【事件の表示】
　特許第２７３４３４７号「高強度ばね用鋼の製造方法」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２７３４３４７号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第２７３４３４７号の請求項１及び請求項２に係る発明についての出願は、特願昭６１−２５２９７８号（昭和６１年１０月２４日出願）を原出願とする分割出願としてなされ、平成１０年１月９日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１１年８月２６日に訂正請求がなされ、その後、再度、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１２年９月１９日に訂正請求がなされると同時に、平成１１年８月２６日付けの訂正請求が取り下げられたものである。
２．訂正の要旨
　ａ．特許請求の範囲の請求項２の「Ni：0.03〜1.5未満％」を「Ni：0.03〜1.5未満％（但し0.98％以上を除く）」と訂正する。
　ｂ．明細書の【０００７】欄の「Ni：0.03〜1.5未満％」を「Ni：0.03〜1.5未満％（但し請求項２の発明においては0.98％以上を除く）」と訂正する。
　ｃ．明細書の【００１２】欄の「0.03〜1.5未満％」を「0.03〜1.5未満％（但し請求項２の発明においては0.98％以上を除く）」と訂正する。
３．訂正の適否についての判断
3-1.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、Niの含有量である0.03〜1.5未満％のうちの0.98％以上を除く訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、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及びｃの訂正は、いずれもａの特許請求の範囲の訂正に伴う明細書の対応する記載の訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、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。
3-2.独立特許要件
（本件発明）
　訂正明細書の請求項１及び請求項２に係る発明（以下、「本件請求項１及び請求項２に係る発明」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１及び請求項２に記載された次のとおりのものである。
　「１．重量％で（以下同じ）、Ｃ：0.45超〜0.57％、Si：2.0超〜4.0％、Mn：0.5〜1.5％、Cr：0.1〜2.0％及びNi：0.03〜1.5未満％を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、且つ35×Ｃ(％)＋2×Si(％)＋Ni(％)＜23％の式を満足する鋼について、油焼入れを施し、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を10％未満にしたうえで、焼もどしを施すことを特徴とする疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の製造方法。
２．Ｃ：0.45超〜0.57％、Si：2.0超〜4.0％、Mn：0.5〜1.5％、Cr：0.1〜2.0％及びNi：0.03〜1.5未満％（但し0.98％以上を除く）を含み、さらにＶ：0.05〜0.5％及びMo：0.05〜2.0％のうちの１種又は２種を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、且つ35×Ｃ(％)＋2×Si(％)＋Ni(％)＜23％の式を満足する鋼について、油焼入れを施し、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を10％未満にしたうえで、焼もどしを施すことを特徴とする疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の製造方法。」
（取消理由の概要）
　取消理由は、(1)本件請求項１に係る発明は、刊行物１（特開昭６０−８９５５３号公報）及び刊行物２（「電気製鋼、第57巻第1号」昭和61年1月15日、電気製鋼研究会、第33〜44頁）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、本件請求項１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り、(2)本件請求項２に係る発明は、刊行物１に記載された発明であるか、刊行物１及び刊行物２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、本件請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号又は同条第２項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、というものである。
（刊行物に記載された発明）
　取消理由に引用された刊行物１（特開昭６０−８９５５３号公報）には、
　高強度ばね用鋼および前記鋼を使用した高強度ばねの製造方法に関し、
　「通常のオイルテンパー線の場合には、焼入れ・焼もどしを連続して行って調質した後に、冷間成形（例えばコイル成形）する工程を採用しており、・・・」（第2頁右下欄16〜19行）
　「Niは、本特許鋼においては焼入れ・焼もどし後の靱性改善を向上するという目的のほかに、焼入れに際して意図的に残留オーステナイトを多量に形成させ、これを利用して冷間成形（例えば冷間コイリング成形）を可能ならしめることも重要な目的の１つである。したがって、2.0％未満では十分な靱性改善と残留オーステナイトが確保できず、また6％を超えると靱性改善効果が飽和しかつコストも上昇するので2.0〜6.0％の範囲とした。」（第3頁右上欄9〜18行）
　「Moは、ばねの耐へたり性を改善するのに有効な元素であり、0.05％未満ではそのような効果が十分に得られず、また1.0％を超えるとその効果が飽和しかつオーステナイト中に溶解されない複合炭化物が形成される。そして、この複合炭化物の量が増加して大きな塊状となった場合には、非金属介在物と同等の害をもたらすので鋼の疲労強度を低下させる恐れがある。したがって、Moは0.05〜1.0％の範囲とした。」（第3頁左下欄6〜14行）
　「Ｖは、低温圧延時における結晶粒微細化効果が大きく、ばね特性の向上および信頼性の増大を得ることができ、また焼入れ焼もどし時の析出硬化にも寄与する元素であり、このような効果を得るためには0.05％以上含有させることが必要である。しかし、0.5％を超えると靱性が劣化すると共にばね特性を低下させるので、0.05〜0.5％の範囲とした。」（第3頁左下欄16行〜右下欄3行）
　「表１に示すNo.1〜No.39の化学成分の鋼を溶製したのち・・・ばね用鋼線を製造した。次いで、これらの各線材から、引張試験片、へたり試験片および疲労試験片を切り出し、900℃×30分油冷の焼入れ後所定の温度に焼もどしを施したのち所定の試験片形状に仕上げた。」（第4頁右上欄14〜20行）
　「表１および第５図、第６図に示すように、Ｃ含有量が0.50％前後の場合、Niが2.0％未満である（No.15）と絞りが大きく低下し、ばねとして靱性不足である。」（第6頁左下欄13〜17行）
と記載され、
　表１の１には、供試鋼No.15として、比較鋼が記載され、その化学成分は、重量％でＣ：0.49、Si：2.01、Mn：0.79、Ni：0.98、Mo：0.42、Cr:0.88、Ｖ：0.19であり、Ｙ値は22.15％、焼入れ後の残留オーステナイト量は7％、残留せん断ひずみ量は4.2×10-4であることが示され、
　第５図には、No.15は、引張強さσBが200kgf/mm2以上であることが示されている。
　以上の記載からみて、刊行物１には、「Ｃ：0.49％、Si：2.01％、Mn：0.79％、Ni：0.98％、Mo：0.42％、Cr:0.88％、Ｖ：0.19％の鋼について、900℃×30分油冷の焼入れ後、焼入れ後の残留オーステナイト量を7％にしたうえで、所定の温度に焼もどしを施す、Ｙ値が22.15％、残留せん断ひずみ量が4.2×10-4である高強度ばね用鋼の製造方法。」の発明が記載されているものと認める。
　同じく引用された刊行物２（「電気製鋼、第57巻第1号」昭和61年1月15日、電気製鋼研究会、第33〜44頁）には、「高応力ばね鋼の強度に及ぼす化学組成の影響」と題し、
　「供試材はTable１に示す化学成分のもので、30kg高周波溶解炉で溶製した。成分系としては、強靱系材料と多用されているＡＩＳＩ4340をばね用途用に改良したＡ鋼を基本鋼とした。・・・各成分の影響を検討するため、Ａ鋼の成分に対しＣ量を0.4〜0.6％、Si量を2〜3％、Ni量を0〜4％、Mo量を0〜0.4％、Ｖ量を0〜0.4％の範囲で各々３水準変化させたものを準備した。」（第34頁左欄14行〜右欄2行）
　「懸架ばねの基本特性である耐へたり性の観点からは、0.2％耐力が高く、降伏比σ0.2/σBができるだけ大きい方が有利である。Fig.4に・・・降伏比に及ぼす化学成分の影響を示す。Ｖが最も顕著な影響を示し、0.2％程度のＶ添加で降伏比は大きく向上する。・・・Niについては、2％までは降伏比は上昇するが、それ以上では飽和する傾向が認められる。Moは0.4％までの範囲で検討したが、添加量に比例して降伏比は上昇する。」（第35頁右欄24〜36行）
　「Fig.5にシャルピー衝撃値（2mmＵノッチ）に及ぼす化学成分の影響を示す。・・・これ以外のＶ、Ni、Moについては実験の範囲内で成分を変動させても大きな影響はみられない。」（第36頁左欄下から6行〜右欄下から9行）
　「Fig.6に伸び、絞りに及ぼす化学成分の影響を示す。Ｃが0.6％のレベルになると延性が急激に低下するが、他の化学成分の影響はほとんど認められない。」（第37頁左欄下から10〜7行）
と記載され、
　Table１には、Ａ鋼は、その化学成分が、重量％で、Ｃ：0.40、Si：2.51、Mn：0.79、Ｐ：0.003、Ｓ＜0.001、Cu＜0.01、Ni：2.00、Cr：0.85、Mo：0.41、Ｖ：0.19であることが示されており、また、
　「以上の検討より設計応力120kgf/mm2以上の懸架用ばね鋼として、成分的には次の組合せが好ましいことが判明した。すなわち、Ｃ、Siは靱延性確保の観点からそれぞれ0.4％、2.5％におさえ、Ni、Mo、Ｖは耐へたり性の点からそれぞれ2％、0.4％、0.2％にし、Table１に示したＡ鋼（以降ＲＫ360と記す）を選択した。」（第40頁右欄下から21〜15行）
　「ＲＫ360は焼入れ時点で残留オーステナイトを7.1％含む（Table２）。既出のFig.15の疲れデータは、サブゼロ処理と２回焼もどし処理で残留オーステナイトを完全になくした状態での結果であった。しかし、残留オーステナイトは、その量が多いと疲れ特性に対し有害であるが、少量なら有害でないともいわれており、その場合サブゼロ処理を省略することも可能であると考えられる。量産工程では、サブゼロ処理の様な複雑な熱処理工程をできるだけ省きたいので、・・・簡易熱処理材（II）（焼入れ→焼もどし）の３条件の材料に対し、ステアケース法による疲れ限度を評価した。Table４に結果を示すが、ＲＫ360のように焼入れ段階での残留オーステナイト量が7％程度のレベルでは、特にこれを除去するための熱処理を省いても疲れ特性に影響はないことが判った。」（第43頁左欄3行〜右欄5行）
と記載されている。
（対比・判断）
(1)本件請求項１に係る発明について
　本件請求項１に係る発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、刊行物１に記載された発明の鋼は、絞りが低下し、ばねとして靱性不足のものではあるが、Mo及びＶを添加して耐へたり性を向上させており、引張強さが200kgf/mm2以上で大きく、Ｙ値が22.15％で低くはなく、残留せん断ひずみ量が4.2×10-4で大きくはなく、また、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が7％程度のレベルで、刊行物２の記載からみて、疲労強度に優れていることは明らかであるから、両者は、「Ｃ、Si、Mn、Cr及びNiを含み、且つ３５×Ｃ(％)＋２×Si(％)＋Ni(％)＜２３％の式を満足する鋼について、油焼入れを施し、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を１０％未満としたうえで、焼もどしを施す疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の製造方法。」である点で一致し、Ｃ、Si、Mn、Cr及びNiの含有量についても重複するものの、本件請求項１に係る発明が、所定量のＣ、Si、Mn、Cr及びNiを化学成分として含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であるに対し、刊行物１に記載された発明は、前記化学成分のほかMo及びＶを必須に含む点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物１には、「Moは、ばねの耐へたり性を改善するのに有効な元素であり、0.05％未満ではそのような効果が十分に得られず」、「Ｖは、低温圧延時における結晶粒微細化効果が大きく、ばね特性の向上および信頼性の増大を得ることができ、また焼入れ焼もどし時の析出硬化にも寄与する元素であり、このような効果を得るためには0.05％以上含有させることが必要である」と記載されており、また、刊行物２には、Ｃ：0.40、Si：2.51、Mn：0.79、Ｐ：0.03、Ｓ＜0.001、Cu＜0.01、Ni：2.00、Cr：0.85、Mo：0.41、Ｖ：0.19からなる残留オーステナイトを7.1％含むＡ鋼の成分に対しＣ量を0.4〜0.6％、Si量を2〜3％、Ni量を0〜4％、Mo量を0〜0.4％、Ｖ量を0〜0.4％の範囲で各々３水準変化させたものについて、降伏比に及ぼす化学成分の影響、シャルピー衝撃値に及ぼす化学成分の影響、伸び、絞りに及ぼす化学成分の影響が示されているが、Mo及びＶについては、「懸架ばねの基本特性である耐へたり性の観点からは、0.2％耐力が高く、降伏比σ0.2/σBができるだけ大きい方が有利である。・・・Ｖが最も顕著な影響を示し、0.2％程度のＶ添加で降伏比は大きく向上する。・・・Moは0.4％までの範囲で検討したが、添加量に比例して降伏比は上昇する。」、「以上の検討より設計応力120kgf/mm2以上の懸架用ばね鋼として、成分的には次の組合せが好ましいことが判明した。すなわち、・・・Mo、Ｖは耐へたり性の点からそれぞれ・・・0.4％、0.2％にし、Table１に示したＡ鋼（以降ＲＫ360と記す）を選択した。」と記載されているから、懸架ばねの基本特性である耐へたり性の観点からは、Mo及びＶの添加が必要であることが読みとれるだけで、刊行物２の記載を参照しても、刊行物１に記載された鋼のMo及びＶの添加を省略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、本件請求項１に係る発明は、刊行物１及び刊行物２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)本件請求項２に係る発明について
　本件請求項２に係る発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、刊行物１に記載された発明の鋼は、絞りが低下し、ばねとして靱性不足のものであるが、Mo及びＶを添加して耐へたり性を向上させており、引張強さが200kgf/mm2以上で大きく、Ｙ値が22.15％で低くはなく、残留せん断ひずみ量が4.2×10-4で大きくはなく、また、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が7％程度のレベルで、刊行物２の記載からみて、疲労強度に優れていることは明らかであるから、両者は、「Ｃ、Si、Mn、Cr及びNiを含み、さらにＶ及びMoを含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、且つ35×Ｃ(％)＋2×Si(％)＋Ni(％)＜23％の式を満足する鋼について、油焼入れを施し、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を10％未満としたうえで、焼もどしを施す疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の製造方法。」である点で一致し、Ｃ、Si、Mn、Cr、Ｖ及びMoの含有量についても重複するものの、Niの含有量が、本件請求項２に係る発明においては、「0.03〜1.5未満％（但し0.98％以上を除く）」ものであるのに対して、刊行物１に記載された発明においては、0.98％である点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　本件請求項２に係る発明においては、「Niは焼入れ・焼もどし後の靱性改善のために0.03％以上必要な元素であるが、1.5％以上添加すると油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が多くなって疲労強度の低下をまねくので、0.03〜1.5未満％（但し請求項２の発明においては0.98％以上を除く）添加する。」（【００１２】欄）ものであるのに対して、刊行物１には、「Niは、本特許鋼においては焼入れ・焼もどし後の靱性改善を向上するという目的のほかに、焼入れに際して意図的に残留オーステナイトを多量に形成させ、これを利用して冷間成形（例えば冷間コイリング成形）を可能ならしめることも重要な目的の１つである。したがって、2.0％未満では十分な靱性改善と残留オーステナイトが確保できず、また6％を超えると靱性改善効果が飽和しかつコストも上昇するので2.0〜6.0％の範囲とした。」と記載されており、Niの含有量が0.98％のものは、比較鋼として記載されているにすぎないから、刊行物１に記載された発明において、疲労強度を改善するために、「Ni：0.03〜1.5未満％（但し0.98％以上を除く）」とする、すなわち、Ni：0.03〜0.98未満％とすることを当業者が容易に想到し得たとはいえない。
　また、刊行物２には、Ｃ：0.40、Si：2.51、Mn：0.79、Ｐ：0.03、Ｓ＜0.001、Cu＜0.01、Ni：2.00、Cr：0.85、Mo：0.41、Ｖ：0.19からなる残留オーステナイトを7.1％含むＡ鋼の成分に対しＣ量を0.4〜0.6％、Si量を2〜3％、Ni量を0〜4％、Mo量を0〜0.4％、Ｖ量を0〜0.4％の範囲で各々３水準変化させたものについて、降伏比に及ぼす化学成分の影響、シャルピー衝撃値に及ぼす化学成分の影響、伸び、絞りに及ぼす化学成分の影響が示されているが、Niについては、0％、2％、4％の３水準変化させたもののうち、耐へたり性の点から2％が好ましいことが示されているだけで、疲労強度を改善するために、「Ni：0.03〜1.5未満％（但し0.98％以上を除く）」とすることは何ら示唆されていないから、刊行物２の記載を参照しても、刊行物１に記載された鋼のNiを0.03〜0.98未満％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、本件請求項２に係る発明は、刊行物１に記載された発明ではなく、また、刊行物１及び刊行物２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。
（まとめ）
　以上のとおりであるから、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
3-3.訂正の適否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立てについての判断
4-1.申し立て理由の概要
　特許異議申立人は、甲第１号証（前記刊行物１と同じ）及び甲第２号証（上記刊行物２と同じ）を提出して、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、甲第１号証及び甲第２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（申立て理由１）、本件請求項２に係る発明は、甲第１号証に記載された発明である（申立て理由２）から、本件請求項１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り、本件請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号又は同条第２項の規定に違反してなされたものであり、また、本件請求項１及び請求項２に係る発明についての出願は、平成７年１２月２７日付けで行った補正に要旨変更があり、出願日が平成７年１２月２７日に繰り下がるべきものであり、そして、平成８年１１月２６日付けで行った補正は現行法における新規事項の追加に該当し、特許法第１７条の２第３項に規定する要件を満たしていない補正である（申立て理由３）から、本件特許は取り消されるべきものであると主張している。
4-2.当審の判断
　申立て理由１について、  
　上記3-2に述べたとおり、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、甲第１号証及び甲第２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とはすることはできない。
　申立て理由２について、
　上記3-2に述べたとおり、本件請求項２に係る発明は、甲第１号証に記載された発明ではない。
　申立て理由３について、
　平成７年１２月２７日付けの手続補正書において、Ｃ含有量を「0.30〜0.75％」から「0.45〜0.57％」とする補正は要旨変更に該当する旨の主張を特許異議申立人はしているが、、願書に最初に添付した明細書（以下、「当初明細書」という。）には、「Ｃは強度を高めるために有効な元素であるが、0.30％未満では高強度ばねとして必要な強度を確保できず、しかし0.75％を超えて多くすると網状のセメンタイトが出やすくなり、ばねの疲労強度が損なわれるので、0.30〜0.75％の範囲とする。」（段落【０００９】）と記載されており、また、実施例の表１を参照しても、「0.30〜0.75％」の範囲をさらに限定した「0.45〜0.57％」の範囲で同様の効果があることは明らかであるから、上記補正は、当初明細書に記載した事項の範囲内において特許請求の範囲を減少する補正であり、要旨変更には該当しない。（なお、特許異議申立人は、0.45及び0.57という数値の臨界的意義が記載されていないことを問題にしているが、「0.30〜0.75％」の範囲で同程度の効果を奏すればよいのであり、臨界的意義が記載されているかどうかと要旨変更とは直接的な関係はない。）
　また、平成８年１１月２６日付けの手続補正書において、Ni含有量を「Ni≦2.0％」から「Ni：0.03〜1.5％未満」とする補正は、当初明細書の実施例の表１における最少Ni量である本発明鋼６の0.03％を下限とし、比較鋼２０の1.50％を根拠に1.50％未満を上限とする補正であるから、当初明細書に記載した事項の範囲内において特許請求の範囲を減少する補正であり、要旨変更には該当しない。
　したがって、本件特許発明についての出願は、平成７年１２月２７日付けの補正が要旨変更であるという理由で出願日が繰り下がることはなく、もとの特許出願の時である昭和６１年になされたものとみなされ、平成８年１１月２６日付けの補正について現行法は適用されないから、特許異議申立人の主張は理由がない。
５．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、本件請求項１及び請求項２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及び請求項２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１２月１８日（２０００．１２．１８）
【訂正の要旨】
　ａ．特許請求の範囲の請求項２の「Ｎｉ：０．０３〜１．５未満％」を「Ｎｉ：０．０３〜１．５未満％（但し０．９８％以上を除く）」と訂正する。
　ｂ．明細書の【０００７】欄の「Ｎｉ：０．０３〜１．５未満％」を「Ｎｉ：０．０３〜１．５未満％（但し請求項２の発明においては０．９８％以上を除く）」と訂正する。
　ｃ．明細書の【００１２】欄の「０．０３〜１．５未満％」を「０．０３〜１．５未満％（但し請求項２の発明においては０．９８％以上を除く）」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
高強度ばね用鋼の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．４５超〜０．５７％、Ｓｉ：２．０超〜４．０％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜２．０％及びＮｉ：０．０３〜１．５未満％を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、且つ３５×Ｃ（％）＋２×Ｓｉ（％）＋Ｎｉ（％）＜２３％の式を満足する鋼について、油焼入れを施し、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を１０％未満にしたうえで、焼もどしを施すことを特徴とする疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の製造方法。
　　【請求項２】　Ｃ：０．４５超〜０．５７％、Ｓｉ：２．０超〜４．０％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜２．０％及びＮｉ：０．０３〜１．５未満％
（但し０．９８％以上を除く）
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、ばね用鋼の製造方法に係り、特に自動車用等の懸架コイルばねに好適な高強度ばね用鋼の製造方法に関するものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
　自動車等の内燃機関に使用される弁ばね、懸架ばね等のばね用鋼は、軽量化、高速化の要請に伴って高強度のものが要求されるようになってきており、特に疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の開発が望まれている。
　　　【０００３】
　この種のばね用鋼を使用してばねを製造するには、通常、熱間成形の場合には熱間コイリングした後、焼入れ、焼もどしを施し、ショットピーニングしてセッティングが行われ、冷間成形の場合には焼入れ、焼もどしを行って調質した後に冷間コイリングし、ショットピーニングしてセッティングが行われている。このように、冷間成形ばね及び熱間成形ばねのばね成形工程には焼入れ・焼もどし工程が必ず入るため、高強度、高靱性化を狙ってＮｉ等の合金元素の添加量を多くすると残留オーステナイトが残り、疲労強度にたいしては有害となる。
　　　【０００４】
　この点、本出願人が先に提案したように（特開昭６０―８９５５３号）、冷間成形ばねの場合には、Ｎｉ添加量を多くし、焼入れによって意図的に残留オーステナイトを残して延性化し、これを利用して焼入れ後冷間コイリングし、その後焼もどしによって残留オーステナイトをなくす方法がある。しかし、この方法は冷間成形ばねの通常の製造工程とは異なるものであり、また熱間成形ばねには適用ができない。
　　　【０００５】
　本発明は、通常の熱間ばね成形工程及び冷間ばね成形工程のいずれにも供することができ、しかも疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼を製造し得る方法を提供することを目的とするものである。
　　　【０００６】
　上記課題を解決するため、本発明者は、通常の熱間、冷間のいずれのばね成形工程にも適用し得る高強度ばね用鋼を製造するべく鋭意研究を重ねた結果、通常のばね成形工程により疲労強度の優れた高強度ばね用鋼を得るには、適切な化学成分の調整のもとで油焼入れ・焼もどしを施すことにより、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を１０％未満に規制することによって可能であることを見い出し、ここに本発明をなしたものである。
　　　【０００７】
　すなわち、本発明は、Ｃ：０．４５超〜０．５７％、Ｓｉ：２．０超〜４．０％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜２．０％及びＮｉ：０．０３〜１．５未満％
（但し請求項２の発明においては０．９８％以上を除く）
　　　【０００８】
　　【作用】
　以下に本発明を更に詳細に説明する。まず、本発明鋼における化学成分の限定理由を示す。
　　　【０００９】
　Ｃは強度を高めるために有効な元素であるが、０．４５％以下では高強度ばねとして必要な強度を確保できず、しかし０．５７％を超えて多くすると残留オーステナイトの発生量を１０％未満にすることが困難なため、ばねの疲労強度が損なわれる恐れがあるので、０．４５超〜０．５７％の範囲とする。
　　　【００１０】
　Ｓｉはフェライト中に固溶して強度を増し、ばねの耐へたり性を向上させるのに有効な元素であり、そのためには２．０％より多くする必要がある。しかし、４．０％を超えると靱性が劣化すると共に熱処理により遊離炭素が生じる恐れがあるので、２．０超〜４．０％の範囲とする。
　　　【００１１】
　Ｍｎは脱酸元素として、また焼入性を向上させるのに有効な元素であり、そのためには０．５％以上が必要である。しかし、１．５％を超えると焼入性が過大となって靱性が劣化すると同時に油焼入れ時に変形することになるので、０．５〜１．５％の範囲とする。
　　　【００１２】
　Ｎｉは焼入れ・焼もどし後の靱性改善のために０．０３％以上必要な元素であるが、１．５％以上添加すると油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が多くなって疲労強度の低下をまねくので、０．０３〜１．５未満％
（但し請求項２の発明においては０．９８％以上を除く）
　Ｃｒは焼入性を向上させるのに有効な元素であり、そのためには０．１％以上が必要である。しかし、２．０％を超えると耐へたり性を損なうので、０．１〜２．０％の範囲とする。
　　　【００１３】
　以上の必須成分のほか、必要に応じてＶ及びＭｏの１種または２種を適量添加してばね特性の向上を図ることができる。
　　　【００１４】
　特にＶは低温圧延時における結晶粒微細化効果が大きく、ばね特性の向上並びに信頼性の増大を期待でき、また油焼入れ・焼もどし時の析出硬化にも寄与する元素であり、またＭｏは耐へたり性の改善に有効な元素であり、添加するときはＶ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０５〜２．０％の範囲とする。なお、Ｖを上限を超えて多くすると靱性の劣化やばね特性の低下をまねき、またＭｏを上限を超えて多くするとオーステナイト中に溶解されない複合炭化物が形成され、その量が増加して塊状となった場合には非金属介在物と同等の害をもたらすので疲労強度を低下させる恐れがあるため、好ましくない。
　　　【００１５】
　なお、不可避的不純物である〔Ｏ〕、〔Ｎ〕等々は可能な限り少ないほどよく、特に〔Ｏ〕は酸化物系の介在物を生成し、これが疲労破壊の起点となりやすいので０．００１０％以下に規制するのが望ましく、〔Ｎ〕は、ＴｉＮ系の介在物を生成して疲労強度の低下をまねくので０．００５％以下に規制するのが望ましい。
　また、Ｃ、Ｓｉ及びＮｉの含有量を３５×Ｃ（％）＋２×Ｓｉ（％）＋Ｎｉ（％）＜２３％に規制するのは、通常のばね成形工程で油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を１０％未満にすることが容易にできるからである。
　　　【００１６】
　上記化学成分のばね用鋼は、油焼入れ・焼もどし工程を含む通常の熱間又は冷間ばね成形工程に供してばね成形する。その際、疲労強度等のばね特性に優れた高強度ばねを得るには、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が１０％未満である必要があり、１０％未満であれば疲労強度に実質的に影響を及ぼすことがない。
　　　【００１７】
　油焼入れ・焼もどし工程の製造条件は特に制限されるものではない。油焼入れは油焼入れ状態で残留オーステナイトが１０％未満になるような条件であればよい。
　　　【００１８】
　次に本発明の一実施例を示す。
　　　【００１９】
　　【実施例】
　表１に示す化学成分（ｗｔ％）を有する鋼について、常法により製造した１６ｍｍφの圧延線材から引張試験片、へたり試験片及び疲労試験片を切り出し、９００℃×３０ｍｉｎ油冷の油焼入れ後、３５０℃×０．１ｈｒで焼もどしを行い、仕上げ加工した。なお、いずれの試験片もＨＲＣ５５になるように調質した。その結果、Ｙ値及び耐久限度について表１に併記するとおりであり、耐へたり性は図２に示すとおりである。また油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量と残留せん断ひずみ量も調べ、表１に併記した。
　　　【００２０】
　なお、耐へたり性はについては、図３に示す重錘式の捩りクリープ試験機（最大トルク２５ｋｇｆ・ｍ）を用い、図４に示す寸法形状の試験片を使用して
　　　　試験温度：８０℃
　　　　試験時間：７２ｈｒ
　　　　負荷応力：１１０ｋｇｆ／ｍｍ２
　　　　剪断予歪：０．１％
　　　　硬　　さ：ＨＲＣ５５
の試験条件で試験した。なお、図３中、１は試験片、２は試験片保持台、３は負荷アーム、４はダイヤルゲージ、５は重錘、６はジャッキである。
　　　【００２１】
　図１は各供試鋼について表１に示した耐久限度と油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量との関係をプロットしたものであり、これより、油焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が１０％以上になると耐久限度が著しく低下することがわかり、本発明鋼はいずれも１０％未満で優れた疲労強度を有している。
　　　【００２２】
　なお、本発明鋼よりＣ含有量がわずかに少なく、Ｎｉ含有量がわずかに多い鋼（Ｃ：０．４１％、Ｓｉ：２．５２％、Ｍｎ：０．８２％、Ｃｒ：０．８５％、Ｎｉ：１．５１％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物）について異なる〔Ｏ〕、〔Ｎ〕の含有量と耐久強度の関係を調べたところ、〔Ｏ〕：０．００２０％、〔Ｎ〕：０．０１００％で耐久限度が７５ｋｇｆ／ｍｍ２であったのに対し、〔Ｏ〕：０．０００６％、〔Ｎ〕：０．００４５％で耐久限度が７９ｋｇｆ／ｍｍ２に向上し、また他の鋼（Ｃ：０．４１％、Ｓｉ：２．５１％、Ｍｎ：０．７９％、Ｃｒ：０．８６％、Ｎｉ：０．５２％、Ｖ：０．２２％、Ｍｏ：０．５％：残部Ｆｅ及び不可避的不純物）は、〔Ｏ〕：０．００１８、〔Ｎ〕：０．０１００％で耐久限度が８４ｋｇｆ／ｍｍ２であったのに対し、〔Ｏ〕：０．０００７％、〔Ｎ〕：０．００５０％で耐久限度が８８ｋｇｆ／ｍｍ２に向上した。
　　　【００２３】
　次に、耐へたり性の優劣が設計上大きなウェイトを占める懸架ばねでは、特に最近では温間へたり特性が注目をあびていることから、前記試験条件で捩じりクリープ試験を行ったところ、表１及び図２に示すように、本発明鋼は７２ｈｒ後の剪断クリープひずみが現用のＪＩＳ　ＳＵＰ７材よりもはるかに少なく、優れた耐へたり性を示した。
　　　【００２４】
　【表１】
　　　【００２５】
　　【発明の効果】
　以上詳述したように、本発明によれば、高強度ばね用鋼の化学成分を適切に調整すると共に油焼入れ・焼もどし工程の焼入れ後の残留オーステナイトの発生量が１０％未満に規制したので、通常の熱間及び冷間ばね成形工程に供して弁ばね、懸架ばね等の高強度ばねを製造することができ、量産化も可能であり、しかも優れた疲労強度、耐へたり性を具備せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　耐久限度と焼入れ後の残留オーステナイトの発生量との関係を示す図である。
　　【図２】
　剪断クリープ歪について本発明鋼と現用材料を対比して示した図である。
　　【図３】
　重錘式捻りクリープ試験機の概要を示す図である。
　　【図４】
　（ａ）、（ｂ）は捻りクリープ試験片の形状寸法（ｍｍ）を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。