境における優れた耐食性」と訂正するものである。
　今般の訂正のうち、訂正事項ａは、特許法第１２０条の４第２項ただし書き第１号に規定する特許請求の範囲の減縮に該当する。また訂正事項ｂ及びｃは、上記のように、特許法第１２０条の４第２項ただし書き第３号に規定する明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　エ．独立特許要件の判断
　当審は、特許明細書の特許請求の範囲に記載された請求項１−３（訂正前）にかかる発明は、刊行物１（申立人が甲第１号証として提出した特開昭６１−１３６６６１号公報）に記載された発明であるか、または上記刊行物１、刊行物２（申立人が甲第２号証として提出した特開昭６０−１６９５５０号公報）、刊行物３（申立人が甲第３号証として提出した特開昭６２−５４０６３号公報）記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるから、特許法第２９条第１項第３号または同条第２項の規定に違反して特許されたものであり、また、請求項２、３（訂正前）に係る発明は、実施例が記載されていないため、発明の効果が確認できないから、特許法第３６条第３項及び第４項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるとの理由で、平成１１年８月２５日付けで取消理由を通知した。
　〔訂正請求書の請求項１に係る発明〕
　訂正請求書の請求項１に係る発明は、平成１１年１２月１６日付け手続補正書によって補正された訂正請求書に添付された訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載されたとおりのものと認める。
　なお、請求項２及び３は、訂正請求書により削除された。
　〔刊行物記載の発明〕
　取消理由通知書において引用された、刊行物１には、
摘示１：「Ｃ：０．１６％以下、Ｓｉ：０．３０％以下、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｃｒ：１５．００〜１７．００％、Ｎｉ：２．００〜４．００％、Ｎ：０．０２〜０．２０％を含有し、かつ、２％Ｃ＋％Ｎ＝（０．２２〜０．３４）％の範囲を満足し残部がＦｅおよび不可避的不純物から成ることを特徴とする靭性の優れた厚肉マルテンサイト系ステンレス鋼。」（特許請求の範囲第１項）、
摘示２：「本発明は靭性の優れた厚肉マルテンサイト系ステンレス鋼に関し、高強度、高靭性でしかも耐食性の要求されるスリーブ、シャフト、ピンなどの構造用厚肉鋼として利用される。」（第１頁左下欄第１６〜１９行）、
摘示３：「Ｃｒは良好な耐食性を確保する上で１５．００％以上が必要である」（第２頁右下欄第２〜３行）が記載され、
　また、同刊行物２には、
摘示１：「Ｃ　０．０２％以下、　Ｓｉ　０．１〜０．９％、　Ｍｎ　０．１〜０．９％、　Ｎｉ　３〜７％、　Ｃｒ　１４．５〜１７．５％、　Ａｌ　０．００５％〜０．０５％　よりなり、不可避元素が　Ｐ　０．０１５％以下、　Ｓ　０．０１５％以下、　Ｃｕ　０．０３％以下、　Ｍｏ　０．０３％以下、　Ｖ　０．０３％以下、　Ｎ　０．０１５％以下であって、深冷処理を含む熱処理によって焼戻マルテンサイトの基地に微細なデルタフエライトが散在する金属組織を有し、ロックウエルＣ硬さ２２以下、０．２％耐力５５〜６３．３kgf／mm２の硫化水素応力腐食割れ耐性の大きなマルテンサイト系ステンレス鋼。」（特許請求の範囲）、
摘示２：「Ａｌは脱酸のために添加するが細粒作用があり、靭性改善に有効である。しかしその量が多くなると鋼中の非金属介在物による汚れの問題が生じてくるので０．００５〜０．０５％とし、望ましくは０．０２〜０．０３５％とする」（第３頁左上欄第７行〜第１１行）が記載され、
　また、同刊行物３には、
摘示１：「１．Ｃ：0.001〜0.05wt%，Si：1.0wt%以下、Mn：0.3〜2.0wt%，Cr：11.0〜15.0wt%，Ni：3.0〜6.0wt%，Ca：0.0005〜0.005wt%，Al：0.01〜0.1wt%，O：0.0040wt%以下、を含み、P：0.01wt%以下、S：0.005wt%以下であって、さらにN：0.01〜0.20wt%とMo：0.05〜3.0wt%のうち１種以上を含有して残部は鉄及び不可避不純物からなり、圧延のままで完全マルテンサイト組織を呈することを特徴とする油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼。
　２．Ｃ：0.001〜0.05wt％，Si：1.0wt%以下、Mn：0.3〜2.0wt%，Cr：11.0〜15.0wt%，Ni：3.0〜6.0wt%，Ca：0.0005〜0.005wt%，Al：0.01〜0.1wt%，O：0.0040wt%以下、を含み、P：0.01wt%以下、S：0.005wt%以下であって、さらにN：0.01〜0.20wt%とMo：0.05〜3.0wt%のうち１種以上を、Ti，Zr及びNbそれぞれ0.2wt%以下、並びにLa0.02wt%以下のうち１種以上とともに含有して残部は鉄及び不可避不純物からなり、圧延のままで完全マルテンサイト組織を呈することを特徴とする油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼。」（特許請求の範囲）、
摘示２：「前述のようにマルテンサイト系ステンレス鋼は、CO2ガスによる腐食に対して優れた耐食性を示しかつ安価であるという長所を有するもののH2S-Cl−共存環境下では、材料の耐力に比較して著しく低い応力下で破壊する所謂SSCCを生じることが最大の欠点であり、このため、マルテンサイト系ステンレス鋼は優れた長所を持ちながら、その使用環境がCO2ガス単独あるいは低Cl−濃度の環境に制限されている。　以上の事情を背景として圧延後の煩雑な熱処理を要せずして、しかもCO2-H2S環境中での耐食性および耐SSCC性の優れた油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼を提供することがこの発明の目的である。」（第２頁左下欄第１行〜第１４行）、
摘示３：「Ａｌ：Ａｌは強力な脱酸作用を有し、……0.01〜0.10％の範囲に限定した。」（第４頁左上欄第５行〜第９行）、
摘示４：「O：Oは鋼の靭性、耐食性に悪影響を与える元素であり、その含有量が可及的に少ないことが望ましいが……0.0040％以下に限定した。」（第４頁左上欄第１０行〜第１４行）、
摘示５：「各鋼材の耐SSCC性と耐食性は、……500時間浸漬の条件で行った。」（第６頁左上欄第１行〜第７行）、
摘示６：腐食試験結果を示す表２、が記載されている。
　〔対比・判断〕
　そこで、まず、平成１１年１２月１６日付け手続補正書により補正された訂正請求書の請求項１に係る発明（以下、本件発明という）と刊行物１〜３記載の発明とを対比する。
　本件発明は、従来、炭酸ガスを多く含む石油・天然ガス用の耐食材料として、１２〜１３％のＣｒを含有するマルテンサイト系ステンレス鋼が広く使用され始めており、さらに硫化水素による割れに対する抵抗を増したマルテンサイト系ステンレス鋼が提案されているものの、これらの鋼は高温の湿潤炭酸ガス環境では耐食性が充分ではなかったという現状に鑑み、高強度で、高温や高Cl−イオン濃度の湿潤炭酸ガス環境でも充分な耐食性を有し、硫化水素を含む場合においても高い割れ抵抗を有するマルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを目的としてなされたものであり、請求項１に記載された事項を特徴としている。
　これに対し、刊行物１には、所定量のＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，及びＮを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼（摘示１〜３参照）が記載されている。
　そこで、本件発明を、刊行物１に記載されたものと対比すると、両者は、「所定量のＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，及びＮを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼」であり、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，及びＮの各含有量が重複する点で一致しているが、（１）本件発明がＡｌ：０．００５〜０．２％であるのに対し、刊行物１記載のものは、Ａｌの含有量について言及していない点、（２）本件発明が高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有するのに対し、刊行物１にはこの点が記載されていない点、で相違している。
　次に、上記各相違点について検討する。
　刊行物２には、成分組成においては本件発明と重複しないものの、硫化水素応力腐食割れ耐性の大きなマルテンサイト系ステンレス鋼において（摘示１）、脱酸のため本件発明と重複する所定量のＡｌを添加した（摘示２）鋼が記載されている。
　また、刊行物３には、成分組成においては本件発明と重複しないものの、圧延のままで完全マルテンサイト組織を呈する（摘示１）、CO2-H2S環境中での耐食性および耐SSCC性の優れた油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼（摘示２）であって、脱酸のため本件発明と重複する所定量のＡｌを添加した（摘示３）鋼が記載されている。
　したがって、刊行物２，３には、マルテンサイト系ステンレス鋼において脱酸のため本件発明と重複する所定量のＡｌを添加する点、及び、マルテンサイト系ステンレス鋼が硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有する点は記載されているものの、該マルテンサイト系ステンレス鋼が高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有する点は記載されていない。
　そして、本件発明は、請求項１に記載されたマルテンサイト系ステンレス鋼が、湿潤炭酸ガス環境において１８０℃という従来のマルテンサイト系ステンレス鋼では考えられないような高温であっても、実用的に使用可能な腐食速度である0.1mm/yよりも腐食速度が小さいという、優れた特性を有することを初めて見出し、そのような高温の湿潤炭酸ガス環境下での使用を可能にしたところにその特徴を有するものである。
　以下、発明の新規性について一般論を述べる。
　発明の新規性の判断に際し、実施例とは、明細書に開示された発明を具体化した一例に過ぎず、合金のような組成物を対象とする発明では、その具体例は無数に存在し、そのすべてを実施例として記載することは不可能であって、明細書中には、実施例として発明の代表例が示されるものであるので、引例に記載の発明とは、明細書全文、とりわけ、特許請求の範囲に記載された発明を意味し、決して実施例のみに限定されない、というのは事実であるから、発明の本質部分である技術思想が同等のものであるときには、本件と引例の各特許請求の範囲を対比して検討することは正当である。
　しかし、引例中に開示され、そこに認識されている発明と、本件発明の本質的な部分とが相違する場合には、発明を形成する技術的知見に基づく技術思想そのものが相違するのであるから、引例の特許請求の範囲と本件発明とを比較して、引例が本件発明の規定を満足する部分があるというだけで両者が同一発明であるというのは適切ではない。
　即ち、単に従来とは異なる異種あるいは異質のパラメーターを用いて同一物を表記したような場合には、発明に本質的な差異はなく、単なる表現方法の相違に過ぎないから、発明は同一とすべきであるが、単に観点を変えてみただけでなく、従来と異なる解析等により技術上、品質上の因果関係を解明し、その技術的知見に基づく技術思想を用いることにより、新たな技術上の利点が生ずる場合、たとえば、従来原因不明の不良欠陥発生機構を解明し、あるいは、より高度な素材を提供のため、特有の技術的手段を講ずることにより、不良発生をなくし、高度の品質が安定して確保されたような場合、または、従来の意識にはない環境下における材料の特性を新たに見出したような場合には、その発明は、従来技術が有していない技術上の有用性と利点を持つものであるから、この技術思想としての発明は、従来公知のものとは異なる発明である。
　また、本願発明が容易に発明できたか否かについても、発明の進歩性についての判断は、発明の目的、構成及び作用効果の予測性に基づいて判断されるべきである。即ち、発明の構成だけでなく、発明の課題認識の有無や効果の予測性について検討する必要がある。
　要するに、本件発明の成分組成と組織を有する材料と高温湿潤炭酸ガス環境下での耐食性との関係は、各引用刊行物には開示されていないから、本件発明は、刊行物１〜３に記載された発明であるとはいえないし、また、これらの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もいえない。
　よって、本件発明は、特許法第２９条の規定に違反して特許されたものとはいえない。
　また、請求項２、３に係る発明は、訂正請求により削除されたから、特許法第３６条第３項及び第４項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものともいえない。
　したがって、補正された訂正請求書の特許請求の範囲に記載された発明は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ある。
　オ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び第１２０条の４第３項で準用する第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについての判断
　ア．本件請求項１に係る発明
　本件請求項１に係る発明は、平成１１年１２月１６日付け手続補正書により補正された平成１１年１１月１６日付け訂正請求書に添付された訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載されたとおりのものと認める。
　イ．申立ての理由の概要
　申立人日新製鋼株式会社は、特許異議申立書において、特許明細書の特許請求の範囲に記載された請求項１−３（訂正前）に係る発明は、甲第１号証（特開昭６１−１３６６６１号公報）に記載された発明であるか、前記甲第１号証、甲第２号証（特開昭６０−１６９５５０号公報）、甲第３号証（特開昭６２−５４０６３号）記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるから、特許法第２９条の規定に違反して特許されたものであり、また、請求項２、３（訂正前）に係る発明は、実施例が記載されておらず、発明の効果が確認できないから、特許法第３６条第３項及び第４項の規定を満たしていない発明に対して特許されたものであるから、特許を取り消すべき旨主張している。
　ウ、甲号証記載の発明
　申立人が提出した甲第１号証には、前記刊行物１と同じ内容が、同甲第２号証には、前記刊行物２と同じ内容が、同甲第３号証には、前記刊行物３と同じ内容が記載されている。
　エ．当審の判断
　当審の判断は、上記２．エに示したとおりである。
　よって、本件発明を、特許法第２９条の規定に違反して特許されたものとすることはできない。
　また、請求項２、３に係る発明は、訂正請求書により削除されたから、特許法第３６条第３項及び第４項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされ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、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１に係る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１２年１月２７日（２０００．１．２７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（ａ）特許明細書の特許請求の範囲の【請求項１】の記載
「重量％で、
Ｃ０．０３〜０．１２％，
Ｓｉ１％以下，
Ｍｎ２％以下，
Ｃｒ１５％超１８％以下，
Ｎｉ１〜５％，
Ａｌ０．００５〜０．２％，
Ｎ０．００５〜０．１５％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする高強度かつ耐食性の優れたマルテンサ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、
Ｃ０．０３〜０．１２％，
Ｓｉ１％以下，
Ｍｎ２％以下，
Ｃｒ１５％超１８％以下，
Ｎｉ１〜５％，
Ａｌ０．００５〜０．２％，
Ｎ０．００５〜０．１５％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有することを特徴とする高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。」
に訂正するとともに、【請求項２】及び【請求項３】を削除する。
（ｂ）特許明細書第３頁第１９行〜同第４頁第１行（特許掲載公報第２頁第４欄第１４〜２８行）の記載を、明りょうでない記載の釈明を目的として、
「本発明は上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは、重量％で、Ｃ０．０３〜０．１２％，Ｓｉ１％以下，Ｍｎ２％以下，Ｃｒ１５％超１８％以下，Ｎｉ１〜５％，Ａｌ０．００５〜０．２％，Ｎ０．００５〜０．１５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、高温の湿潤炭酸ガス環境で高い腐食抵抗を有し、硫化水素を含む環境中で高い割れ抵抗を有することを特徴とする高強度かっ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼にある。」に訂正する。
（ｃ）特許明細書第９頁第２行（特許掲載公報第５頁第９欄下から第２行）の「湿潤炭酸ガス環境」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「高温の湿潤炭酸ガス環境」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
（５７）【特許請求の範囲】
（１）重量％で、
　　Ｃ０．０３〜０．１２％，
　　Ｓｉ１％以下，
　　Ｍｎ２％以下，
　　Ｃｒ１５％超１８％以下，
　　Ｎｉ１〜５％，
　　Ａｌ０．００５〜０，２％，
　　Ｎ０．００５〜０．１５％
を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、
高温の
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
　本発明は高強度かつ耐食性、耐応力腐食割れ性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼に係り、さらに詳しくは例えば石油・天然ガスの掘削、輸送及び貯蔵において湿潤炭酸ガスや硫化水素を含む環境中で高い腐食抵抗および割れ抵抗を有し強度の高い鋼に関する。
（従来の技術）
　近年生産される石油・天然ガス中には、湿潤な炭酸ガスを多く含有する場合が増加している。こうした環境中で炭素鋼や低合金鋼は著しく腐食することがよく知られている。このため、掘削に使用される油井管や輸送に使用されるラインパイプなどの防食対策として、腐食抑制剤の添加が従来より行なわれてきた。しかし、腐食抑制剤は高温ではその効果が失われる場合が多いことに加えて、海洋油井や海底パイプラインでは腐食抑制剤の添加・回収処理に要する費用は膨大なものとなり、適用できない場合が多い。従って、腐食抑制剤を添加する必要のない耐食材料に対するニーズが最近とみに高まっている。
　炭酸ガスを多く含む石油・天然ガス用の耐食材料としては、耐食性の良好なステンレス鋼の適用がまず検討され、例えばＬ．Ｊ．クライン、コロージョン’８４、ペーパーナンバー２１１にあるように、高強度で比較的コストの安い鋼としてＡＩＳＩ４１０あるいは４２０といった、１２〜１３％のＣｒを含有するマルテンサイト系ステンレス鋼が広く使用され始めている。しかしながら、これらの鋼は湿潤炭酸ガス環境ではあっても高温、例えば１２０℃以上の環境やＣ１−イオン濃度の高い環境では耐食性が充分ではなくなり、腐食速度が大きいという難点を有する。さらにこれらの鋼は、石油・天然ガス中に硫化水素が含まれている場合には著しく耐食性が劣化し、全面腐食や局部腐食、さらには応力腐食割れを生ずるという難点を有している。このため上記のマルテンサイト系ステンレス鋼の使用は、例えばＨ２Ｓ分圧が０．００１気圧といった極微量のＨ２Ｓを含むか、あるいは全くＨ２Ｓを含まない場合に限られてきた。
　これに対し、硫化水素による割れに対する抵抗を増したマルテンサイト系ステンレス鋼として、例えば特開昭６０−１７４８５９号公報、特開昭６２−５４０６３号公報にみられる鋼が提案されている。しかし、これらの鋼も高温のＣＯ２環境における耐食性が必ずしも充分ではなかった。
（発明が解決しようとする課題）
　本発明はこうした現状に鑑み、高強度で高温や高Ｃｌ−イオン濃度の炭酸ガス環境でも充分な耐食性を有し、硫化水素を含む場合においても高い割れ抵抗を有するマルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
　本発明者らは、上記の目的を達成すべくマルテンサイト系ステンレス鋼の成分を種々検討してきた結果、ついに以下の知見を見出すに至った。
　まず、Ｃｒを１５％を超えて鋼に添加すると湿潤炭酸ガス環境中における腐食速度が著しく小さくなり、かかる鋼中にＮｉを添加すると腐食速度が一段と小さくなることを見出した。そしてこのＮｉの添加効果は、添加量を１％以上とすると顕著であり、湿潤炭酸ガス環境中に１８０℃以上まで実用的に使用できるようになることを見出した。また、Ｎｉを１％以上添加した場合には、Ｃ量を０．１２％以下に低減しても焼入れ後にマルテンサイト組織が得られることも見出した。一方、Ｎｉを１％以上添加しＣを０．１２％以下とした鋼にＮを０．００５％以上含有させると一段と高強度が得られ、かつ耐食性も改善されることがわかった。このときかかる成分を有する鋼は硫化水素を含む環境においても高い割れ抵抗を有するという新知見も得られた。
　さらに本発明者らは検討をすすめ、Ｎｉを１％以上添加し、Ｃを０．１２％以下に低減し、Ｎを０．００５％以上添加した鋼中のＰを０．０２５％以下に低減し、Ｓを０．０１０％以下に低減するか、Ｏを０．００４％以下に低減するかのいずれかを適用すると、硫化水素を含む環境における割れ抵抗が一段と改善されることを明らかにした。
　本発明は上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは、重量％で、Ｃ０．０３〜０．１２％，Ｓｉ１％以下，Ｍｎ２％以下，Ｃｒ１５％超１８％以下，Ｎｉ１〜５％，Ａｌ０．００５〜０．２％，Ｎ０．００５〜０．１５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、
高温の
（作用）
　以下に本発明における成分の限定理由を述べる。
　Ｃ：Ｃはマルテンサイト系ステンレス鋼の強度を上昇させる元素として最も安定的かつ低コストであるから、必要な強度を確保するために０．０３％以上の添加が必要であるが、０．１２％を超えて添加すると耐食性を著しく低下させることから、上限含有量は０．１２％とすべきである。
　Ｓｉ：Ｓｉは脱酸のために必要な元素であるが、１％を超えて添加すると耐食性を著しく低下させることから、上限含有量は１％とすべきである。
　Ｍｎ：Ｍｎは脱酸および強度確保のために有効な元素であるが、２％を超えて添加するとその効果は飽和するので、上限含有量は２％とする。
　Ｃｒ：Ｃｒはマルテンサイト系ステンレス鋼を構成する最も基本的かつ必須の元素であって耐食性を付与するために必要な元素であるが、含有量が１５％以下では耐食性が充分ではなく、一方１８％を超えて添加すると他の合金元素をいかに調整してもマルテンサイト組織を得るのが困難であって強度確保が困難になるので上限含有量は１８％とすべきである。
　Ｎｉ：Ｎｉは湿潤炭酸ガス環境におけるマルテンサイト系ステンレス鋼の腐食速度を著しく減少させ、ＣおよびＮの含有量を調整することによって硫化水素を含む環境における割れ感受性を顕著に低下させる極めて有用な元素であるが、含有量が１％未満ではこれらの効果が不充分であり、５％を超えて添加してもその効果は飽和するばかりであるので、１〜５％の範囲に限定する。
　Ａｌ：Ａｌは脱酸のために必要な元素であって含有量が０．００５％未満ではその効果が十分ではなく、０．２％を超えて添加すると粗大な酸化物系介在物が鋼中に残留して硫化水素中での割れ抵抗を低下させるので、含有量範囲は０．００５〜０．２％とした。
　Ｎ：ＮはＣと同様にマルテンサイト系ステンレス鋼の強度を上昇させる元素として有効であるが、０．００５％未満ではその効果が充分ではなく、０．１５％を超えるとＣｒ窒化物を生成して耐食性を低下させ、また、割れ抵抗をも低下させるので、含有量範囲は０．００５〜０．１５％とした。
　以上が本発明における基本的成分であるが、本発明においては、不純物としてのＰ，Ｓ，Ｏを以下に示す範囲に低減することにより、特性を一段と向上させることができる。
　Ｐ：Ｐは応力腐食割れ感受性を増加させる元素であるので少ないほうが好ましいが、あまりに少ないレベルにまで低減させることは、いたずらにコストを上昇させるのみで特性の改善効果は飽和するものであるから、本発明の目的とする耐食性、耐応力腐食割れ性を確保するのに必要十分なほど少ない含有量として０．０２５％以下に低減すると耐応力腐食割れ性が一段と改善される。
　Ｓ：ＳはＰと同様に応力腐食割れ感受性を増加させる元素であるので少ないほうが好ましいが、あまりに少ないレベルにまで低減させることはいたずらにコストを上昇させるのみで特性の改善効果は飽和するものであるから、本発明の目的とする耐食性、耐応力腐食割れ性を確保するのに必要十分なほど少ない含有量として０．０１０％以下に低減すると耐応力腐食割れ性が一段と改善される。
　Ｏ：Ｏは多量に存在すると粗大な酸化物系非金属介在物クラスターを生成して応力腐食割れ感受性を増加させるので少ないほうが好ましいが、あまりに少ないレベルにまで低減させることはいたずらにコストを上昇させるのみで特性の改善効果は飽和するものであるから、本発明の目的とする耐食性、耐応力腐食割れ性を一段と向上するのに必要十分なほど少ない含有量として０．００４％以下に低減すると耐応力腐食割れ性が一段と改善される。
　なお、本発明の高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼は、以下に示す工程を経ることにより得ることができる。
　まず、上記の成分を有するステンレス鋼を熱処理してマルテンサイト組織とし所定の強度を付与するに際して、オーステナイト化温度は９００〜１１００℃とする。９００℃より低い温度ではオーステナイト化が十分ではなく従って必要な強度を得ることが困難であり、オーステナイト化温度が１１００℃を超えると結晶粒が著しく粗大化して硫化水素含有環境における割れ抵抗が低下するようになる。
　オーステナイト化後の冷却における冷却速度は空冷以上とする。空冷よりも遅い冷却速度ではマルテンサイトが十分生成せず、所定の強度を確保することが困難になる。
　焼戻し温度は５８０℃以上Ａｃ１温度以下とする。焼戻し温度が５８０℃未満では十分な焼戻しが行われず、焼戻し温度がＡｃ１温度を超えると一部がオーステナイト化しその後の冷却時にフレッシュ・マルテンサイトを生成し、いずれも十分に焼戻しされていないマルテンサイトが残留するために硫化水素含有環境における割れ感受性を増加させる。
　焼戻し後の冷却における冷却速度は空冷以上とする。空冷よりも遅い冷却速度では靱性が低下する。
　本発明鋼は、通常の熱間圧延によって鋼板として使用することが可能であるし、熱間押出あるいは熱間圧延によって鋼管として使用することも可能であるし、棒あるいは線として使用することも勿論可能である。本発明鋼は、油井管あるいはラインパイプとしての用途のほか、バルブやポンプの部品としてなど多くの用途がある。
（実施例）
　以下に本発明の実施例について説明する。
　第１表に示す成分のステンレス鋼を溶製し、熱間圧延によって厚さ１２ｍｍの鋼板とした後、第１表に併せて示す条件で焼入れ焼戻し処理を施していずれも０．２％オフセット耐力が６３ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度ステンレス鋼とした。なお、第１表中の焼戻し温度はいずれも各鋼のＡｃ１温度以下の温度である。次にこれらの鋼材から試験片を採取して湿潤炭酸ガス環境における腐食試験、および硫化水素含有環境における応力腐食割れ試験を行なった。湿潤炭酸ガス環境における腐食試験としては、厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を用い、試験温度１５０℃および１８０℃のオートクレーブ中で炭酸ガス分圧４０気圧の条件で５％ＮａＣｌ水溶液中に３０日間浸漬して、試験前後の重量変化から腐食速度を算出した。腐食速度の単位はｍｍ／ｙで表示したが、一般的にある環境におけるある材料の腐食速度が０．１ｍｍ／ｙ以下の場合、材料は十分耐食的であり使用可能であると考えられている。硫化水素含有環境における割れ試験としては、ＮＡＣＥ（米国腐食技術者協会）の定めている標準試験法であるＮＡＣＥ規格ＴＭ０１７７に準拠して試験したが、硫化水素分圧は０．１気圧とし試験温度は１２０℃とした。上記の試験条件の５％ＮａＣｌ＋０．５％酢酸水溶液中にセットした試験片に一定の単軸引張応力を負荷し、７２０時間以内に破断するか否かを調べた。試験応力は各鋼材の０．２％オフセット耐力の６０％の値とした。
　試験結果を第１表に併せて示した。第１表のうち、腐食試験結果において◎は腐食速度が０．０５ｍｍ／ｙ未満、○は腐食速度が０．０５ｍｍ／ｙ以上０．１０ｍｍ／ｙ未満、×は腐食速度が０．１ｍｍ／ｙ以上０．５ｍｍ／ｙ未満、××は腐食速度が０．５ｍｍ／ｙ以上であったことをそれぞれ表わしており、割れ試験結果（ＳＣＣ試験結果）において◎は破断しなかったもの、×は破断したものをそれぞれ表わしている。なお、第１表において比較鋼のＮｏ．６はＡＩＳＩ４２０鋼であり、Ｎｏ．７は９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼であって、いずれも従来から湿潤炭酸ガス環境で使用されている従来鋼である。
　第１表から明らかなように本発明鋼である鋼Ｎｏ．１〜５は、湿潤炭酸ガス環境において１８０℃という従来のマルテンサイト系ステンレス鋼では考えられないような高温であっても、実用的に使用可能な腐食速度である０．１ｍｍ／ｙよりも腐食速度が小さく、かつ硫化水素含有環境における割れ試験においても破断していないことから、優れた耐食性と耐応力腐食割れ性を有していることがわかる。これに対して比較鋼である鋼Ｎｏ．６〜１１は湿潤炭酸ガス環境において１５０℃でも既に腐食速度が０．１ｍｍ／ｙを大きく上回っており、かつ硫化水素含有環境における割れ試験において破断している。
（発明の効果）
　以上述べたように、本発明は
高温の