【事件の表示】
　特許第２９７４８２２号「遠心力鋳造複合ロール」の請求項１、２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２９７４８２２号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第２９７４８２２号の手続きの経緯は次のとおりである。
　特許出願　　　平成　３年　６月２６日
　設定登録　　　平成１１年　９月　３日 　
　公報発行　　　平成１１年１１月１０日
　特許異議申立　平成１２年　５月　９日
　取消理由通知　平成１２年　７月３１日付
　訂正請求　　　平成１２年１０月１６日
　異議意見書　　平成１２年１０月１６日
２．訂正の適否
２−１．訂正の要旨
（１）訂正事項ａ
　　明細書中の特許請求の範囲【請求項１】【請求項２】（本発明公報第１頁第１欄第４行〜同頁第２欄第１２行）を、
　「【請求項１】化学組成が重量%で、
Ｃ:１.０〜３.０%、Ｓｉ:０.１〜２.０%、Ｍｎ:０.１〜２.０%、Ｃｒ:３.０〜１０.０%、Ｍｏ:０.１〜９.０ %、Ｗ:１.５〜１０.０%、Ｖ,Ｎｂの内一種又は二種の合計:３.０〜１０.０%、Ａｌ:０.０１〜０.５０%、残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
黒鉛を有さない中間層と、
Ｃ:２.８〜４.０%、Ｓｉ:１.０〜４.０%、Ｍｎ:０.２〜１.０%、Ｐ:０.１%以下、Ｓ:０.０６ %以下、Ｎｉ:０.５〜４.０ %、Ｃｒ:０.０５〜１.０ %、Ｍｏ:０.０５〜１.０%、Ｗ:０.５%以下、Ｖ+Ｎｂ:０.５%以下、Ｍｇ:０.０１〜０.１%、Ａｌ:０.１%以下、残部Ｆｅおよび不純物よりなり、かつ、前記Ｃｒ+Ｍｏ+Ｗ+Ｖ+Ｎｂ:１.５%以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ/ｍｍ２以上である軸芯材を有することを特徴とする遠心力鋳造複合ロール。」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　　明細書第２頁第２７行の「本発明の遠心力鋳造複合ロールは……」〜同第３頁第１９行の「……有する構成を採用した。」（本発明公報第２頁第３欄第３２行~第３頁第４欄第７行）を、
　「本発明の遠心力鋳造複合ロールは、上記の目的を達成するため、化学組成が重量%で、Ｃ:１.０〜３.０%、Ｓｉ:０.１〜２.０%、Ｍｎ:０.１〜２.０%、Ｃｒ:３.０〜１０.０%、Ｍｏ:０.１〜９.０ %、Ｗ:１.５〜１０.０%、Ｖ,Ｎｂの内一種又は二種の合計:３.０〜１０.０%、Ａｌ:０.０１〜０.５０%、残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、黒鉛を有さない中間層と、Ｃ:２.８〜４.０%、Ｓｉ:１.０〜４.０%、Ｍｎ:０.２〜１.０%、Ｐ:０.１%以下、Ｓ:０.０６ %以下、Ｎｉ:０.５〜４.０ %、Ｃｒ:０.０５〜１.０ %、Ｍｏ:０.０５〜１.０%、Ｗ:０.５%以下、Ｖ+Ｎｂ:０.５%以下、Ｍｇ:０.０１〜０.１%、Ａｌ:０.１%以下、残部Ｆｅおよび不純物よりなり、かつ、前記Ｃｒ+Ｍｏ+Ｗ+Ｖ+Ｎｂ:１.５%以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ/ｍｍ２以上である軸芯材を有する構成を採用した。」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ
　　　明細書の第５頁第６行（本発明公報第３頁第５欄第１４行）の「本発明の「第一のロール材……」から、同第５頁第１６行（本発明公報第３頁第５頁第２９行)の「……目的として添加されるものではない。」までの記載を、
　「本発明のロール外層は以上の成分のほか残部がＦｅおよび不純物で形成される。尚、Ｐ,Ｓは原料より不可避的に混入するが、材質が脆くするので少ない程望ましく、Ｐ:０.２%以下、Ｓ:０.１%以下に止めておくのがよい。
　　また、本発明のロール材外層は、上記合金元素の他、Ｆｅの一部に代えて、Ａｌ:０.０１〜０.５０%を含有させたものである。Ａｌは溶湯中で酸化物を生成して、溶湯中の酸素含有量を低下させ、製品の健全性を向上させると共に、生成した酸化物が結晶核として作用するために凝固組織の微細化に効果がある。０.０１%未満ではこの効果は十分ではなく、０.５０%を越えて含有されると介在物となって残留し、好ましくない。尚Ａｌは、本発明では主として鋳造組織の微細化による耐摩耗性改善のために添加されるものであり、単に脱ガスを目的として添加されるものではない。」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ
　　　明細書の第７頁第１９行〜第２０行（本発明公報第４頁第７欄第６〜７行）の
「Ｔｉ:０.１%以下
　　ＴｉもＡｌと同様であり、０.１%を越えてはらない。」とある記載を削除する。
（５）訂正事項ｅ
　　　明細書第１１頁の【表３】（本発明公報第５頁最上欄の表）の外層の欄の数値を下記の如く訂正する。
【表３】
Ｃ：２．００，Ｓｉ：０．７８，Ｍｎ：０．６５，Ｐ：０．０１７，Ｓ：０．０１３，Ｎｉ：−， Ｃｒ：６．０３，Ｍｏ：２．１８，Ｗ：４．０９，Ｖ：５．１９，Ｎｂ：０．４４，Ａｌ：０．０５１，Ｍｇ：−  
（６）訂正事項ｆ
　　　明細書第１５頁の【００３３】第２行（本発明公報第５頁第９欄）の「量を上回っている。」とあるを、「量を下回っている。」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
　訂正事項ａは、訂正前の特許請求の範囲【請求項１】及び【請求項２】の記載が、３層構造であるのか２層構造であるのか明瞭でないので、「黒鉛を有さない中間層」を有する３層構造のものであることを明確にしたものであり、「黒鉛を有さない中間層」は、明細書第６頁第１９行〜２５行（本発明公報第３頁第６欄第２１行〜第３０行）及び明細書の第７頁第２９行（本発明公報第４頁第７欄第１８〜１９行）に記載されていたものである。      
　また、「Ｃｒ+Ｍｏ+Ｗ+Ｖ+Ｎｂ:１.５%以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ/ｍｍ２以上である軸芯材」は、明細書の【００１４】及び【００３５】の記載に基づくものである。
　この訂正は、明りょうでない記載の釈明と同時に特許請求の範囲の減縮を目的とするものに相当する。
　訂正事項ｂは、訂正事項ａの訂正に伴い、詳細な説明の記載をこれに整合させるための訂正であり、また、訂正事項ｃ、ｄは、特許請求の範囲の記載及び実施例に整合させるための訂正であり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに相当する。
  訂正事項ｅは、表３の外層は表１に記載の外層溶湯を遠心力鋳造した後、６分３０秒後にその内面に中間溶湯を鋳込み、外層の内面を溶かせて溶着させたものであるから、溶着部以外の製品の外層組成は外層溶湯成分組成とほぼおなじようなものとなるものと認められ、この訂正は、表３の数値の単なる補充にすぎず、不明りょうな記載の釈明を目的とするものに相当する。
  訂正事項ｆは、誤記の訂正を目的とするものである。
　そして、これら訂正事項は、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではなく、また、特許明細書に記載した事項の範囲内においてなされるものである。
２−３．訂正の適否についての結論
　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項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項乃至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
３−１．本件請求項１に係る発明
  【請求項１】化学組成が重量%で、
Ｃ:１.０〜３.０%、Ｓｉ:０.１〜２.０%、Ｍｎ:０.１〜２.０%、Ｃｒ:３.０〜１０.０%、Ｍｏ:０.１〜９.０ %、Ｗ:１.５〜１０.０%、Ｖ,Ｎｂの内一種又は二種の合計:３.０〜１０.０%、Ａｌ:０.０１〜０.５０%、残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
黒鉛を有さない中間層と、
Ｃ:２.８〜４.０%、Ｓｉ:１.０〜４.０%、Ｍｎ:０.２〜１.０%、Ｐ:０.１%以下、Ｓ:０.０６ %以下、Ｎｉ:０.５〜４.０ %、Ｃｒ:０.０５〜１.０ %、Ｍｏ:０.０５〜１.０%、Ｗ:０.５%以下、Ｖ+Ｎｂ:０.５%以下、Ｍｇ:０.０１〜０.１%、Ａｌ:０.１%以下、残部Ｆｅおよび不純物よりなり、かつ、前記Ｃｒ+Ｍｏ+Ｗ+Ｖ+Ｎｂ:１.５%以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ/ｍｍ２以上である軸芯材を有することを特徴とする遠心力鋳造複合ロール。
３−２．異議申立ての理由及び取消し理由
　特許異議申立人は、甲第１〜５号証を提示して、甲各号証記載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から、本件請求項１（旧１〜２）に係る発明の特許は、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る、また、本件明細書の記載が不備であり、特許法第３６条第４項乃至第５項の規定に違反するから、本件特許は取り消されるべきものであると主張する。
３−３．甲各号証に記載の事項
◎甲第１号証：特開平２-２５８９４９号公報
　特許請求の範囲に「１.遠心鋳造法により鋳造した外殻層と鋳鉄又は鋳鋼の内層材とが溶着一体化した耐摩耗複合ロールにおいて、外殻層の化学成分が重量比で、Ｃ１〜４%、Ｓｉ３%以下、Ｍｎｌ.５%以下、Ｎｉ４%以下、Ｃｒ２〜１５%、Ｍｏ８%以下、Ｗ２０%以下、Ｖ２〜１０%、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物元素からなるとともに、Ｃ%+０.４Ｖ%の値が６.０以下であることを特徴とする耐摩耗複合ロール。
２.請求項１に記載の耐摩耗複合ロールにおいて、前記外殻層は上記した化学成分に加えてさらに、Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選ばれる１種又は２種以上の成分を、合計で５重量%以下含むことを特徴とする耐摩耗複合ロール。
４.請求項１乃至３のいずれかに記載の耐摩耗複合ロールにおいて、前記内層材がダクタイル鋳鉄であることを特徴とする耐摩耗複合ロール。
５.請求項１乃至３のいずれかに記載の耐摩耗複合ロールにおいて、前記内層材がねずみ鋳鉄であることを特徴とする耐摩耗複合ロール。
６.請求項１乃至３のいずれかに記載の耐摩耗複合ロールにおいて、前記内層材が黒鉛鋼であることを特徴とする耐摩耗性複合ロール。
８．請求項１乃至３のいずれかに記載の耐摩耗複合ロールにおいて、前記内層材がねずみ鋳鉄又はダクタイル鋳鉄であり、外殻層と内層との間に重量比で２．０％以下のＣを含有する合金鋼組成の中間層を有することを特徴とする耐摩耗複合ロール」と、第２頁左下欄第１０行〜１４行目に、「従って、本発明の目的は、Ｖ,Ｍｏ,Ｗ等の硬質炭化物が均一に分布した外殻層と、黒鉛化の良好な鋳鉄或いは鋳鋼からなる内層が溶着一体化した、耐摩耗性の極めて良好な複合ロールを得ようとするものである。」と、第４頁左上欄第２行〜１５行目に、「上述の組成の外殻層を用い、内層が黒鉛を晶出するねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、黒鉛鋼等の材質である複合ロールを製造する際、問題となるのは、外殻層と内層の溶着時にＶ,Ｗ,Ｍｏなどの強力な白鉄化元素が内層に混入することにともなう内層の白銑化による脆化である。この問題について、本発明者は、種々実験検討し、次の方法で解決できることを見出した。まず、外殻層を鋳込んでから内層を鋳込むまでの時間、内層の鋳込み温度、内層の成分及び溶湯処理等の各条件を適切に選択することによって外殻層と内層との溶着時の外殻層内面の溶解量が少なく、その結果内層へ混入する白鉄化元素を十分低位に抑える
ことが可能である。」と記載され、第６頁左上欄第３行〜右上欄第１８行目に、実施例３による成分組成(溶湯)が第４表に示されている。
◎甲第２号証：「鋳物」第５４巻第１号(昭和５７年１月２５日)
　第４８頁表３に、「複合鋳造ロール心材の化学組成例」が記載され、さらに、同号証第４８頁表４に、その複合鋳造ロール心材の機械的性質例が示されている。
◎甲第３号証：特開昭６２-２１１３５１号公報
　特許請求の範囲第１項〜第６項に、「重量%で、Ｃ:０.０１〜２.５%、Ｓｉ:３.０%以下、Ｍｎ:３.０%以下、Ｃｒ:０.５〜１５.０%、Ｍｏ:０.２〜１０.０%、Ｗ:０.５〜１０.０%、Ｖ:０.１〜５.０%、Ｎｂ:０.０５〜２.０%、Ａｌ:０.０５〜２.０%、残部Ｆｅおよび不純物からなる・・工具鋼。」と、第３頁右上欄第９行〜１２行目に、「Ｍｏ,Ｗ,Ｖは炭化物を形成し、熱処理硬さを増大して耐摩耗性を向上させるために有効な元素であるので…」と、第３頁右下欄第３行〜７行目に、「ＡｌはＮｉ,Ｃｕと同じように金属間化合物を形成し、結晶粒を微細化して強度を向上させるのに有効な元素であり、このような効果を得るために０.０５〜２.０%の範囲で適宜添加するのもよい。」と記載されている。
◎甲第４号証：第３版鉄鋼便覧IV鉄鋼材料、試験・分析(昭和５９年１月２０日第２局は発行)
　第４頁左欄第１４行〜２５行に、「(ｎ)合金鋼　特別な性質を与える目的でＭｎ,ＳｉのほかＮｉ,Ｃｒ,Ｍｏ,Ｃｕ,ＡＩ,Ｎｂ,Ｖ,Ｔｉ,Ｃｏ,Ｗ,Ｂ ｉ,Ｓｅ,Ｔｅ,Ｚｒ,Ｌａ,Ｂなどを添加した鋼で、ＩＳＯの合金鋼に相当し、外国では”ａｌｌｏｙｓｔｅｅｌ”と呼んでいる。これら添加元素の合計が５%以下のものを「低合金鋼」、１０%以上のものを「高合金鋼」と区別することもある。日本鉄鋼協会の標準化委員会では「合金鋼」とは次の元素のいずれか１つの含有量が重量%で、次の値以上の鋼と定義している。
Ｓｉｌ.０,Ｍｎｌ.５,Ｐ０.２,Ｓ０.３,Ｎｉ０.４,Ｃｒ０.３,Ｍｏ０.１,Ｃｕ０.４,Ｗ０.３,Ｖ０.１,Ａｌ０.３,Ｐｂ０.３、その他０.１」と、第９７頁右欄第２行〜４行に、「図２・９０にＡｌ添加による結晶粒微細化の効果と靭性の関係を示す。結晶微細化に作用する添加元素としてＡｌ以外、Ｎｂ,Ｖなどもあげられるが、…」と記載されている。
◎甲第５号証：鉄鋼と合金元素(上)(昭和４１年２月２８日第１版発行)
　第２６頁３節第１〜９行に、“３.鋼の脱酸剤としてのＡｌと題して”、「鋼質を調整するためのＡｌ添加は１９２７年ドイツにおけるｌｚｅｔｔ鋼の研究にはじまり、米国のＭｃｑｕａｉｄによる結晶粒度調整に関連する検討などにより、ようやく注目を受けるようになり、さらに第２次大戦
中における化学冶金学的進歩とともに、製鋼過程において、脱酸剤として、Ａｌを使用することが一般化されるに至った。溶鉄にＡｌを添加する場合は、金属状Ａｌ、酸化Ａｌ、窒化Ａｌ、硫化Ａｌ、などの生成が考えられる。従って、脱酸剤としてのＡｌを添加した場合の鋼におよぼす影響は、これらの生成物の生成状態および物理的、化学的諸性質ならびにこれらが鉄鋼の諸性質に及ぼす影響と、金属状Ａｌが合金元素としておよぼす影響とが考えられる。」と、第６２頁第３行〜第５行に、「Ａｌキルド鋼において、Ａｌ添加による脱酸生成物および固溶したＡｌが鋼中に存在することにより鉄鋼のオーステナイト結晶粒度に影響をおよぼすことは現在衆知の事実で、介在物がいかに結晶粒度に影響するかということに関する文献は多数ある。」と、第７８頁第５行〜第１６行に、「Ａｌ添加が鋼のオーステナイト結晶粒を微細化することは古くから知られており、…　また０.１%以下の微量Ａｌを添加した細粒鋼では、焼入れ性は低下するが溶接性は改善され、また０.６%Ａｌを含む低合金鋼では焼もどし脆化が改善されることが報告されている。」と記載されている。
（以下、甲第１、２・・号証を、各甲１，甲２・・という。）
３−４．判断
　上記本件請求項に記載の発明は、複合ロールの軸芯材として球状黒鉛鋳鉄材が使用されているが、高合金外層材中のＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ等の合金成分が溶着時に内層材中に溶け込むため、内層材中のセメンタイト量が増加し、Ｖ等の炭化物が晶出し、強靱性が低下するという問題（本件特許公報段落【０００４】参照）に鑑み、複合ロールの外層と軸芯材の各成分組成を規定し、且つ、該特定成分組成の外層と軸芯材からなる複合ロールにおいて、外層と軸芯材の間に黒鉛を有さない中間層を形成し、この中間層の存在により、外層材中の合金成分が軸芯材中に侵入するのを防止し、軸芯材中の各合金元素の量を制限すると共に、Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂの量が１．５％以下になるようにして、軸芯材の引張り強さを３４０Ｎ／ｍｍ２以上とした３層構造の遠心力鋳造複合ロールを提供するものである。（以下、この発明を本件発明という。）
　これに対し、甲１には、上記摘示のように遠心力鋳造複合ロールに関するものであって、外層材の成分組成を規定しており、この複合ロールを遠心鋳造法で製造する際の外層と内層の溶着時に、外層材中の合金元素が内層に混入することに伴う脆化を問題としており、この点は本件発明と問題認識は共通する。
　そこでまず、両者の構成の中、成分組成について検討してみると、外層材成分として、本件発明では、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の合金成分と共に、Ａｌを含有するが、甲１に記載のものはこのＡｌを含有していない。
　当審の顕著な事実によれば、本件発明における外層材中のＡｌは、遠心力鋳造法を用いた場合、生成したＡｌ酸化物がＶやＮｂの炭化物晶出時の核として作用し、これら炭化物の凝固組織の微細・分散化に効果があり、単に従来周知の脱ガス、結晶粒微細化を目的として添加されるだけのものではない。（このＡｌ含有外層材の作用については、付与後異議１１年−７４２５３号を参照されたい。）
　なお、甲１は、Ｔｉを含有するが、甲１の記載によれば、ＴｉはＺｒ、Ｎｂ、Ｖと同様に硬質炭化物を形成する元素と認識されており、本件発明における上記Ａｌの作用とは異なるものと認められる。
　次に、上記の本件発明と共通する問題認識である外層材中の合金元素の内層への混入を防止するための主たる解決手段として、甲１では、外殻層を鋳込んだ後内層を鋳込むまでの時間、内層の鋳込み温度、内層の成分及び溶湯処理の等の各条件を適切に選択するものであるが、本件発明では、黒鉛を有さない中間層を形成し、この中間層の存在により有害元素の混入を防止するものである。
　なお、異議申立人は異議申立書において摘示していないが、甲１には鋳鋼からなる中間層を設けた例も記載されている。しかし、本件発明のように、外殻層から軸芯材への上記Ｃｒ等の合金元素の混入をこの中間層により１．５％以下に規制することは記載されておらず、本件上限値の１．５％より若干多い１．５５％の比較例の引張り強さと伸びは、本件規定のものより低下しており、この数値限定にはそれなりに意味がある。
　以上、本件発明は、組成物の構成上、甲１に含まれていないＡｌを外層材中に含み、遠心力鋳造において、特定合金成分とこのＡｌが共存することにより有効に作用する結果となる「特定成分組成からなる外層」と、「黒鉛を有さない中間層」、及び、「特定組成で上記Ｃｒ等の特定合金成分を１．５％以下に規定し、所定強度を有する軸芯材」の３つの構成からなるのであるから、本件発明は甲１に記載の事項に基づいて容易に発明をすることができたということはできない。
  次に、甲２には、軸芯材の成分組成が記載されているが、遠心力鋳造に適した外層材については述べられていない。
　甲３には、Ａｌを含有する鋼が記載され、Ａｌの作用として、結晶粒を微細化して強度を向上させると記されているが、この鋼は被削性に優れた工具鋼の成分組成について述べられているのであり、その製造法も造塊によるものであって、遠心力鋳造によるものではないから、このＡｌの作用は、本件発明のように遠心力鋳造法を用いた場合の炭化物晶出時のＡｌの作用とは異なる。甲４，甲５についても同様に脱酸作用と結晶粒微細化作用について述べられるのみである。
　したがって、甲１の記載に上記公知の脱酸剤及び結晶微細化剤としての作用の記載にとどまる甲２〜甲５の事項を併せ考えても、本件発明の特定合金元素とＡｌを共に含有する外層材と、この外層材と遠心力鋳造を組み合わせて、上記３つの構成からなる遠心力鋳造複合ロールとすることは当業者といえども容易になし得ることではない。
  　また、今回の訂正により、本件複合ロールは３層構造からなることが明確となり、詳細な説明の項の記載と整合したので、明細書の記載不備の点は解消した。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申し立ての理由によっては、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、他に本件上記請求項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１３年５月２日（２００１．５．２）
【訂正の要旨】
（３）訂正事項
▲１▼　
訂正事項ａ
　特許第２９７４８２２号発明の明細書（以下原明細書という）中の特許請求の範囲【請求項１】【請求項２】（本発明公報第１頁第１欄第４行〜同頁第２欄第１２行）を特許請求の範囲の減縮と明りょうでない記載の釈明を目的として下記の通り訂正する。
　＜記＞
　「
【請求項１】
Ｃ：１．０〜３．０％、　Ｓｉ：０．１〜２．０％、　Ｍｎ：０．１〜２．０％、
Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜９．０％、Ｗ：１．５〜１０．０％、
Ｖ，Ｎｂの内一種又は二種の合計：３．０〜１０．０％、
Ａｌ：０．０１〜０．５０％、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
黒鉛を有さない中間層と、
Ｃ：２．８〜４．０％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、
Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０６％以下、Ｎｉ：０．５〜４．０％、
Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｗ：０．５％以下、
Ｖ＋Ｎｂ：０．５％以下、Ｍｇ：０．０１〜０．１％、Ａｌ：０．１％以下、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなり、
　
かつ、前記Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ：１．５％以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ／ｍｍ２以上である軸芯材を有することを特徴とする
▲２▼　
訂正事項ｂ
　上記訂正に伴ない特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載の整合を図るため、明りょうでない記載の釈明を目的として、原明細書第２頁第２７行の「本発明の遠心力鋳造複合ロールは……」〜同第３頁第１９行の「……有する構成を採用した。」（本発明公報第２頁第３欄第３２行〜第３頁第４欄第７行）を下記の如く訂正する。
　＜記＞
　「本発明の遠心力鋳造複合ロールは、上記の目的を達成するため、化学組成が重量％で、
Ｃ：１．０〜３．０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、
Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜９．０％、Ｗ：１．５〜１０．０％、
Ｖ，Ｎｂの内一種又は二種の合計：３．０〜１０．０％、
Ａｌ：０．０１〜０．５０％、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
黒鉛を有さない中間層と、
Ｃ：２．８〜４．０％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、
Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０６％以下、Ｎｉ：０．５〜４．０％、
Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｗ：０．５％以下、
Ｖ＋Ｎｂ：０．５％以下、Ｍｇ：０．０１〜０．１％、Ａｌ：０．１％以下、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなり、
　
かつ、前記Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ：１．５％以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ／ｍｍ２以上である
▲３▼　
訂正事事ｃ
　原明細書の第５頁第６行（本発明公報第３頁第５欄第１４行）の「本発明の「第一のロール材……」から、同第５頁第１６行（本発明公報第３頁第５欄第２９行）の「……目的として添加されるものではない。」までの記載を、原明細書の【請求項】の訂正による不明りょうな記載となるので、明りょうでない記載の釈明を目的としてこれを下記の通り訂正する。
　＜記＞
　「本発明
のロ
外層
　
また
明の
外層
上記
％を
ｌは
は、本
▲４▼　
訂正事項ｄ
　原明細書の第７頁第１９行〜第２０行（本発明公報第４頁第７欄第６〜７行）の
　「Ｔｉ：０．１％以下
　ＴｉもＡｌと同様であり、０．１％を越えてはらない。」とある記載を削除する。」
▲５▼　
訂正事項ｅ
　原明細書第１１頁の【表３】（本発明公報第５頁最上欄の表）を明りょうでない記載の釈明を目的とし、下記の如く訂正する。
　＜記＞
　【表３】
▲６▼　
訂正事項ｆ
　原明細書第１５頁の【００３３】第２行（本発明公報第５頁第９欄）の「量を
上
下
（５４）【発明の名称】
遠心力鋳造複合ロール
（５７）【特許請求の範囲】
　
【請求項１】
Ｃ：１．０〜３．０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、
Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜９．０％、Ｗ：１．５〜１０．０％、
Ｖ，Ｎｂの内一種又は二種の合計：３．０〜１０．０％、
Ａｌ：０．０１〜０．５０％、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
黒鉛を有さない中間層と、
Ｃ：２．８〜４．０％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、
Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０６％以下、Ｎｉ：０．５〜４．０％、
Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｗ：０．５％以下、
Ｖ＋Ｎｂ：０．５％以下、Ｍｇ：０．０１〜０．１％、Ａｌ：０．１％以下、
　残部Ｆｅおよび不純物よりなり、
　
かつ、前記Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ：１．５％以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ／ｍｍ２以上である軸芯材を有することを特徴とする
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　【０００２】
　本発明は遠心力鋳造複合ロールに関する。
　【従来の技術】
　複合ロールは、通常、耐摩耗性に優れた高合金鋳鉄材によって形成された外層の内面に、強靭鋳鉄材によって形成された内層が溶着一体化して形成されており、耐摩耗性と強靭性とを兼備したものである。複合ロールの形態は、一般的には中実状であるが、形鋼圧延用のものでは中空状のもの（スリーブロールと呼ばれる。）もある。
　【０００３】
　前記中実ロールは、外層を遠心力鋳造した後、その内面が未凝固ないし凝固直後に遠心力鋳造用金型鋳型を起立させて、外層の内部に内層（軸部）材を静置鋳造する。一方、中空ロールは、外層を遠心力鋳造した後、その内面が凝固ないし凝固直後に内層を遠心力鋳造し、両者を溶着一体化する。尚、遠心力鋳造方法としては、回転軸が水平もしくは傾斜した横型もしくは傾斜型のみならず、鉛直方向の回転軸を有する立型でもよい。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　従来、複合ロールの軸芯としては、鋳造が容易で、強度的にも優れた球状黒鉛鋳鉄材が多用されている。しかし、高合金外層材の合金成分（例えば、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ）が溶着時に内層材中に溶け込むため、内層材質中のセメンタイト量が増加し、また、Ｖ等の炭化物が晶出し、強靭性が低下するという問題がある。
　【０００５】
　本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、外層材の高合金元素が混入しても、材質の強靭性劣化が生じにくい内層材を有する遠心力鋳造複合ロールを提供することを目的とする。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の遠心力鋳造複合ロールは、上記の目的を達成するため、化学組成が重量％で、
　　Ｃ：１．０〜３．０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、
　　Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜９．０％、Ｗ：１．５〜１０．０％、
　　Ｖ，Ｎｂの内一種又は二種の合計：３．０〜１０．０％、
　　Ａｌ：０．０１〜０．５％、
　　残部Ｆｅおよび不純物よりなる外層と、
　　
黒鉛を有さない中間層と、
　　Ｃ：２．８〜４．０％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、
　　Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０６％以下、Ｎｉ：０．５〜４．０％、
　　Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｗ：０．５％以下、
　　Ｖ＋Ｎｂ：０．５％以下、Ｍｇ：０．０１〜０．１％、Ａｌ：０．１％以下、
　　残部Ｆｅおよび不純物よりなり、
　　　
かつ、前記Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ：１．５％以下であると共に引張り強さが３４０Ｎ／ｍｍ２以上である
　【０００７】
　【作用】
　本発明の外層材の化学組成（単位重量％）は以下の理由により限定される。
Ｃ：１．０〜３．０％
　Ｃは主としてＦｅおよびＣｒと結合してＭ７Ｃ３型の高硬度複合炭化物を形成すると共に、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗと結合してＭＣ型の高硬度複合炭化物をも形成する。この高硬度複合炭化物形成のために、１．０％以上のＣが必要である。一方、３．０％を越えてＣが含有されると炭化物量が増すと共に脆くなり、耐クラック性が劣化するため、３．０％以下とする。
Ｓｉ：０．１〜２．０％
　Ｓｉは本発明材が鋳造合金であるため、湯流れ性の確保のために必要な元素であり、同時に又、使用原材料から０．１％程度は不可避的に含有される。しかし、２．０％を越えると靭性の低下を招くため好ましくない。
Ｍｎ：０．１〜２．０％
　Ｍｎは硬化能を増し、また、Ｓと結合してＭｎＳを生成し、Ｓによる脆化を防ぐ元素であり、同時に使用原材料から０．１％程度は不可避的に含有される。しかし、２．０％を越えると靭性の低下を招くため好ましくない。
Ｃｒ：３．０〜１０．０％
　ＣｒはＦｅ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗと共にＣと結合して、高硬度複合炭化物を形成して高温に於ける耐摩耗性の向上を寄与する。また、一部は基地中に固溶して焼入れ性および耐摩耗性を改善する。３．０％未満ではこれらの効果が少なく、耐摩耗性改善が期待できない。一方、１０．０％を越えて含有されると靭性の劣化を来すため好ましくない。
Ｍｏ：０．１〜９．０％
　ＭｏはＦｅ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗと共にＣと容易に結合して、主としてＭＣ型複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。ＭｏはＷに比較して少量添加でその効果を発揮する。このさい、０．１％未満では所期の耐摩耗性を得ることができず、一方、９．０％を越えると靭性の低下を来し好ましくない。
Ｗ：１．５〜１０．０％
　Ｗも同様にＦｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂと共に容易に結合して複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗性の向上を寄与する。１．５％未満では所期の耐摩耗性を得ることができず、一方、１０．０％を越えると靭性の低下を来し、耐ヒートクラック性を悪化させる。また、遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くさせる。このため１０．０％以下とする。
Ｖ、Ｎｂの内一種又は二種の合計：３．０〜１０．０％
　ＶはＮｂと同様にＦｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗと共にＣと容易に結合して、主としてＭＣ型の複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、このＭＣ型複合炭化物は厚さ方向に枝状に生成するために、基地の塑性変形を抑止し、機械的性質、さらには耐クラック性の向上にも寄与する。単独または二種を複合して３．０％以上添加しないとかかる効果は現れにくい。しかし、添加量が１０．０％を越えると塑性の低下を招来すると共に、遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くなる。このため、１０．０％以下とする。
　【０００８】
　本発明のロール材
外層
　
また
外層
上記
　【０００９】
　次に本発明の軸芯材の化学組成は以下の理由により限定される。
Ｃ：２．８〜４．０％
　Ｃはその大部分が球状黒鉛となって晶出するが、２．８％未満ではセメンタイトとなる量が増え、材質が脆くすると共に鋳造性が低下する。一方、４．０％を越えると黒鉛が過多となり、強度が低下する。
Ｓｉ：１．０〜４．０％
　ＳｉはＣの黒鉛化を調整する作用があり、特に本ロールのように強い白銑化作用を有するＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ等の元素を外層に含有する場合は、溶着に際して、軸芯材へこれら元素が混入し、球状黒鉛の生成を阻害するため、Ｓｉによって、その悪影響を抑制する必要がある。このさい１．０％未満では黒鉛化が少なく、セメンタイト量が過多となり、脆くなる。４．０％を越えるとフェライト中に固溶するＳｉ量が過多となり、フェライトを脆くし、伸びが低下する。
Ｍｎ：０．２〜１．０％
　ＭｎはＳの害を抑えると共に焼入れ性を増し、強靭化に寄与する。０．２％未満ではかかる効果が過少であり、一方１．０％を越えると材質が硬く脆くなる。
Ｎｉ：０．５〜４．０％
　Ｎｉは焼入性を増すと共に黒鉛性を有する。０．５％未満ではかかる効果が期待できず、一方４．０％を越えると焼入れ組織が残存するようになり脆くなる。
Ｃｒ：０．０５〜１．０％
　Ｃｒは黒鉛量の調整とフェライトの生成を抑制する作用がある。０．０５％未満ではフェライトの析出量が増え、強度が低下する。一方、１．０％を越えるとセメンタイト量が過多となり、材質が脆くなる。なお、本発明のように外層に強い白銑化作用を有するＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂも含有する場合、これら元素の軸芯材への混入と合わさって、軸芯材の黒鉛化が大きく阻害される。このため、通常の軸芯材ダクタイル鋳鉄においては、１．５％Ｃｒまで許容されるが、本発明では、１．０％を越えないことが必要である。
Ｍｏ：０．０５〜１．０％
　ＭｏはＮｉと同様に焼入性を増す。かかる作用を得るには０．０５％以上必要であり、一方、１．０％を越えると他の白銑化元素（Ｃｒ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ）の作用を合わさって、硬くなり過ぎて脆くなる。
Ｗ：０．５％以下
　Ｗはダクタイル鋳鉄の黒鉛晶出を阻害し、脆くするため、特に有害な元素である。従って、その含有量は少なければ少ない程良い。なお、本発明の外層材の場合、１．５〜１０．０％のＷを含有しており、軸芯材を外層に溶着させる際に外層のＷが不可避的に軸芯材へ混入する。従って、軸芯材のＷを０．５％以下に抑制するには、外層と軸芯材を直接溶着させるよりも、その間に黒鉛を有さない中間層を形成し、中間層と軸芯材を溶着させる方法が有効である。
　【００１０】
　また、軸芯材の押し湯部分あるいは下型の余長部を大きくするなどして、外層から（あるいは中間層を介して）混入してきたＷ元素を薄める方法もある。いずれにしても０．５％Ｗを越えて含有されるとダクタイル鋳鉄の強靭性は大幅に劣化する。
Ｖ＋Ｎｂ：０．５％以下
　ＶおよびＮｂもＷと同様にダクタイル鋳鉄の黒鉛晶出を阻害し、強靭性を劣化させる有害元素である。従って、その含有量は少なければ少ない程良い。
　【００１１】
　ＶとＮｂは本発明の外層の場合、合計で３．０〜１０．０％必要であるので、外層と軸芯材の溶着に際して不可避的に混入するが、合計で０．５％を越えると強靭性劣化が著しくなる。
Ｍｇ：０．０１〜０．１％
　Ｍｇは黒鉛球状化のために添加される。０．０１％未満ではその作用が不足し、球状化不良を生じる。一方、０．１％を越えるとセメンタイト量が増加し、材質が脆くなる。
Ａｌ：０．１％以下
　Ａｌは外層組織の改善のため、外層に添加させることがある。あるいは、本発明のように外層からの有害合金元素混入を大幅に低減するために、中間層を設けた場合は、中間層溶湯に脱酸目的でＡｌを添加することもあるため、それらが軸芯材に混入するものである。０．１％Ａｌまでは軸芯材の強靭性を劣化させないが、０．１％を越えると、靭性を劣化させる。
　ここでいう中間層とは、例えば以下の組成のものが挙げられる。
　【００１２】
　Ｃ　：１．０〜２．５％、　Ｓｉ：０．５〜１．５％、　Ｍｎ：０．２〜１．５％
　Ｐ　：０．２％以下、　　　Ｓ　：０．２％以下、　　　Ｎｉ：１．５％以下
　Ｃｒ：４．０％以下、　　　Ｍｏ：４．０％以下、　　　Ｗ　：４．０％以下
　Ｖ＋Ｎｂ：４．０％以下、残部実質的にＦｅ
当然この組成は外層との溶着後のものである。
　【００１３】
　また、中間層は当然のことであるが黒鉛を有さないものが良い。黒鉛を有する中間層の場合、外層からのＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ混入によって、黒鉛晶出が阻害され、強靭性が悪い。
　また、中間層の外層材よりも下部臨界冷却速度が大きい方がよい。できれば外層の基地組織改善のために行なうオーステナイト化熱処理−焼入れ−焼戻し熱処理に際して、中間層はマルテンサイト変態しないような組成に設計することが好ましい。外層と中間層が共に焼入れに際してマルテンサイト変態のような大きな膨張を伴なう変態すると、その膨張に見合う分の引張応力が軸芯材に働き、ロールの折損事故の誘因となるからである。
　【００１４】
　なお、軸芯材は上述の規定範囲内の合金量である必要があるが、特に軸芯材の強靭性を必要とするロールにおいては
　Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ＝１．５％以下
にあることが望ましい。
　【００１５】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
（実施例Ａ）
　横型遠心力鋳造機によって、複合ロールを製作した。
　外層鋳込み厚さ：６０ｍｍ
　中間層鋳込厚さ：３０ｍｍ
　ロールサイズ　：φ７８５×１　２１００
　溶湯組成　　　：下記表１のとおり
　【００１６】
　【表１】
　【００１７】
　外層溶湯を回転する金型内に１３８８℃で鋳込んで厚さ６０ｍｍの外層を形成した後、６分３０秒後にその内面に上記中間層溶湯を鋳込み、外層の内面を溶かせて溶着させた。
　その後、中間層が完全に凝固するのを待って、金型の回転を止め、予め用意した下型と上型をセットして、外層鋳込み開始から２３分００秒後に１３７５℃で軸芯材溶湯を鋳込んだ。
　【００１８】
　完全に常温迄冷えるのを待って型バラシを行い、外表面を５ｍｍの厚さで旋削した後に超音波探傷試験した。
　このさい、外層厚さは４０〜４６ｍｍ、中間層厚さは２８〜３４ｍｍで、これらの数値は黒皮状態での厚さに換算したものである。そして全体として溶着状態は良好であった。
　【００１９】
　このロールは下記熱処理を行った。
　１１００℃で２Ｈｒオーステナイト化後、４３０℃／Ｈｒで５００℃迄冷却した後、５０℃／Ｈｒで常温迄冷却し、５５０℃で１０Ｈｒ保持の焼き戻し熱処理を２回行った。
　熱処理後の硬度は下記表２に示すとおりである、
　【００２０】
　【表２】
　【００２１】
　その後、解体調査を行った結果の化学組成は下記表３に示すとおりである。
　【００２２】
　【表３】
　【００２３】
　Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ＝０．６４７％
　次いで、軸芯材の引張試験を行った結果は下記表４に示すとおりである。
　【００２４】
　【表４】
　【００２５】
　鉄鋼圧延用のロールの軸芯材は胴部、軸部共に３４０Ｎ／ｍｍ２以上の引張強さが必要とされるが、上記表４から本発明の軸芯材は低合金に抑えており、充分必要強度を満足していることが分かる。
　（比較例Ａ）
　横型遠心力鋳造によって中間層を設けずに複合ロールを製作した。
　【００２６】
　外層鋳込み厚さ：６０ｍｍ
　ロールサイズ　：φ７８５×１２１００
　溶湯組成　　　：下記表５のとおり
　【００２７】
　【表５】
　【００２８】
　外層溶湯を回転する金型内に１３８３℃で鋳込んで厚さ６０ｍｍの外層を形成した後、完全に凝固するのを待って回転を止め、外層鋳込開始から１６分後に軸芯材溶湯を１３８０℃で鋳込んだ。
　超音波探傷試験結果の外層厚さは３８〜４４ｍｍであった。なお、この数値は黒皮状態での厚さに換算した値である。
　【００２９】
　実施例Ａと同じ熱処理を行った後、硬度の調査した。その結果は表６に示すとおりである。
　【００３０】
　【表６】
　【００３１】
　次に製品組成を調査した。その結果は表７に示すとおりである。
　【００３２】
　【表７】
　【００３３】
　本ロールの軸芯材のＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂは実施例Ａの約２倍になっており、Ｗ，Ｖ，Ｎｂは本発明で規定される量を工回っている。なお、Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ＋Ｎｂ＝１．５５％であった。
　更に軸芯材の引張試験を行った結果、下記表８のとおりである。
　【００３４】
　【表８】
　【００３５】
鉄鋼圧延用ロールの軸芯材は３４０Ｎ／ｍｍ以上必要であるが、Ｃｒ，Ｍｏ、Ｗ，Ｖ，Ｎｂ含有量の多いダクタイル鋳鉄では必要強度を満足しないことを示している。
　【００３６】
　【発明の効果】
　本発明のロール材は、Ｍｏ：０．１〜９．０％、Ｗ：１．５〜１０．０％含みＶ，Ｎｂの内一種又は二種の合計３．０〜１０．０％を含有させたので、Ｖ，Ｎｂ炭化物の特殊形態とあいまって、耐摩耗性を飛躍的に向上させることができた。また、外層が高合金材質にも拘わらず軸芯材の溶着に際して、外層からこれら合金元素が混入することが防止でき、軸芯材は低合金に抑えられていて、充分必要強度を満足している。