【事件の表示】
　特許第２７３０９５９号「球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法」の請求項１ないし５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２７３０９５９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２７３０９５９号の請求項１〜５に係る発明についての出願は、平成１年３月９日になされ、平成９年１２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、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年８月１３日に訂正請求がなされ、それに対して、訂正拒絶理由通知を兼用した取消理由通知がなされ、さらに、平成１２年１２月４日に取消理由通知の手交と同時に再度訂正請求がなされ、平成１１年８月１３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．発明の名称「球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「球状黒鉛鋳鉄の製造方法」に訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１〜請求項３を削除するとともに、請求項４及び請求項５
　「【請求項４】炭素（Ｃ）3.0重量％〜4.0重量％、珪素（Si）1.5重量％〜2.3重量％、マンガン（Mn）0.3重量％未満、燐（Ｐ）0.03重量％未満、クロム（Cr）0.10重量％未満、マグネシウム（Mg）0.02重量％〜0.06重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）3.9重量％〜4.6重量％である溶湯に、ビスマス（Bi）を0.005重量％〜0.015重量％添加すると同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を300個/mm2以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
【請求項５】前記溶湯がニッケル（Ni）を0.5重量％〜2.0重量％含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。」
を、
  「【請求項１】炭素（Ｃ）3.0重量％〜4.0重量％、珪素（Si）1.5重量％〜2.3重量％、マンガン（Mn）0.3重量％未満、燐（Ｐ）0.03重量％未満、クロム（Cr）0.10重量％未満、マグネシウム（Mg）0.02重量％〜0.06重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）3.9重量％〜4.6重量％である溶湯に、ビスマス（Bi）を、直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで0.005重量％〜0.015重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を300個/mm2以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
【請求項２】前記溶湯がニッケル（Ni）を0.5重量％〜2.0重量％含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。」
と訂正する。
　ｃ．明細書の〈産業上の利用分野〉の記載「本発明は高靱性の球状黒鉛鋳鉄に関する。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「本発明は高靱性の球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。」と訂正する。
　ｄ．明細書の〈発明が解決しようとする課題〉の「・・・製造コストが低減された球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法を提供するものである。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・製造コストが低減された球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供するものである。」と訂正する。
　ｅ．明細書の〈課題を解決するための手段〉の「・・・マグネシウム（Mg）0.02重量％〜0.06重量％、ビスマス0.0015重量％〜0.004重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）3.9〜4.6重量％であることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄を提供する・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・マグネシウム（Mg）0.02重量％〜0.06重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）3.9〜4.6重量％である溶湯に、ビスマス（Bi）を直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで0.005重量％から0.015重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を300個/mm2以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供する・・・」に訂正する。
　ｆ．明細書の〈作用〉の欄の「・・・適量のビスマスを添加することにより・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・適量のビスマスを適正な方法で添加して適量のビスマスを歩留まり良く含有させ、・・・」と訂正する。
　ｇ．明細書の〈作用〉の欄の「・・・溶湯に対するビスマスの添加量を0.005wt％〜0.015wt％の範囲に設定する必要がある。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・溶湯に対するビスマスの添加量を0.005wt％〜0.015wt％の範囲に設定し、かつ直径1mm〜3mmの粒状にして紙等に包んで添加すると良い。」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、ｂの特許請求の範囲の訂正により本件特許発明が球状黒鉛鋳鉄の製造方法のみに減縮されたことに伴い、発明の名称を適正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。
　ｂの訂正は、訂正前の請求項１〜請求項３の球状黒鉛鋳鉄の発明を削除するとともに、訂正前の請求項４及び請求項５を、〈実施例〉の記載に基づいて、ビスマスの添加方法を「直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで」添加する方法に限定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。
　ｃ〜ｇの訂正は、ｂの特許請求の範囲の訂正により本件特許発明が球状黒鉛鋳鉄の製造方法のみに減縮されたことに伴い、明細書の対応する記載を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「本件第１及び第２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。
　「【請求項１】炭素（Ｃ）3.0重量％〜4.0重量％、珪素（Si）1.5重量％〜2.3重量％、マンガン（Mn）0.3重量％未満、燐（Ｐ）0.03重量％未満、クロム（Cr）0.10重量％未満、マグネシウム（Mg）0.02重量％〜0.06重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）3.9重量％〜4.6重量％である溶湯に、ビスマス（Bi）を、直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで0.005重量％〜0.015重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を300個/mm2以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
【請求項２】前記溶湯がニッケル（Ni）を0.5重量％〜2.0重量％含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。」
（取消理由の概要）
　取消理由は、本件第１及び第２発明は、刊行物１〜７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、訂正前の本件請求項１〜５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、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本出願前頒布された刊行物１（「鋳物、第110回全国講演大会講演概要集」(1986.9.)第41頁）には、「球状黒鉛鋳鉄におけるビスマス含有接種剤の影響について」と題し、
　「我々はフェロシリコン中にビスマスを含有させた接種剤（合金）を用いて、薄肉球状黒鉛鋳鉄における接種効果（チル化傾向、黒鉛粒数、基地組織など）を調べた・・・」（第41頁10〜11行）
　「銑鉄、軟鋼板屑を主原料として、1KHz，300KWの高周波誘導電気炉で溶製した３種類の成分をもつ溶湯を8％マグネシウム含有のFe-Si-Mg合金で球状化処理したのち、10Kg容量の注湯取鍋で接種処理し、2m/m、5m/m、10m/m、20m/m、40m/m、60m/mの肉厚をもつ階段試験片採取用CO2ガス型に鋳込んだ。元湯目標化学成分はＡ：（C:3.3％、Si：1.6％）、Ｂ：(C:3.6％、Si:1.8％）、Ｃ：（C:3.9％、Si:2.0％）の３種類である。Biの添加量は、20PPM、50PPM、80PPMの３段階で、接種剤の効果を調べた。球状化処理は20Kg処理用ポケット付専用取鍋を使用したサンドウィッチ法で行った。」（同頁12〜17行）
　「１例としてＢ溶湯における階段試験片薄肉部（2m/m）でのBi添加量20PPM、50PPM、80PPMの顕微鏡組織写真を図−１に示した。基地組織は添加量の増加とともにフェライト相が多くなるのが判った。20PPMの試料にはセル境界にレデブライトが存在していた。黒鉛粒数も添加量増加に伴い増加し、それぞれ、1509個/mm2、2021個/mm2、2555個/mm2と測定された。」（同頁19〜22行）
とそれぞれ記載されている。
　同じく引用された本出願前頒布された刊行物２（「鋳物」第60巻(1988)第３号、第173頁〜第178頁）には、「薄肉球状黒鉛鋳鉄の黒鉛粒数に及ぼすビスマスの影響」と題し、
　「球状黒鉛鋳鉄用銑（4.19％Ｃ，1.58％Si，0.20％Mn，0.06％Ｐ，0.024％Ｓ），Fe-Si（75.5％）及び電解鉄を用い、3kHz，12kWの高周波炉により、
アルミナライニングを施した６番黒鉛るつぼ中で１回の溶解量を３kgとし、目標Ｃ3.8％，最終Si2.2％，Mn、Ｐ、Ｓについては銑鉄と同じになるように溶湯の成分調整を行った。溶湯温度1,530℃でFe-Si-Mg合金（Si45.05％，Mg7.76％）1.6％をサンドイッチ法で添加した。Bi及びBi2O3、Bi2S3の添加には金属Bi（99.999％）と試薬の酸化ビスマス、硫化ビスマスを用い、それぞれの添加量に応じてFe-Si-Mg合金と一緒に添加した。反応終了後、Fe-Si0.4％で接種し、1,400℃で3、6、9mmのCO2型階段状試験片及び30mmφ×150mmのノックオフ・タイプのシェル型に注湯した。」（第173頁右欄1〜14行）
　「Bi0.001％及び0.002％とBi添加量を増加するにしたがって、黒鉛粒数が次第に増加し、Bi0.005〜0.01％添加した試料では著しく黒鉛粒数が増加し、チルも完全に消失している。」（第174頁左欄13〜17行）
と記載され、
　図１には、Bi添加量と黒鉛粒数との関係が示されている。
　同じく引用された刊行物３（特公昭５９−１７１６３号公報）には、
　「１　Ｃ　3〜4.2％、Si　1.3〜2.2％、Ni　1〜5％、Mg　0.02〜0.08％とし残部Fe及びMn、Cr、Sn、Ｖ、Mo、Cuなどの不純物よりなることを特徴とする鋳放しパーライト地球状黒鉛鋳鉄。」（特許請求の範囲第１項）
が記載され、
　第１表には、供試鋼の化学成分がＣ3.58％、Si1.97％、Mn0.17％、Ｐ0.023％、Ｓ0.008％、Mg0.044％、Cu0.10％、Cr0.04％、Ｖ0.013％、Mo0.002％、Sn0.004％、Ni1.56％であることが示されている。
　同じく引用された本出願前頒布された刊行物４（日本鉄鋼協会編「第３版　鉄鋼便覧V」、昭和57年10月1日、第76頁〜第83頁）には、球状黒鉛鋳鉄の製造法と材質に関し、
　「高い伸びをもつフェライト地球状黒鉛鋳鉄は、可鍛鋳鉄に匹敵する耐衝撃性を示し・・・」（第77頁左欄下から5〜4行）
と記載され、
　表5・20には、球状黒鉛鋳鉄用銑のJIS規格が示され、Crの含有量は0.030％以下であることが示されており、また、
　「普通鋳鉄の場合よりＰ、Ｓおよび微量元素が製品材質に及ぼす影響が大きいので、銑鉄は微量元素の少ない球状黒鉛鋳鉄用銑鉄や木炭銑の使用が望ましい。」（第79頁左欄4〜7行）
　「(2)置注法　添加合金を取鍋の底におき、ここへ溶湯を注ぎ込む。添加合金を取鍋の底にほられた穴の中へ入れ、これに鉄板のふたをすると、注湯時に急激な反応が起らず歩留りがよくなる。他に取鍋の底に耐火材で添加合金を入れる部屋を囲い、耐火材に孔をあけて反応を遅らせる工夫をしたものもある。Mgの歩留りは10％Mg合金で20％、20％Mg合金で10％である。」（第81頁左欄下から11〜17行）
　「現在製造されている普通の球状黒鉛鋳鉄の化学組成は3.3〜3.8％Ｃ、2.0〜3.0％Si、0.2〜0.6％Mn、0.005〜0.015％Ｓ、0.15％以下Ｐである。」（第82頁左欄8〜11行）
　「鋳放しでフェライト地を得たい場合にはできるだけMn量を下げる必要がある。またＰは0.05％以上存在すると、ステダイトを作るので、延性のある材質を望むときはＰ量は少ない方がよい。」（第82頁左欄29〜32行）
　「黒鉛を球状化するのに不純物の少ない鋳鉄溶湯では0.04％の残留Mgがあれば十分であるが、不純物の多いものでは0.06％の残留Mgを必要とする。」（第82頁右欄下から12〜15行）
とそれぞれ記載されている。
　同じく引用された本出願前頒布された刊行物５（日本鋳物協会編「鋳鉄の金型鋳造」昭和51年11月10日、第104頁）には、金型球状黒鉛鋳鉄の熱処理に関し、
　「通常球状黒鉛鋳鉄中に含有される0.02〜0.06％Mg程度では、Mgのない時に比べてはるかに黒鉛化が容易なことを示している。」（第104頁下から２〜１行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物６（特公昭６１−３３８９７号公報）には、
　「Ｃ・・・・3.0〜3.8％、
　Si・・・・・2.20〜2.60％、
　Mn・・・・・0.30％以下、
　Ｐ・・・・・0.04％以下、
　Ｓ・・・・・0.05％以下、
　Ni・・・・・0.5〜2.0％、
　Feおよび不可避不純物・・・・・残り、
（以上重量％）からなり、その組成が完全フェライト組織と球状黒鉛とからなることを特徴とする機械的性質の優れたフェライト組織のダクタイル鋳鉄。」（特許請求の範囲）
が記載され、また、
　「この発明の鋳鉄においては、前記従来公知の成分組成のうち、Si量を特定範囲に限定するとともに、0.5〜2.0％のNiを添加し、かつパーライト組織のない完全フェライト組織と球状黒鉛とからなる組織にしたことにより高い衝撃値を保持せしめると同時に、抗張力、耐力、硬さ等の機械的性質の向上を図ったものである。」（第2頁第4欄10〜16行）
と記載されている。
　同じく引用された本出願前頒布された刊行物７（「鋳物、第109回全国講演大会講演概要集」(1986)第8頁）には、「球状黒鉛鋳鉄の凝固に及ぼすビスマスの影響」と題し、
　「２．実験方法　球状黒鉛用銑鉄、鉄屑、金属シリコンにより成分調整し、100KW高周波誘導炉で溶解し母材を作製した。この母材をクリプトル溶解炉で再溶解し、脱硫後1500℃でFe-Si-Mgで球状化処理を行ない直ちに接種処理したものを、石英管プランジャー法により純Bi(99.99％)を添加し、φ20の砂型へ鋳込んで黒鉛粒数測定用の試料を採取した。」（第8頁10〜15行）
　「３．実験結果  図２は、Bi添加量の変化による黒鉛粒数の増減を示している。・・・図３は、Bi含有量と黒鉛粒数との関係を示しており、Biの歩留りが一定でなく、本実験においては1％〜10％位の間でばらつき、添加量と関連づけることは難しいが、全体的に見ると添加量と同様にある値(0.002％付近)で最も多くなり、それ以上では減少していく傾向がわかる。」（第8頁20〜29行）
とそれぞれ記載されている。
（対比・判断）
　本件第１発明と刊行物１〜７に記載された発明とを対比・検討する。
　本件明細書には、「ビスマスは球状黒鉛鋳鉄溶湯に対する溶け込み歩留り率が悪く、歩留り率の変動も大きいことから、残留含有物を0.0015wt％〜0.004wt％にするためには、溶湯に対するビスマスの添加量を0.005wt％〜0.015wt％の範囲に設定する必要がある。」（本件特許公報第４欄37〜42行）と記載されており、このような問題点を解決するために、本件第１発明は、ビスマスを除く球状黒鉛鋳鉄溶湯に、「ビスマス（Bi）を、直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで0.005重量％〜0.015重量％添加」することを構成要件とする発明である。
　これに対し、刊行物１には、20PPM、50PPM、80PPMのBiを添加した球状黒鉛鋳鉄について記載され、球状黒鉛鋳鉄の黒鉛粒数について本件第１発明と重複しているが、Biの添加方法及びその歩留まりについては何ら記載されていない。
　刊行物２には、Bi0.005％〜0.01％添加した球状黒鉛鋳鉄が記載され、Biの添加には、金属Bi（99.999％）と試薬の酸化ビスマス、硫化ビスマスを用いて行う旨が記載されているのみで、Biの上記添加方法及びその歩留まりについては記載されていない。
　刊行物３には、Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Cr、Mgの含有量が本件第１発明と重複し、Niを含有する球状黒鉛鋳鉄が記載されているが、Biを添加することについては記載されていない。
　刊行物４には、Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Cr、Mgの含有量が本件第１発明と重複する球状黒鉛鋳鉄が記載されており、添加合金を取鍋の底にほられた穴の中へ入れ、これに鉄板のふたをすると、注湯時に急激な反応が起らず歩留りがよくなること、Mgの歩留りは10％又は20％であることも記載されているが、Biを添加すること、歩留りを良くするために、「直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包む」方法については記載されていない。
　刊行物５には、Mgの含有量が本件第１発明と重複する球状黒鉛鋳鉄が記載され、刊行物６には、Ｃ、Si、Mn、Ｐの含有量が本件第１発明と重複し、Niを含有するフェライト組織のダクタイル鋳鉄が記載されているが、いずれの刊行物にも、Biを添加することについては記載されていない。
　刊行物７には、石英管プランジャー法により純Bi(99.99％)を添加する球状黒鉛鋳鉄の製造方法について、Biの歩留りが1〜10％であること、本件第１発明と同程度の黒鉛粒数の球状黒鉛鋳鉄が得られることが記載されているものの、「ビスマス（Bi）を直径1mm乃至3mmの粒状にして紙等に包んで」添加することは記載されていない。
　以上のとおり、刊行物１〜７には、本件第１発明の上記構成要件が記載されておらず、示唆するところもないから、本件第１発明は、刊行物１〜７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することはできない。
　また、本件第２発明は、本件第１発明を引用する発明であるから、本件第１発明と同様に、刊行物１〜７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）
　したがって、本件第１及び第２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.訂正の認否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０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.申立て理由の概要
　特許異議申立人は、甲第１号証〜甲第６号号証（それぞれ、前記刊行物１〜刊行物６に対応する。）を提出して、本件請求項１〜５に係る発明は、甲第１号証〜甲第６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ものであるから、同本件請求項１〜５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、と主張している。
4-2.当審の判断
　本件請求項１〜５に係る発明は、訂正によりその請求項１〜３に係る発明は削除され、その請求項４、５に係る発明は、構成要件が付加され、本件第１及び第２発明となったが、3-2に述べた理由により、本件第１及び第２発明は、甲第１〜６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することはできない。
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、本件第１及び第２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及び第２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２８日（２０００．１２．２８）
【訂正の要旨】
　ａ．発明の名称「球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「球状黒鉛鋳鉄の製造方法」に訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１〜請求項３を削除するとともに、請求項４及び請求項５
　「【請求項４】炭素（Ｃ）３．０重量％〜４．０重量％、珪素（Ｓｉ）１．５重量％〜２．３重量％、マンガン（Ｍｎ）０．３重量％未満、燐（Ｐ）０．０３重量％未満、クロム（Ｃｒ）０．１０重量％未満、マグネシウム（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９重量％〜４．６重量％である溶湯に、ビスマス（Ｂｉ）を０．００５重量％〜０．０１５重量％添加すると同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を３００個／ｍｍ２以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
　【請求項５】前記溶湯がニッケル（Ｎｉ）を０．５重量％〜２．０重量％含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。」を、
　「【請求項１】炭素（Ｃ）３．０重量％〜４．０重量％、珪素（Ｓｉ）１．５重量％〜２．３重量％、マンガン（Ｍｎ）０．３重量％未満、燐（Ｐ）０．０３重量％未満、クロム（Ｃｒ）０．１０重量％未満、マグネシウム（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９重量％〜４．６重量％である溶湯に、ビスマス（Ｂｉ）を、直径１ｍｍ乃至３ｍｍの粒状にして紙等に包んで０．００５重量％〜０．０１５重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を３００個／ｍｍ２以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
　【請求項２】前記溶湯がニッケル（Ｎｉ）を０．５重量％〜２．０重量％含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。」と訂正する。
　ｃ．明細書の〈産業上の利用分野〉の記載「本発明は高靱性の球状黒鉛鋳鉄に関する。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「本発明は高靱性の球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。」と訂正する。
　ｄ．明細書の〈発明が解決しようとする課題〉の「・・・製造コストが低減された球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法を提供するものである。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・製造コストが低減された球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供するものである。」と訂正する。
　ｅ．明細書の〈課題を解決するための手段〉の「・・・マグネシウム　（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、ビスマス０．００１５重量％〜０．００４重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９〜４．６重量％であることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄を提供する・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・マグネシウム（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９〜４．６重量％である溶湯に、ビスマス（Ｂｉ）を直径１ｍｍ乃至３ｍｍの粒状にして紙等に包んで０．００５重量％から０．０１５重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を３００個／ｍｍ２以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供する・・・」に訂正する。
　ｆ．明細書の〈作用〉の欄の「・・・適量のビスマスを添加することにより・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・適量のビスマスを適正な方法で添加して適量のビスマスを歩留まり良く含有させ、・・・」と訂正する。
　ｇ．明細書の〈作用〉の欄の「・・・溶湯に対するビスマスの添加量を０．００５ｗｔ％〜０．０１５ｗｔ％の範囲に設定する必要がある。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・溶湯に対するビスマスの添加量を０．００５ｗｔ％〜０．０１５ｗｔ％の範囲に設定し、かつ直径１ｍｍ〜３ｍｍの粒状にして紙等に包んで添加すると良い。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
球状黒鉛鋳
鉄の製
（５７）【特許請求の範囲】
　（１）炭素（Ｃ）３．０重量％〜４．０重量％、珪素（Ｓｉ）１．５重量％〜２．３重量％、マンガン（Ｍｎ）０．３重量％未満、燐（Ｐ）０．０３重量％未満、クロム（Ｃｒ）０．１０重量％未満、マグネシウム（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９重量％〜４．６重量％である溶湯に、ビスマス（Ｂｉ）を、
直径１ｍｍ乃至３ｍｍの粒状にして紙等に包んで
し、これ
　
（２）
１
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
＜産業上の利用分野＞
　本発明は高靭性の球状黒鉛鋳鉄
の製造方法
＜従来の技術＞
　従来のフェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ３７或いはＦＣＤ４０は伸び及び低温時以外の衝撃値は比較的高いが低温時の衝撃値が低いため、−４０℃程度の低温下でも使用される自動車用或いは産業用鋳物部品等に用いるのに適当ではない。そこで、例えば特公昭６１−３３８９７号公報には、低温時に於ける衝撃値を向上するべくニッケル（Ｎｉ）を添加し、フェライト化焼なましを行った球状黒鉛鋳鉄が開示されているが、実際にはニッケルを添加し、焼なましを行うのみでは、−１５℃で最低１．７ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ２の衝撃値しか得ることができない。これは、低温時の衝撃値にはニッケルの含有量以外に珪素（Ｓｉ）の含有量が影響するためであり、上記公報に於ける実施例ではこの珪素の含有量が２．０重量％以上となっていることによる。また、製造上好ましくは工数の削減及び製造コストを低減するべく焼なましを行わず鋳放しの状態で使用可能とすると良い。
そこで、特公昭５９−１７１８３号公報に開示されているように、本発明者らは球状黒鉛鋳鉄にニッケルを添加することにより引張り強さ及び耐力を向上させ、かつ珪素の含有量を低くすることにより伸びと衝撃値を向上させるに至ったが、特に低温時に於ける衝撃値を更に改善することが望まれる。
＜発明が解決しようとする課題＞
　このような従来技術の問題点と本発明者らの知見に鑑み、本発明の主な目的は、伸び及び特に低温に於ける衝撃値を向上し、また熱処理を省略或いは容易とすることで製造コストが低減化された球状黒鉛鋳
鉄の
［発明の構成］
＜課題を解決するための手段＞
　このような目的は本発明によれば、
炭素（Ｃ）３．０重量％〜４．０重量％、珪素（Ｓｉ）１．５重量％〜２．３重量％、マンガン（Ｍｎ）０．３重量％未満、燐（Ｐ）０．０３重量％未満、クロム（Ｃｒ）０．１０重量％未満、マグネシウム（Ｍｇ）０．０２重量％〜０．０６重量％、残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＣＥ値（炭素当量）３．９重量％〜４．６重量％である溶湯に、ビスマス（Ｂｉ）を、直径１ｍｍ乃至３ｍｍの粒状にして紙等に包んで０．００５重量％〜０．０１５重量％添加し、これと同時にまたは添加後に接種し、黒鉛粒数を３００個／ｍｍ２以上としたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造方法
特に前記溶湯がニッケル（Ｎｉ）を０．５重量％〜２．０重量％含むと良い。
＜作用＞
　このように、適量のビスマスを
適正な方法で添加して適量のビスマスを歩留まり良く含有させ、
　以下に、各添加物の数値限定に理由について説明する。
　炭素は、３．０重量％（以下ｗｔ％と記す）未満では鋳造性が悪くなり、かつ黒鉛粒数が減少することからパーライトが多くなる。また、４．０ｗｔ％を超えるとキッシュ黒鉛が出易くなり強度が低下する。
　珪素は、１．５ｗｔ％未満では炭化物が析出し易くなり、衝撃値及び伸びが共に低下する。また、２．３ｗｔ％を超えるとシリコフェライトの影響で衝撃値及び伸びが低下する。
　マンガンは、０．３ｗｔ％を超えるとパーライトが多くなり衝撃値及び伸びが低下する。
　燐は、０．０３ｗｔ％を超えるとステダイトの影響で衝撃値及び伸びが低下する。
ニッケルは、０．５ｗｔ％未満では強度が得られない。また、２．０ｗｔ％を超えるとパーライトが多くなり衝撃値及び伸びが低下する。
クロムは、０．１ｗｔ％を超えると炭化物が析出し易くなり衝撃値及び伸びが低下する。
　マグネシウムは、０．０２ｗｔ％未満では黒鉛が球状化しない。また、０．０６ｗｔ％を超えるとひけ巣及び炭化物が出易くなるばかりでなく製造コストも高騰化する。
　ＣＥ値は、３．９ｗｔ％未満では炭化物が出易くなり鋳造性も悪くなる。また、４．６ｗｔ％を超えるとキッシュ黒鉛が出易くなる。ここで、ＣＥ値は、
ＣＥ＝総炭素ｗｔ％＋（珪素ｗｔ％＋燐ｗｔ％）／３
により求められる。
　ビスマスは、その残留含有量が０．００１５ｗｔ％未満では黒鉛粒数の増大効果が低下し、鋳放し組織中にセメンタイトが発生するようになる。また、残留含有量が０．００４ｗｔ％を越えると黒鉛球状化の阻害効果が現れ、黒鉛の球状化率が顕著に低く（９０％以下）なり、機械的諸性質が劣化する。特に、自動車のブレーキに用いるキャリパ等、伸び、衝撃値、引張り強さ、耐力、延いては疲労強度を必要とする用途にはビスマスの残留含有率を０．００１５ｗｔ％〜０．００４ｗｔ％として黒鉛の球状化率が９０％以上とし、高い機械的諸性質を得ることが望ましい。尚、ビスマスは球状黒鉛鋳鉄溶湯に対する溶け込み歩留り率が悪く、歩留り率の変動も大きいことから残留含有物を０．００１５ｗｔ％〜０．００４ｗｔ％の範囲にするためには、溶湯に対するビスマスの添加量を０．００５ｗｔ％〜０．０１５ｗｔ％の範囲に設定
し、かつ直径１ｍｍ〜３ｍｍの粒状にして紙等に包んで添加すると良い。
　黒鉛粒数は、３００個／ｍｍ２未満では、黒鉛粒間の距離が大きくなりパーライトの析出が多くなることから衝撃値及び伸びが低下する。
＜実施例＞
　第１表は、本発明に基づく第１の実施例に於ける球状黒鉛鋳鉄の成分表である。
　本実施例の鋳型は厚さ２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＹブロック（ＪＩＳ　Ｇ５５０２）の鋳型を二酸化炭素（ＣＯ２）鋳型にて造型した。
　この鋳型に第１表の成分からなる各溶湯を注入し、Ｆｅ−Ｓｉ合金（Ｓｉ７０ｗｔ％〜７５ｗｔ％）からなる粘度２０〜１００メッシュの接種剤をこの溶湯に対して０．１０ｗｔ％の割合で接種してテストピースを作成した。ここで、実際には上記接種剤を０．０５ｗｔ％〜０．３０ｗｔ％の割合で接種すれば良く、０．３０ｗｔ％よりも多いと鋳鉄中の珪素の含有量が過多となり、０．０５ｗｔ％よりも少ないと黒鉛生成効果が低下する。尚、本実施例ではビスマスを高さ１５ｍｍ、底面の直径２５ｍｍ〜３０ｍｍの円錐形をなす塊状で溶湯に添加したために比較的歩留りが悪かったが、直径１ｍｍ〜３ｍｍの粒状にし、紙等に包み溶湯に添加することにより添加率０．０１５ｗｔ％に対して含有率０．００４ｗｔ％、添加率０．００５ｗｔ％に対して含有率０．００１５ｗｔ％とすることができる。
　このように作成したテストピースについて第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に顕微鏡組織写真を示す。第１図（ａ）に示す鋳鉄（１）、第１図（ｂ）に示す鋳鉄（２）及び第１図（ｃ）に示す鋳鉄（３）は本発明に基づく球状黒鉛鋳鉄であり、第１図（ｄ）及び（ｅ）は各々従来の球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ４０及びＦＣＤ６０を示す。
　第１図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に良く示すように、ニッケルの添加量が多くなるに従い、パーライト量が増加していく。また、従来のＦＣＤ４０及びＦＣＤ６０に比較して本発明に基づく鋳鉄（１）〜（３）は黒鉛粒数が黒鉛粒数が多くなっている。これは、各鋳鉄（１）〜（３）に適量のビスマスが添加されていることによる。
　第２図及び第３図にこれら各鋳鉄の機械的性質を示す。両図に良く示すように、本発明に基づく鋳鉄（１）は引張り強さ及び耐力はＦＣＤ４０に比較してやや劣るものの伸び及び衝撃値が極めて優れている。また、鋳鉄（２）は、引張り強さ、耐力及び伸びが共にＦＣＤ４０と略同等であるが、衝撃値が著しく優れている。ここで、云うまでもなくＦＣＤ６０に比較するとより高い伸び及び衝撃値を示している。更に、本発明に基づく鋳鉄（３）は、ＦＣＤ４０に比較して引張り強さに優れ、伸びがやや劣り衝撃値が略同等である。また、ＦＣＤ６０に比較すると、引張り強さ及び耐力はやや低いが伸び及び衝撃値が優れている。
　このように本発明に基づく鋳鉄（１）〜（３）は従来の鋳鉄（ＦＣＤ４０、ＦＣＤ６０）に比較して極めて優れている。
　第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明に基づく第２の実施例に於ける第１の実施例と同様の顕微鏡組織写真である。第４図（ａ）に示す鋳鉄（４）は第１の実施例の鋳鉄（１）、第４図（ｂ）に示す鋳鉄（５）は鋳鉄（２）、第４図（ｃ）に示す鋳鉄（６）は鋳鉄（３）、第４図（ｄ）に示すＦＣＤ４０（熱処理）はＦＣＤ４０に各々以下の熱処理サイクルにてフェライト化焼なましを行ったものである。
　　９００℃×２時間→７２０℃×２時間→炉冷
　第４図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ニッケルの添加量を増加し、２．０ｗｔ％まで含有させても完全にフェライト化している。また、上記熱処理を施した後でも本発明に基づく鋳鉄（４）〜（６）の黒鉛粒数は第４図（ｄ）に示すＦＣＤ４０の熱処理材よりも多い。
　第５図及び第６図にこれら各鋳鉄の機械的性質を示す。両図に良く示すように、鋳鉄（４）は、引張り強さ及び耐力はＦＣＤ４０（熱処理）と略同様であるが、伸び及び衝撃値が著しく優れている。特に低温（−４０℃）に於ける衝撃値が優れている。また、鋳鉄（５）は、ＦＣＤ４０（熱処理）に比較して引張り強さ、耐力、伸び及び衝撃値が共に優れている。更に、鋳鉄（６）は、ＦＣＤ４０（熱処理）に比較して伸び及び衝撃値がやや低いものの引張り強さ及び耐力が著しく優れている。
　第２表は、本発明に基づく第３の実施例に於ける球状黒鉛鋳鉄の成分表である。
　本実施例の鋳型は、第１の実施例と同様に厚さ２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＹブロックの鋳型を二酸化炭素（ＣＯ２）鋳型にて造型した。
この鋳型に溶湯を注入し、第１の実施例と同様Ｆｅ−Ｓｉ合金（Ｓｉ７０ｗｔ〜７５ｗｔ％）からなる粘度２０〜１００メッシュの接種剤をこの溶湯に対して０．１０ｗｔ％の割合で接種して作成したテストピースについて第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に顕微鏡組織写真を示す。尚、本実施例に於てもビスマスを高さ１５ｍｍ、底面の直径２５ｍｍ〜３０ｍｍの円錐形をなす塊状で溶湯に添加した。
　第７図（ａ）に示す鋳鉄（７）は本発明に基づく球状黒鉛鋳鉄であり、第７図（ｂ）は従来の球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ４０、第７図（ｃ）は珪素の含有ｗｔ％を低くしたＦＣＤ４０、第７図（ｄ）はビスマスを添加したＦＣＤ４０を示す。
　第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に良く示すように、ＦＣＤ４０、珪素の含有ｗｔ％を低くしたＦＣＤ４０及びビスマスを添加したＦＣＤ４０に比較して本発明に基づく鋳鉄（７）は、黒鉛粒数が多くかつフェライト組織が多くなっている。これに対してＦＣＤ４０は黒鉛粒数が少なくパーライトが多くなっている。また、珪素の含有ｗｔ％の低いＦＣＤ４０にあっては黒鉛粒数が少なくパーライトが極めて多くなっている。更に、ビスマスを添加したＦＣＤ４０は、黒鉛粒数が比較的多く、かつフェライト組織も多くなっている。
　第８図及び第９図にこれら各鋳鉄の機械的性質を示す。両図に良く示すように、鋳鉄（７）は、引張り強さ及び耐力はＦＣＤ４０よりも低くなっているが、伸び及び衝撃値に優れている。特に、低温時（−４０℃）に於ける衝撃値は、１．７ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ２程度の良好な値が得られる。また、珪素の含有ｗｔ％の低いＦＣＤ４０では、パーライトが多いことにより引張り強さ及び耐力が高くなっているが、伸び及び衝撃値が著しく低くなっている。更に、ビスマスを添加したＦＣＤ４０は黒鉛が微細化され各フェライト組織が多くなっているが、鋳鉄（７）に比較すると延び及び衝撃値が低くなっている。特に−４０℃に於ける低温時の衝撃値は鋳鉄（７）の方が著しく高いことがわかる。
　このように、本発明に基づく鋳鉄（７）は従来の鋳鉄（ＦＣＤ４０、珪素低含有ＦＣＤ４０、ビスマス添加ＦＣＤ４０）に比較して極めて優れている。
　尚、本実施例の鋳鉄（７）は熱処理を行わなくとも優れた性質が得られる。
　第１０図のグラフ及び第１１図（ａ）〜（１）の顕微鏡組織写真は、球状黒鉛鋳鉄のビスマスの含有率（ｗｔ％）による黒鉛球状化率（％）の変化を示す。ここで本実施例の球状黒鉛鋳鉄は、炭素３．５５ｗｔ％〜３．７５ｗｔ％、珪素２．０ｗｔ％〜２．３ｗｔ％、マンガン０．３ｗｔ％未満、リン０．０３ｗｔ％未満、クロム０．０５ｗｔ％未満、硫黄０．００５ｗｔ％未満、マグネシウム０．０２７ｗｔ％〜０．０４０ｗｔ％及びビスマスを含有し、残余鉄及び不可避的不純物からなり、ビスマスの添加率を調整してその含有率を０．００１０ｗｔ％〜０．０９６ｗｔ％の範囲で変化させて鋳造した。
　第１１図（ａ）〜（１）から求めたビスマス含有率に対する黒鉛球状化率をグラフ化した第１０図に示すように、ビスマスの含有率が０．００１５ｗ　ｔ％〜０．００４ｗｔ％の範囲であると、黒鉛球状化率が９０％以上となり、また比較的黒鉛球状化率のばらつきもなくなる。
　ここで、ビスマス含有率が０．００１５ｗｔ％未満であるとチルの発生が懸念され、ビスマス含有率が０．００８ｗｔ％を越えると黒鉛球状化率が８０％未満となり所望量の球状黒鉛が得られず鋳鉄の低温時の衝撃値、伸び、引張り強さ、耐力、延いては疲労強度が著しく劣化する。このとき、ビスマスの含有率を０．００１５ｗｔ％〜０．００４ｗｔ％の範囲にするためには、鋳造時の溶湯にビスマス０．００５ｗｔ％〜０．０１５ｗｔ％を直径１ｍｍ〜３ｍｍの粒状として紙に包んで添加すると良い。ここで、ビスマスの残留含有率が０．００１５ｗｔ％〜０．００４ｗｔ％の問では殆ど黒鉛の球状化率のばらつきがないことから（第１０図）、溶湯に対するビスマスの添加量の管理も容易になる。
　尚、成分中のマグネシウムは黒鉛の球状化を促進するが、硫黄は、ＭｇＳやＭｇ２Ｓ等を形成することによりこのマグネシウムを非金属介在物に変化させることにより黒鉛の形成及び球状化を阻害する元素として知られている。従って、上記鋳鉄のマグネシウムを多くするか或いは硫黄を少なくすることにより第１０図の曲線の傾きが小さくなり、ビスマスの含有率がやや多くても所望の黒鉛球状化率が得られるようになる。
［発明の効果］
　このように本発明によれば、鋳放し状態で優れた引張り強さ、延び及び衝撃値を有する球状黒鉛鋳鉄が得られるようになることから、また、特に黒鉛の球状化率を９０％以上とするためのビスマスの溶湯に対する添加量の管理も容易であることから、製造工程を簡略化することができる。また、この鋳鉄に熱処理を施することにより一層優れた延び及び衝撃値が得られ、特に低温に於ける衝撃値が著しく向上する。従って、本発明は球状黒鉛鋳鉄の機械的性質の向上及び製造原価の低減化に極めて高い効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
　第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、本発明に基づく第１の実施例を示す金属顕微鏡組織写真である。
　第２図及び第３図は、共に第１図（ａ）〜（ｅ）に示す本発明に基づく各鋳鉄及び比較材の機械的性質を示すグラフである。
　第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、本発明に基づく第２の実施例を示す金属顕微鏡組織写真である。
　第５図及び第６図は、共に第４図（ａ）〜（ｄ）に示す本発明に基づく各鋳鉄及び比較材の機械的性質を示すグラフである。
　第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、本発明に基づく第３の実施例を示す金属顕微鏡組織写真である。
　第８図及び第９図は、共に第７図（ａ）〜（ｄ）に示す本発明に基づく鋳鉄及び比較材の機械的性質を示すグラフである。
　第１０図は、球状黒鉛鋳鉄のビスマス含有率と黒鉛球状化率との関係を示すグラフである。
　第１１図（ａ）〜（ｌ）は球状黒鉛鋳鉄のビスマスの含有率と黒鉛球状化率との関係を示す金属顕微鏡組織写真である。