【事件の表示】
　特許第３２５３２９３号「浸炭および浸炭窒化用鋼」の請求項１ないし３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３２５３２９３号の請求項１乃至２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２５３２９３号の請求項１乃至３に係る発明についての出願は、平成１２年６月２８日（優先日平成１１年１０月２７日　日本）に特許出願され、平成１３年１１月２２日にその特許権の設定登録がなされたものである。
　これに対して、住友金属工業株式会社、愛知製鋼株式会社及び株式会社神戸製鋼所より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１５年８月１１日付けで訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
２−１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ：【請求項２】を削除し、【請求項３】を新たに【請求項２】とする。
（２）訂正事項ｂ：段落【０００５】の「、さらに質量パーセントで、Ｖ：０．０１〜０．５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５０％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、のうちから１種または２種以上を含有する浸炭および浸炭窒化用鋼である。さらには、これらの鋼中に」の部分を削除する。
（３）訂正事項ｃ：段落【０００９】の表１において、第２発明鋼Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１１の欄を削除し、「第３発明鋼Ｎｏ．１２〜Ｎｏ．１６」を、それぞれ「第２発明鋼Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１３」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ：段落【００１０】の「、そして第３発明鋼とは請求項３に該当する発明鋼」の部分を削除する。
（５）訂正事項ｅ：段落【００２８】〜【００３０】の記載を削除する。
（６）訂正事項ｆ：段落【００３８】の表２及び段落【００４４】の表４において、発明鋼Ｂの欄を削除し、「発明鋼Ａ」を「発明鋼」と訂正する。　
（７）訂正事項ｇ：段落【００３９】の「発明鋼Ａはボロン無添加であり、発明鋼Ｂはボロン添加鋼である。また、」の部分を削除する。
（８）訂正事項ｈ：段落【００４５】の［Ａおよび発明鋼Ｂとも」の部分を削除し、「の」を加入する。
（９）訂正事項ｉ：図４〜図６において、表４の発明鋼Ｂのデータに対応するプロットを削除する。
（１０）訂正事項ｊ：図１０において、発明鋼Ｂのプロットを削除し、「発明鋼Ａ」のプロットを「発明鋼」のプロットとする。
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
  上記訂正事項ａは、請求項の削除であるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、上記訂正事項ｂ〜ｊは、いずれも訂正事項ａの訂正に伴って特許明細書や図面の対応する記載を請求項の内容と整合させるためになされた訂正であるから、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そして、上記訂正事項ａ〜ｊは、いずれも願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであるから、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もない。
２−３．まとめ
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．本件訂正発明
　訂正後の請求項１及び２に係る発明（以下、「本件訂正発明１及び２」という）は、訂正明細書の請求項１及び２に記載された事項により特定された次のとおりのものである。
「【請求項１】質量パーセントで、
Ｃ＝０．１０〜０．３０％、
Ｓｉ＝０．４０〜１．００％、
Ｍｎ＝０．３０〜１．５０％、
Ｐ＝０．０３５％以下、
Ｓ＝０．００５〜０．０５０％、
Ｎｉ＝０．００〜１．００％、
Ｃｒ＝０．３０〜１．５０％、
Ｃｕ＝０．０１〜０．５０％、
Ｍｏ＝０．００〜１．００％、
Ａｌ＝０．０１０〜０．０３５％、
Ｎｂ＝０．００１〜０．０５０％、
Ｎ＝０．００５０〜０．０２００％、
Ｏ＝０．００１５％以下、
を含有し、さらに、Ｍｏ＋Ｎｉで示されるパラメーターが０．３０％以上２．００％以下で、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなることを特徴とする浸炭および浸炭窒化用鋼。
【請求項２】さらに、被削性を向上する元素として質量％で、
Ｐｂ＝０．０１〜０．０９％、
Ｂｉ＝０．０４〜０．２０％、
Ｔｅ＝０．００２〜０．０５０％、
Ｚｒ＝０．０１〜０．２０％、
Ｃａ＝０．０００１〜０．０１００％
のうちから１種または２種以上を含有している請求項１に記載の浸炭および浸炭窒化用鋼。」　
４．取消理由について
４−１．取消理由の概要
　当審で通知した取消理由の概要は、次のとおりである。
１．引用刊行物
刊行物１：特開平１０−１５２７５４号公報
刊行物２：特開平７−２５８７９３号公報
刊行物３：特許第２９４５７１４号公報
刊行物４：特開平９−１７６７８４号公報
刊行物５：特公昭６３−６４４９５号公報
２．当審の判断
（ｉ）刊行物１を主引用例とした場合　
（１）請求項１に係る発明（本件発明１）について
　本件発明１と刊行物１に記載の浸炭窒化用鋼とは、そのＯ含有量と「Ｍｏ＋Ｎｉ」の点で相違しているが、これら相違点は、上記刊行物２乃至４の記載から当業者が容易に想到することができたことであるから、本件発明１は、上記刊行物１乃至刊行物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。
（２）請求項２に係る発明（本件発明２）について
　Ｖを選択した場合には、刊行物１に記載の浸炭窒化用鋼でも、Ｖが選択成分とされているから、この点で相違はないが、ＴｉとＢを選択した場合には、これら成分を添加することは、上記刊行物３乃至５に記載されているとおり、周知であるから、本件発明２は、上記刊行物１乃至刊行物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。
（３）請求項３に係る発明（本件発明３）について
　Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｅ及びＣａの成分は、刊行物１に記載の浸炭窒化用鋼でも、選択成分とされているから、この点で相違はないが、上記刊行物２乃至４にも、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｚｒ及びＣａ成分の添加について記載されているから、本件発明３も、上記刊行物１乃至刊行物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。
（ｉｉ）刊行物２を主引用例とした場合
（１）本件発明１乃至３について
　本件発明１乃至３は、刊行物２に記載の浸炭歯車用鋼（例えばＮｏ．ｍ）とその成分組成の点で実質的な差異はないと云える。
　刊行物２のＮｏ．ｍは、Ｖ、Ｔｅ、Ｐｂ等の成分をも含有するものであるが、本願発明２及び３をみれば、これら発明も含有するものであるから、これら成分の含有は、実質的な差異ではないと云うべきであるが、これら成分の含有を相違点とした場合でも、その取捨選択は適宜容易になし得ることである。
　してみると、本件発明１乃至３は、刊行物２に記載された発明であるか、又は刊行物１乃至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。
４−２．引用刊行物の記載内容
  取消理由に引用された上記刊行物乃至５には、それぞれ次の事項が記載されている。
（１）刊行物１：特開平１０−１５２７５４号公報
（１ａ）「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．１〜０．３％，Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．０６％、Ｎ：０．００５〜０．０３％でＡｌ（％）／Ｎ（％）：１．０〜２．０、Ｎｂ：０〜０．０７％、Ｖ：０〜０．１％で、且つＮｂ（％）＋Ｖ（％)≧０．００５％、Ｃｕ：０〜０．３％，Ｎｉ：０〜０．５％、Ｃｒ：０〜２．０％、Ｍｏ：０〜０．５％、Ｗ：０〜０．５％、Ｐｂ：０〜０．３％，Ｔｅ：０〜０．０８％，Ｃａ：０〜０．０１％，Ｂｉ：０〜０．３％、Ｓ：０〜０．０８％、Ｐ：０．０３％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする耐粗粒化肌焼鋼。」（請求項１）
（１ｂ）「【発明の属する技術分野】本発明は、耐粗粒化肌焼鋼及び耐粗粒化肌焼鋼鋼材の製造方法に関し、より詳しくは自動車や産業機械用の歯車やシャフト類など浸炭処理が施される部品の母材鋼となる耐粗粒化肌焼鋼及びその肌焼鋼鋼材の製造方法に関する。」（段落【０００１】）
（１ｃ）「【００３６】Ｎｉ：０〜０．５％
　Ｎｉは・・・添加すれば、鋼の焼入れ性と靱性を高める作用がある。この効果を確実に得るには、Ｎｉは０．０５％以上の含有量とすることが好ましい。しかし、０．５％を超えて含有させても前記の効果は飽和し、コストが嵩むばかりである。したがって、Ｎｉ含有量を０〜０．５％とした。」（段落【００３６】）
（１ｄ）「【００３８】Ｍｏ：０〜０．５％
　Ｍｏは・・・添加すれば、鋼の焼入れ性と強度、靱性を高める作用がある。この効果を確実に得るには、Ｍｏの含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかし、その含有量が０．５％を超えると切削性の低下をきたす。したがって、Ｍｏ含有量を０〜０．５％とした。」（段落【００３８】）　
（１ｅ）表１の「本発明鋼２」は、重量％で、「Ｃ：０．２５％、Ｓｉ：０．９８％、Ｍｎ：０．５７％、Ａｌ：０．０１２％、Ｎ：０．００７７％、Ｎｂ：０．０５２％、Ｎｉ：０．４８％、Ｍｏ：０．０６％、Ｓ：０．０２１％、Ｐ：０．０２９％」であり、Ｎｉ＋Ｍｏが０．５４％である。
（２）刊行物２：特開平７−２５８７９３号公報
（２ａ）「【請求項１】重量％で、Ｃ＝０．１８〜０．２５％，Ｓｉ＝０．４５〜１．００％，Ｍｎ＝０．４０〜０．７０％，Ｎｉ＝０．３０〜０．７０％，Ｃｒ＝１．００〜１．５０％，Ｍｏ＝０．３０〜０．７０％，Ｃｕ＝０．５０％以下，Ａｌ＝０．０１５〜０．０３０％，Ｖ＝０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＝０．０１０〜０．０３０％，Ｏ＝０．００１５％以下，Ｎ＝０．０１００〜０．０２００％を含有し、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなり、浸炭後８２０℃以上の温度で焼入を行った後も、心部の焼入組織中にフェライトを発生させることなく、かつ通常この焼入後１６０〜１８０℃の温度で焼戻を行うか、この温度を含み３００℃までのいずれかの温度での再加熱させた場合でも浸炭層の硬さが浸炭焼入焼戻後の硬さに比べてＨＶ５０以上低下しないことを特徴とする軟化抵抗を有する浸炭歯車用鋼。」（請求項１）
（２ｂ）「【請求項２】素材中に被削性を向上する元素で、かつ疲労特性を著しく阻害しない元素として重量％でＳ＝０．００５〜０．０２０％，Ｐｂ＝０．０３〜０．０９％，Ｔｅ＝０．００３〜０．０３０％のうちから１種または２種以上を含有していることを特徴とする請求項１に記載している浸炭歯車用鋼。」（請求項２）
（２ｃ）「【００１５】Ｓｉは本発明鋼において最も重要な元素である。すなわち、Ｓｉは歯車等が転動中に到達すると思われる２００〜３００℃の温度域における軟化抵抗を最も高める元素であり、その結果を発揮するためには少なくとも０．４５％以上の添加が必要である。しかし、Ｓｉは承知のようにフェライト安定化元素であり、その過剰な添加はＡｃ３変態点を上昇し、通常の焼入温度の範囲（８２０〜８６０℃）で炭素含有量の低い心部でフェライトの出現が顕著となり強度の低下を招く。さらに浸炭性を阻害したり、浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．００％に限定する必要がある。」（段落【００１５】）
（２ｄ）「Ｎｉ：０．３０〜０．７０％
　Ｎｉは本発明鋼においてＳｉとあわせて重要な元素である。すなわち、ＮｉはＳｉと逆にオーステナイト安定化元素であるので、Ｓｉを添加したことにより上昇した相変態開始温度を低下させる。また、同時にＮｉは焼入性を向上し、浸炭層および心部の靭性をも向上させる元素でもある。これらの効果を発揮するためには少なくとも０．３０％以上の添加が必要である。しかし、Ｎｉは高価な元素であるからその過剰な添加は経済的な観点から望ましくないばかりではなく、かえって残留オーステナイトの形成を促進することにより表面硬さの低下を招く。これを回避するためには上限を０．７０％に限定する必要がある。」（段落【００１６】）
（２ｅ）「 Ｍｏ：０．３０〜０．７０％
　ＭｏはＮｉと同様に焼入性を向上し、浸炭層及び心部の靭性を向上させる元素である。そのためには少なくとも０．３０％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は浸炭前の鋼材の軟化処理が難しくなることから切削性を阻害し、また心部が硬くなり過ぎ、靭性を劣化させる。これを回避するためには上限を０．７０％に限定する必要がある。」（段落【００１７】）
（２ｆ）「Ｖ：０．０３〜０．３０％
　Ｖは浸炭温度近傍の比較的低い温度においても炭化物を形成し、それらによる硬さの向上が期待できる。そのためには少なくとも０．０３％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は浸炭層の靭性を劣化させる。これを回避するためには上限を０．３０％に限定する必要がある　」（段落【００１９】）
（２ｇ）「Ｏ：０．００１５％以下
　Ｏは鋼中において、酸化物系介在物として存在し、疲労強度を損なう元素である。」（段落【００２０】）
（２ｈ）表２には、具体例Ｎｏ．ｑとして「Ｃ＝０．２０％，Ｓｉ＝０．７２％，Ｍｎ＝０．５６％，Ｐ＝０．０１０％,Ｓ＝０．０１７％,Ｎｉ＝０．７０％，Ｃｒ＝１．２３％，Ｍｏ＝０．６０％，Ｃｕ＝０．１０％，Ａｌ＝０．０２０％，Ｖ＝０．１７％，Ｎｂ＝０．０２１％，Ｏ＝０．００１０％，Ｎ＝０．０１２３％」と記載されている。                           
（３）刊行物３：特許第２９４５７１４号明細書
（３ａ）「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．２５〜１．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ｃｒ：２．０％以下、Ｍｏ：０．２〜１．０％、Ｓｉ＋Ｍｏ：０．６〜２．０％、Ａｌ：０．０１０〜０．０６０％、Ｎ：０．００５〜０．０２５％，Ｏ：０．００１５％以下、残部Ｆｅおよび不純物よりなる鋼を素材とし、プラズマ浸炭もしくは真空浸炭により浸炭処理した表面にアークハイトが０．４ｍｍＡ以上のショットピーニングが施されていることを特徴とする高面圧歯車。
【請求項２】素材中に、焼入性向上元素として、Ｎｉ：４．０％以下を含有して鋳る請求項第（１）項に記載の高面圧歯車。」（請求項１，２）
（３ｂ）「Ｓｉ：０．２５〜１．５０％
　Ｓｉはピッチング寿命等の面圧疲労強度を向上させるために焼もどし軟化抵抗性を高めるのに有用な元素であるが、０．２５％よりも少ないと十分な焼もどし軟化抵抗性を得ることができなくなるので好ましくなく、１．５０％を超えると靱性の劣化を招くので、Ｓｉ含有量は０．２５〜１．５０％の範囲とした。」（第２頁第４欄１７〜２３行）
（３ｃ）「Ｍｏ：０．２〜１．０％
　ＭｏはＰの粒界偏析を抑制して粒界強度を高め、また、焼入性を十分なものにすると共に焼もどし軟化抵抗性を高めて靱性を向上させ、ピッチング寿命等の面圧疲労強度を向上させるのに有用な元素であるが、０．２％よりも少ないとＰの粒界偏析の抑制作用が十分でなくなると共に十分な焼入性や焼もどし軟化抵抗性を確保することができなくなるので好ましくなく、１．０％を超えると焼入性向上の効果が飽和するので、Ｍｏ含有量は０．２〜１．０％の範囲とした。」（第２頁第４欄４３〜第３頁第５欄２行）
（３ｄ）「Ｏ：０．００１５％以下
　Ｏ含有量が多すぎると疲労起点となるＡｌ２Ｏ３の生成を招くので、０．００１５％以下とした。」（第３頁第５欄３１〜３３行）
（４）刊行物４：特開平９−１７６７８４号公報
（４ａ）「【請求項１】
Ｃ　：０．１０〜０．３０％（以下、特記しない限り質量％を意味する）
Ｍｎ：０．３０〜２．０％
Ｓｉ：１．０％以下（０％を含む）
Ｓ　：０．００３〜０．０７０％
Ａｌ：０．０１〜０．０６％
Ｎ　：０．００３〜０．０３％
Ｏ　：０．００２％以下（０％を含む）
残部：Ｆｅおよび不可避的不純物
の要件を満足する鋼材からなり、線状または棒状圧延材の軸心を通る縦断面において、該軸心と平行で且つ該軸心から 1/4・Ｄ（Ｄは圧延材の直径を表わす）離れた仮想線を中心線として含む被検面積１００ｍｍ2 中に存在する、酸化物系と硫化物系からなる直径１０μｍ以上の複合介在物が２０個以下であり、且つ上記と同一の被検面積中に存在する直径３μｍ以上１０μｍ未満の硫化物系介在物が５０個以上であることを特徴とする疲労特性および被削性に優れた肌焼鋼。」（請求項１）
（４ｂ）「【請求項２】鋼材が、他の元素としてＮｉ：０．２０〜４．５％、Ｃｒ：０．２０〜２．５％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．２０〜１．０％よりなる群から選択される少なくとも一種を含有するものである請求項１に記載の肌焼鋼。
  　　　　　　 （中略）
【請求項５】鋼材が、他の元素として、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％Ｐｂ：０．２％以下（０％を含まない）、Ｔｅ：０．１％以下（０％を含まない）、Ｚｒ：０．１％以下（０％を含まない）よりなる群から選択される少なくとも一種を含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の肌焼鋼。」（請求項２，５）
（４ｃ）「Ｏ：０．００２％以下（０％を含む）
　ＯはＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＯ2 等の酸化物系介在物の生成源となり、疲労特性や切削加工時の超硬工具寿命に悪影響を及ぼすと共に、複合介在物の核となる酸化物を粗大化して該複合介在物のサイズを大きくし、特に横目の疲労特性を劣化させるので、多くとも０．００２％以下、より好ましくは０．００１５％以下に抑えるべきである。」（段落【００１５】）
（５）刊行物５：特公昭６３−６４４９５号公報
（５ａ）「本発明は、低温加熱法で製造される含Ｂ肌焼鋼について浸炭処理時等再加熱時のオーステナイト結晶粒の粗大化を抑制できる含Ｂ肌焼鋼の製造法に関するものである。
  含Ｂ鋼は微量のＢ添加により焼入性を改善できるため安価な鋼材とする特長を有しているが、Ｂを有効に作用せしめるためには、オーステナイト化時にボロンをフリーな状態（析出物BNになつていない状態）で存在することが必要である。このため従来から含Ｂ鋼にＴｉを添加し、ＮをＴｉで固定することが行なわれている。そしてそのＴｉ添加はまた結晶粒の微細化にも寄与することとなつている。」（第１頁左欄第１８行〜右欄第２行）
（５ｂ）「一方後述の第３図からも知られるように、介在物型のＴｉ析出物が多くなり過ぎ、延性、冷間加工性を劣化せしめることになるので、Ｔｉ含有量の上限は0.05％に抑えるべきである。・・・次にＮについて述べると、ＮはＢの効果を減ずるという点では有害な元素であるが、一方Ｔｉの生成による結晶粒微細化効果が期待できる。」（第２頁右欄第９行〜左欄第２２行）
４−３．当審の判断
（ｉ）引用刊行物１を主引用例とした場合
（ｉ−１）本件訂正発明１について
  引用刊行物１の上記（１ａ）には、「重量％で、Ｃ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．０６％、Ｎ：０．００５〜０．０３％でＡｌ（％）／Ｎ（％）：１．０〜２．０、Ｎｂ：０〜０．０７％、Ｖ：０〜０．１％で、且つＮｂ（％）＋Ｖ（％)≧０．００５％、Ｃｕ：０〜０．３％、Ｎｉ：０〜０．５％、Ｃｒ：０〜２．０％、Ｍｏ：０〜０．５％、Ｗ：０〜０．５％、Ｐｂ：０〜０．３％、Ｔｅ：０〜０．０８％、Ｃａ：０〜０．０１％、Ｂｉ：０〜０．３％、Ｓ：０〜０．０８％、Ｐ：０．０３％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする耐粗粒化肌焼鋼」と記載されているが、この成分組成のうち、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｂｉ、Ｓは、任意成分（下限が０％）であるから、これら成分の中から、「Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓ」を選択して添加した場合には、上記耐粗粒化肌焼鋼は、「Ｃ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．０６％、Ｎ：０．００５〜０．０３％でＡｌ（％）／Ｎ（％）：１．０〜２．０、Ｎｂ：０．０７％以下、且つＮｂ（％）＋Ｖ（％)≧０．００５％、Ｎｉ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｓ：０．０８％以下、Ｐ：０．０３％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする耐粗粒化肌焼鋼」と云うものであり、また、この肌焼鋼は、浸炭処理される鋼である（上記（１ｂ）参照）から、「浸炭鋼」であることが明らかである。そして、この具体例（本発明鋼２）として、引用刊行物１の上記（１ｅ）には、「Ｃ：０．２５％、Ｓｉ：０．９８％、Ｍｎ：０．５７％、Ａｌ：０．０１２％、Ｎ：０．００７７％、Ｎｂ：０．０５２％、Ｎｉ：０．４８％、Ｍｏ：０．０６％、Ｓ：０．０２１％、Ｐ：０．０２９％」と記載されている。
　そうすると、これら記載を本件訂正発明１の記載ぶりに則って整理すると、引用刊行物１には、「重量％で、Ｃ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．０６％、Ｎ：０．００５〜０．０３％でＡｌ（％）／Ｎ（％）：１．０〜２．０、Ｎｂ：０．０７％以下、且つＮｂ（％）＋Ｖ（％)≧０．００５％、Ｎｉ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｓ：０．０８％以下、Ｐ：０．０３％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする浸炭用鋼」という発明（以下、「刊行物１発明」という）が記載されていると云える。
　そこで、本件訂正発明１と刊行物１発明とを対比すると、両者は、少なくとも「浸炭用鋼」である点で共通するから、「Ｃ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．４〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ａｌ：０．０１〜０．０３５％、Ｎ：０．００５〜０．０２％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５％、Ｎｉ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｓ：０．００５〜０．０５％、Ｐ：０．０３％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする浸炭用鋼」という点で一致する。また、刊行物１発明の具体例をみると、Ｍｏ＋Ｎｉが０．５４％であり、本件訂正発明１の「Ｍｏ＋Ｎｉ」で示されるパラメーターの「０．３０％以上２．００％以下」の範囲を満足するから、両者は、結局のところ、次の点で相違していると云える。
相違点：
（イ）本件訂正発明１では、Ｏの含有量が０．００１５％以下と限定しているのに対し、刊行物１発明では、Ｏの含有量が限定されていない点。
（ロ）本件訂正発明１では、Ｃｒ０．３０〜１．５０％、Ｃｕ０．０１〜０．５０％含有されているのに対し、刊行物１発明では、これら成分が含有されていない点。
（ハ）本件訂正発明１は、浸炭用に加え窒化用にも供される鋼であるのに対し、刊行物１発明は、浸炭用鋼である点。
　次に、これら相違点について検討する。
上記相違点（イ）について
　本件訂正発明１では、「Ｏ」が鋼中において酸化物系介在物として存在して鋼の疲労強度を損なう元素であるから、その含有量を０．００１５質量％以下に制限するものであるが、同じ理由で「Ｏ」の含有量を０．００１５％以下に制限することは、上記引用刊行物２及び３によって既に知られた事項である。また、引用刊行物４にも、同じ理由で「Ｏ」を０．００２０重量％以下に制限することが記載されているから、本件訂正発明１の上記相違点（イ）は、上記周知事項に基づいて当業者が容易に想到することができたと云える。
上記相違点（ロ）について
　本件訂正発明１では、焼入性を確保するためにＣｒを、析出硬化を期待してＣｕをそれぞれ添加しているが、このＣｒについては、上記引用刊行物１乃至４によって周知の事項であり、Ｃｕについても、引用刊行物２によって既に公知であるから、これら成分を所定量添加することは引用刊行物１乃至４の記載から当業者が容易に想到することができたことであり、その効果も容易に予想することができる程度のものであると云える。
上記相違点（ハ）について
　刊行物１発明も、「Ｎ」を０．００５〜０．０３％含有しているが、これは、刊行物１の段落【００３０】の「ＮはＡｌ、ＮｂやＶと結合して窒化物や炭窒化物を形成し、粗粒化防止に効果を発揮する。」という記載によれば、窒化物の形成（窒化）のためであるとも云えるから、刊行物１発明の鋼を浸炭用に加え窒化用として供することも当業者であれば技術常識から容易に想到することができたと云うべきである。
　 以上のとおり、本件訂正発明１の上記相違点（イ）乃至（ハ）は、刊行物１乃至４の記載から当業者が容易に想到することができたものであるから、本件訂正発明１は、上記刊行物１乃至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と云える。
（ｉ−２）本件訂正発明２について
　本件訂正発明２は、さらに被削性を向上させる元素のＰｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｚｒ及びＣａのうちから１種又は２種以上を所定量含有するものであるが、刊行物１の上記（１ａ）に記載されている任意成分の「Ｐｂ、Ｔｅ、Ｃａ及びＢｉ」も被削性を向上させる成分として添加されるものであるから、刊行物１発明にこれら成分を含有することは引用刊行物１のその余の記載や引用刊行物２の記載から当業者が容易に想到することができたと云える。
　したがって、本件訂正発明２も、上記引用刊行物１乃至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。
（ｉｉ）引用刊行物２を主引用例とした場合
（ｉｉ−１）本件訂正発明１について
  刊行物２の（２ａ）には、「重量％で、Ｃ＝０．１８〜０．２５％，Ｓｉ＝０．４５〜１．００％，Ｍｎ＝０．４０〜０．７０％，Ｎｉ＝０．３０〜０．７０％，Ｃｒ＝１．００〜１．５０％，Ｍｏ＝０．３０〜０．７０％，Ｃｕ＝０．５０％以下，Ａｌ＝０．０１５〜０．０３０％，Ｖ＝０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＝０．０１０〜０．０３０％，Ｏ＝０．００１５％以下，Ｎ＝０．０１００〜０．０２００％を含有し、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなり、浸炭後８２０℃以上の温度で焼入を行った後も、心部の焼入組織中にフェライトを発生させることなく、かつ通常この焼入後１６０〜１８０℃の温度で焼戻を行うか、この温度を含み３００℃までのいずれかの温度での再加熱させた場合でも浸炭層の硬さが浸炭焼入焼戻後の硬さに比べてＨＶ５０以上低下しないことを特徴とする軟化抵抗を有する浸炭歯車用鋼」と記載され、上記（２ｂ）には、「素材中に被削性を向上する元素で、かつ疲労特性を著しく阻害しない元素として重量％でＳ＝０．００５〜０．０２０％，Ｐｂ＝０．０３〜０．０９％，Ｔｅ＝０．００３〜０．０３０％のうちから１種または２種以上を含有していることを特徴とする請求項１に記載している浸炭歯車用鋼。」と記載されているから、この選択成分のうち、Ｓ０．００５〜０．０２０％を選択した場合には、本件訂正発明１の記載ぶりに則って整理すると、上記引用刊行物２には、「重量％で、Ｃ＝０．１８〜０．２５％，Ｓｉ＝０．４５〜１．００％，Ｍｎ＝０．４０〜０．７０％，Ｓ＝０．００５〜０．０２０％，Ｎｉ＝０．３０〜０．７０％，Ｃｒ＝１．００〜１．５０％，Ｃｕ＝０．５０％以下，Ｍｏ＝０．３０〜０．７０％，Ａｌ＝０．０１５〜０．０３０％，Ｖ＝０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＝０．０１０〜０．０３０％，Ｎ＝０．０１００〜０．０２００％，Ｏ＝０．００１５％以下を含有し、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなる浸炭歯車用鋼」という発明（以下、「刊行物２発明」という）が記載されていると云える。そして、引用刊行物２の上記（２ｈ）には、この浸炭歯車用鋼の具体例Ｎｏ．ｑとして「Ｃ＝０．２０％，Ｓｉ＝０．７２％，Ｍｎ＝０．５６％，Ｐ＝０．０１０％,Ｓ＝０．０１７％,Ｎｉ＝０．７０％，Ｃｒ＝１．２３％，Ｍｏ＝０．６０％，Ｃｕ＝０．１０％，Ａｌ＝０．０２０％，Ｖ＝０．１７％，Ｎｂ＝０．０２１％，Ｏ＝０．００１０％，Ｎ＝０．０１２３％」が記載されている。
  そこで、本件訂正発明１と刊行物２発明の上記具体例（Ｎｏ．ｑ）とを対比すると、両者は、「質量パーセントで、Ｃ：０．２０％、Ｓｉ：０．７２％、Ｍｎ：０．５６％、Ｐ：０．０１０％、Ｓ：０．０１７％、Ｎｉ：０．７０％、Ｃｒ：１．２３％、Ｃｕ：０．１０％、Ｍｏ：０．６０％、Ａｌ：０．０２０％、Ｎｂ：０．０２１％、Ｎ：０．０１２３％、Ｏ：０．００１０％を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする浸炭用鋼」という点で一致する。また、刊行物２発明の具体例をみると、Ｍｏ＋Ｎｉが１．３０％であり、本件訂正発明１の「Ｍｏ＋Ｎｉ」で示されるパラメーターの「０．３０％以上２．００％以下」の範囲を満足するから、両者は、結局のところ、次の点で相違していると云える。
相違点：
（イ）本件訂正発明１では、Ｖが含有されていないのに対し、刊行物２発明では、Ｖが０．０３〜０．３０％（具体例でＶ：０．１７％）含有されている点。
（ロ）本件訂正発明１は、浸炭用に加え窒化用にも供される鋼であるのに対し、刊行物２発明は、浸炭用鋼である点。
　次に、これら相違点について検討する・
上記相違点（イ）について
　刊行物２発明では、この「Ｖ」は、炭化物を形成して硬さの向上を図るために含有されているものであるが、浸炭用鋼における「Ｖ」成分は、例えば上記引用刊行物１、３及び４にも記載されているように、炭・窒化物の形成による硬さの向上や粗粒化防止をねらいとして適宜含有される周知の選択成分であり、このことは、訂正前の特許明細書に記載された請求項２に係る発明（なお、この発明は、上記訂正により削除された）でも、同様の添加理由によりこの「Ｖ」成分が選択成分として含有されていることからも明らかである。
　してみると、本件訂正発明１の上記相違点（イ）は、上記引用刊行物１、３及び４にも記載されている周知事項に基づいて当業者が必要に応じてＶ成分を取捨選択して容易に想到することができたと云うべきである。
上記相違点（ロ）について 
　刊行物２発明でも、「Ｎ」を０．０１００〜０．０２００％含有しているが、これは、刊行物２の段落【００２１】の「ＮはＡｌ，Ｎｂと結合してＡｌＮ，ＮｂＣＮを形成し、オーステナイト結晶粒度の微細化に効果のある元素であり、この微細化を介して浸炭層及び心部の靭性向上に寄与する。」という記載によれば、窒化物の形成（窒化）のためであるとも云えるから、刊行物１発明の鋼を浸炭用に加え窒化用として供することも当業者であれば技術常識から容易に想到することができたと云うべきである。
　以上のとおり、本件訂正発明１は、上記引用刊行物２に記載の発明と引用刊行物１、３及び４に記載の周知事項及び技術常識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。
（ｉｉ−２）本件訂正発明２について
　本件訂正発明２は、さらに被削性を向上させる元素のＰｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｚｒ及びＣａのうちから１種又は２種以上を所定量含有するものであるが、刊行物２の上記（２ｂ）に記載されている任意成分の「Ｐｂ及びＴｅ」も被削性を向上させる成分として添加されるものであるから、刊行物２発明にこれら成分を含有することは引用刊行物２のその余の記載や引用刊行物１の記載から当業者が容易に想到することができたと云える。
　してみると、本件訂正発明２も、上記引用刊行物２に記載の発明と引用刊行物１、３及び４に記載の周知事項及び技術常識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。
５．むすび
　以上のとおり、本件訂正発明１及び２についての特許は、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から、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年４月２日（２００４．４．２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
浸炭および浸炭窒化用鋼
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　質量パーセントで、
　　Ｃ＝０．１０〜０．３０％、
　　Ｓｉ＝０．４０〜１．００％、
　　Ｍｎ＝０．３０〜１．５０％、
　　Ｐ＝０．０３５％以下、
　　Ｓ＝０．００５〜０．０５０％、
　　Ｎｉ＝０．００〜１．００％、
　　Ｃｒ＝０．３０〜１．５０％、
　　Ｃｕ＝０．０１〜０．５０％、
　　Ｍｏ＝０．００〜１．００％、
　　Ａｌ＝０．０１０〜０．０３５％、
　　Ｎｂ＝０．００１〜０．０５０％、
　　Ｎ＝０．００５０〜０．０２００％、
　　Ｏ＝０．００１５％以下、
を含有し、さらに、Ｍｏ＋Ｎｉで示されるパラメーターが０．３０％以上２．００％以下で、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなることを特徴とする浸炭および浸炭窒化用鋼。
　【請求項
２
　　Ｐｂ＝０．０１〜０．０９％、
　　Ｂｉ＝０．０４〜０．２０％、
　　Ｔｅ＝０．００２〜０．０５０％、
　　Ｚｒ＝０．０１〜０．２０％、
　　Ｃａ＝０．０００１〜０．０１００％
のうちから１種または２種以上を含有している請求項１に記載の浸炭および浸炭窒化用鋼。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、高いピッチング疲労強度と共に高い衝撃強度が要求される歯車やシャフト類に適用される浸炭および浸炭窒化用鋼に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来の技術としては、曲げ疲労強度を向上する為に、疲労亀裂の原因となる粒界酸化相を低減する目的で、Ｆｅより酸化され易い元素であるＳｉ，ＭｎおよびＣｒ等を低減させ、Ｆｅより酸化されにくい元素であるＮｉ，Ｍｏ等で焼入性、機械的性質を調整する技術やショットピーニングにより表面圧縮残留応力を付与し、疲労亀裂の進展を遅らせる技術等がある。さらには、曲げ疲労強度が改善されたことによりクロースアップされてきたピッチング疲労強度の改善を目的にＳｉやＶの添加が検討された例が報告されている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　近年、自動車や産業機械類の軽量化およびエンジン高出力化への対応として、歯車やシャフト類のさらなる小型・軽量化と高応力負荷化が要求されてきており、ピッチング疲労強度と共に衝撃強度を向上する必要が生じてきており、従来技術ではこれらの両立が困雑であるといった問題点が出てきた。
　【０００４】
　本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題点を鑑み、鋼の化学成分を調整することだけで、ピッチング疲労強度と共に衝撃強度も同時に改善することである。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上記の課題を解決する手段として、Ｓｉ含有量を増量することにより浸炭あるいは浸炭窒化処理後の鋼の焼戻し硬さを向上すると共に、ＮｉあるいはＭｏを単独、若しくは複合添加することにより浸炭層および心部の破壊靭性値を向上することである。そして、具体的には、質量パーセントで、
　　Ｃ＝０．１０〜０．３０％、
　　Ｓｉ＝０．４０〜１．００％、
　　Ｍｎ＝０．３０〜１．５０％、
　　Ｐ＝０．０３５％以下、
　　Ｓ＝０．００５〜０．０５０％、
　　Ｎｉ＝０．００〜１．００％、
　　Ｃｒ＝０．３０〜１．５０％、
　　Ｃｕ＝０．０１〜０．５０％、
　　Ｍｏ＝０．００〜１．００％、
　　Ａｌ＝０．０１０〜０．０３５％、
　　Ｎｂ＝０．００１〜０．０５０％、
　　Ｎ＝０．００５０〜０．０２００％、
　　Ｏ＝０．００１５％以下、
を含有し、さらに、Ｍｏ＋Ｎｉで示されるパラメーターが０．３０％以上２．００％以下で、残部Ｆｅ並びに不可避的不純物元素からなることを特徴とする浸炭および浸炭窒化用鋼である。また、かかる鋼
に、被削性
　　Ｐｂ＝０．０１〜０．０９％、
　　Ｂｉ＝０．０４〜０．２０％、
　　Ｔｅ＝０．００２〜０．０５０％、
　　Ｚｒ＝０．０１〜０．２０％、
　　Ｃａ＝０．０００１〜０．０１００％
のうちから１種または２種以上を含有している浸炭および浸炭窒化処理用鋼である。
　【０００６】
　本発明者等は、ピッチング疲労強度と衝撃強度について、鋭意研究を重ねた結果、鋼の化学成分を調整することによって、浸炭および浸炭窒化用鋼として想定しうる化学成分の範囲全般においても、それらの強度を向上する方法を見出した。
　【０００７】
　その化学成分の調整の骨子は、Ｓｉ含有量の増量による焼戻し硬さの向上とＮｉあるいはＭｏの単独、若しくは複合添加による浸炭層および心部の破壊靭性値の向上である。
　【０００８】
　この知見に至るまでには、数多くの実験による検証を積み重ねたが、以下にその一例を示す。これまでの研究成果により、浸炭歯車のピッチング疲労と衝撃強度を支配する最も重要な因子は、それぞれ、焼戻し硬さと浸炭衝撃強度であることがわかっているが、表１中には、これらの因子を評価する為に使用した発明鋼と比較鋼の化学成分を示す。
　【０００９】
　【表１】
　【００１０】
　ここで、第１発明鋼とは請求項１に該当する発明鋼で、第２発明鋼とは請求項２に該当す
る発
　【００１１】
　その後、図１に示す焼戻し硬さ用の試験片は、さらに、歯車転動中の摩擦熱の発生を想定して、２５０℃に加熱した電気炉に８時間保持して空冷した。そして、空冷後の試験片を長手方向に垂直に切断し、任意の９０°毎２箇所について、表面から５０μｍの位置までの硬さを１０μｍ毎にマイクロビッカース硬さ計で測定して、それらの平均値を求めた。これらの結果を焼戻し後の硬さとして前出の表１に示す。一方、図２に示す浸炭衝撃用試験片は、各鋼種３本共シャルピー衝撃試験を実施し、シャルピー衝撃値の平均値を求めた。これらの結果を浸炭衝撃強度として前出の表１に示す。以下に、これらのデータについて詳述する。
　【００１２】
　図４には、焼戻し硬さとＳｉ含有量の関係を示す。これより、Ｓｉ含有量が０．４０質量％以上の範囲では、焼戻し硬さは７００ＨＶ以上であり、それ未満のＳｉ含有量の鋼よりも焼戻し硬さが高いことがわかる。これは、従来から指摘されている様に焼戻し軟化抵抗を高めるＳｉ含有量を増量することにより、歯車転動中の摩擦熱を想定した焼戻し後も表面硬さが高いレベルに維持されている為である。図５には、浸炭衝撃強度とＳｉ含有量の関係を示す。先ず、ＮｉとＭｏ含有量の合計値が０．３０質量％未満では、Ｓｉ含有量が高くなるにつれて、浸炭衝撃強度が低下することがわかる。これは、Ｓｉ含有量の増量により浸炭層および心部の破壊靭性値が低下した為と推定される。一方、ＮｉとＭｏ含有量の合計値が０．３０質量％以上では、Ｓｉ含有量が高くなるにつれて、わずかに浸炭衝撃強度が低下するが、その程度はＮｉとＭｏ含有量の合計値が０．３０質量％未満の鋼よりも非常に小さいことがわかる。これは、Ｓｉ含有量が増量しても、ＮｉやＭｏの添加により浸炭層および心部の破壊靭性値が高く維持されている為と推定される。従って、Ｓｉ含有量が０．４０質量％以上で、かつ、ＮｉとＭｏ含有量の合計値で示されるＮｉ＋Ｍｏのパラメーターが０．３０質量％以上の発明鋼の範囲では、焼戻し硬さが高く、かつ、浸炭衝撃強度が高いことがわかった。
　【００１３】
　図６には、これらの関係を判り易く説明する為に、焼戻し硬さと浸炭衝撃強度の関係を示すが、焼戻し硬さの向上と浸炭衝撃強度の向上を両立することに対して、発明鋼は比較鋼より極めて有利であることがわかる。
　【００１４】
　以上の研究成果から本発明はなされたが、次に本発明の化学成分について、その限定理由を説明する。尚、歯車用鋼の化学成分は、その使用環境、すなわち、歯車の大きき、負荷強度および浸炭あるいは浸炭窒化条件等を考慮して、種々の範囲に調整されることが考えられるが、本発明ではそれらの想定しうる如何なる化学成分の範囲においても発明の効果が得られることを確認して、成分請求範囲を請求した。
　【００１５】
　Ｃ：０．１０〜０．３０質量％
　Ｃは、歯車に要求される心部硬さを確保する為には、少なくとも０．１０質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、心部の硬さが上昇し過ぎ、かつ心部の靭性を劣化させる。これを回避するためには上限を０．３０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｃの添加量は０．１０〜０．３０質量％の範囲とした。
　【００１６】
　Ｓｉ：０．４０〜１．００質量％
　Ｓｉは本発明鋼において最も重要な元素である。すなわち、Ｓｉは歯車等が転動中に到達すると思われる２００〜２５０℃の温度域における軟化を小さくする元素である。これらの効果を発揮するためには少なくとも０．４０質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、浸炭層および心部の靭性を低下させるばかりでなく、浸炭性を阻害したり、浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．００質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｓｉの添加量は０．４０〜１．００質量％の範囲とした。
　【００１７】
　Ｍｎ：０．３０〜１．５０質量％
　Ｍｎは、焼入性を確保する為に必要な元素であり、少なくとも０．３０質量％以上の添加が必要である。しかしながら、その過剰な添加は浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｍｎの添加量は０．３０〜１．５０質量％の範囲とした。
　【００１８】
　Ｐ：０．０３５質量％以下
　Ｐはオーステナイト粒界に偏析して粒界を脆弱することにより靭性や疲労強度を低下する元素であり、０．０３５質量％を超えて含むとこのような弊害が顕著となる。
　従って、Ｐの含有量は０．０３５質量％以下と限定した。
　【００１９】
　Ｎｉ：０．００〜１．００質量％
　Ｎｉは本発明鋼において、Ｓｉについで後述するＭｏと共に重要な元素である。すなわち、ＮｉはＭｏと同様に浸炭層および心部の破壊靭性を向上させる元素である。
　従って、Ｍｏが添加されていなければ添加する必要のある元素である。しかし、Ｎｉは高価な元素であることから、その過剰な添加は経済的な観点から望ましくなく、また残留オーステナイトの形成を促進することにより表面硬さが低下し、さらに、浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．００質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｎｉの添加量は０．００〜１．００質量％の範囲とした。
　【００２０】
　Ｃｒ：０．３０〜１．５０質量％
　Ｃｒは、焼入性を確保する為に必要な元素であり、少なくとも０．３０質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｃｒの添加量は０．３０〜１．５０質量％の範囲とした。
　【００２１】
　Ｍｏ：０．００〜１．００質量％以下
　Ｍｏは本発明鋼において、Ｓｉについて前述したＮｉと共に重要な元素である。すなわち、ＭｏはＮｉと同様に浸炭層および心部の破壊靭性値を向上させる元素である。従って、前述したＮｉが添加されていない場合は添加する必要がある元素である。しかしながら、Ｍｏは高価な元素であることからその過剰な添加は経済的な観点から望ましくなく、かつ、浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。これを回避するためには上限を１．００質量％に限定する必要がある。尚、前述したＮｉが添加されていれば、あえて添加する必要が無い場合もある。
　従って、Ｍｏの添加量は０．００〜１．００質量％の範囲とした。
　【００２２】
　Ａｌ：０．０１０〜０．０３５質量％
　ＡｌはＮと結合してＡｌＮを形成することによって、オーステナイト結晶粒を微細化し、浸炭層および心部の靭性を向上する。その効果を発揮する為には、少なくとも０．０１０質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は疲労強度に対して有害なＡｌ２Ｏ３介在物の生成を助長する。これを回避するためには上限を０．０３５質量％に限定する必要がある。
　従って、Ａｌの添加量は０．０１０〜０．０３５質量％の範囲とした。
　【００２３】
　Ｎｂ：０．００１〜０．０５０質量％
　Ｎｂは鋼中のＣ，Ｎと結合して炭窒化物を形成することによって、ＡｌＮと同様にオーステナイト結晶粒を微細化し、浸炭層および心部の靭性を向上する。その効果を発揮するためには、０．０１％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は粗大な炭窒化物を形成、析出し、浸炭層の靭性を低下させる。これを回避するためには上限を０．０５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｎｂの添加量は０．００１〜０．０５０質量％の範囲とした。
　【００２４】
　Ｏ：０．００１５質量％以下
　Ｏは、鋼中においては酸化物系介在物として存在し、疲労強度を損なう元素である。
　従って、Ｏの上限を０．００１５質量％以下と規定した。
　【００２５】
　Ｎ：０．００５０〜０．０２００質量％
　ＮはＡｌやＮｂと結合してＡｌＮ，ＮｂＮを形成し、オーステナイト結晶粒をの微細化し、浸炭層および心部の靭性を向上する。その効果を発揮する為には、少なくとも０．００５０質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は凝固時の鋼塊表面での気泡の発生や鋼材の鍛造性を劣化させる。これを回避するためには上限を０．０２００質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｎの添加量は０．００５０〜０．０２００質量％の範囲とした。
　【００２６】
　Ｎｉ＋Ｍｏで示されるパラメーター：０．３０質量％以上２．００％以下
　ＮｉおよびＭｏは該当するそれぞれの項で記したように、Ｓｉ添加量の増量により低下した浸炭層および心部の破壊靭性値を向上させる元素であり、少なくともＮｉ＋Ｍｏで示されるパラメーターが０．３０質量％以上の添加が必要である。しかし、Ｎｉ、Ｍｏは高価な元素であることから、その過剰な添加は経済的な観点から望ましくなく、かつ浸炭前の鋼材が硬くなり過ぎることにより、冷鍛性や切削性を劣化させる。このために、上限を２．００質量％に限定する必要がある。
　【００２７】
　Ｃｕ：０．０１〜０．５０質量％
　Ｃｕは４００〜６００℃といった比較的高い温度域において析出硬化が期待できる元素である。従って、歯面あるいは転動面の温度が著しく上昇する過酷な使用状況が想定される場合や、航空機材料のようにジェット推進機やタービン近傍の高温環境で使用される場合には添加すべきである。その効果を発揮するためには、０．０１％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は熱間脆性を増長し、かつ、浸炭性を阻害する。これを回避するためには上限を０．５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｃｕの添加量は０．０１〜０．５０質量％の範囲とした。
　【
００２８
　Ｓ：０．００５〜０．０５０質量％
　Ｓは大部分は硫化物系介在物として鋼中に存在し、歯車のように切削加工により成形される部品では、被削性の向上に有効な元素である。そのためには少なくとも０．００５質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、疲労強度低下を招く要因となる。これを回避するためには上限を０．０５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｓの添加量は０．００５〜０．０５０質量％の範囲とした。
　【
００２９
　Ｐｂ：０．０１〜０．０９質量％
　ＰｂはＳの単独添加に加えて、より被削性を向上させる元素である。その効果を発揮するためには少なくとも０．０１質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、疲労強度低下を招く要因となる元素である。また、０．０１質量％以上ではＰｂの取扱い上、集塵装置、方法等の法的な規制を受ける。これを回避するためには上限を０．０９質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｐｂの添加量は０．０１〜０．０９質量％の範囲とした。
　【
００３０
　Ｂｉ：０．０４〜０．２０質量％
　ＢｉはＳの単独添加に加えて、より被削性を向上させる元素である。その効果を発揮させるためには少なくとも０．０４質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、靭性を低下させる。これを回避するためには上限を０．２０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｂｉの添加量は０．０４〜０．２０質量％の範囲とした。
　【
００３１
　Ｔｅ：０．００２〜０．０５０質量％
　ＴｅはＳの単独添加に加えて、より被削性を向上させる元素である。その効果を発揮させるためには少なくとも０．００２質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、熱間脆性を生ずる。これを回避するためには上限を０．０５０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｔｅの添加量は０．００２〜０．０５０質量％の範囲とした。
　【
００３２
　Ｚｒ：０．０１〜０．２０質量％
　ＺｒはＳの単独添加に加えて、より被削性を向上させる元素である。その効果を発揮するためには少なくとも０．０１質量％以上の添加が必要である。しかし、その過剰な添加は、靭性を低下させる。これを回避するためには上限を０．２０質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｚｒの添加量は０．０１〜０．２０質量％の範囲とした。
　【
００３３
　Ｃａ：０．０００１〜０．０１００質量％
　Ｃａは、Ｓの単独添加に加えて、より被削性を向上させる元素である。そのためには少なくとも０．０００１質量％以上の添加が必要である．しかし、その過剰な添加は、靭性を低下させる。これを回避するためには上限を０．０１００質量％に限定する必要がある。
　従って、Ｃａの添加量は０．０００１〜０．０１００質量％の範囲とした。
　【
００３４
　【発明の実施の形態】
　次に、具体的な実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。表２には以上の知見を基にして実炉で溶製した発明鋼とそれらと対比するための比較鋼の化学成分を示す。
　【
００３５
　【表２】
　【
００３６
　ここで
、比
　【
００３７
　これらの鋼について、ローラー・ピッチング疲労試験と浸炭衝撃試験を実施し、それらのピッチング疲労寿命と浸炭衝撃強度を評価した。図７には、ローラー・ピッチング疲労試験機の概要を示す。ここで１は試験片、２は負荷ローラー、３，４は噛み合い歯車、５は軸受け、６はカップリング、７は伝達ベルト、８はモーターである。図８はローラー・ピッチング疲労試験片の形状、図９はローラー・ピッチング疲労試験機の負荷ロ一ラーの形状を示す。
　【
００３８
　先ず、発明鋼と比較鋼を３０ｍｍφに熱間鍛造後、焼準後、図８に示すローラー・ピッチング疲労試験片と図２に示す浸炭衝撃用試験片を５本づつ作成した。次に、これらの試験片を図３に示す条件で、浸炭焼入れ−焼戻し処理を実施した。
　【
００３９
　ロ一ラーピッチング疲労試験片については、表３に示す条件でローラーピッチング疲労試験を実施し、ピッチング疲労寿命を求めた。浸炭衝撃用試験片については、シャルピー衝撃試験を実施し、浸炭衝撃強度を求めた。表４に、これらの結果を示す。ローラー・ピッチング疲労試験については、転動回数２０．００×１０６まで実施し、ピッチングが発生しなかった場合は試験終了とした。図１０には、表４の結果をまとめた。
　【００４３】
　【表３】
　【
００４０
　【表４】
　【
００４１
　これから、発明鋼のピッチング疲労寿命は２０．００×１０６以上であり、かつ、浸炭衝撃強度が３０Ｊ／ｃｍ２以上であることがわかる。一方、比較鋼Ｉについては、浸炭衝撃強度は３０Ｊ／ｃｍ２以上であるが、ピッチング疲労寿命が短く、また、比較鋼Ｈは、ピッチング疲労寿命は良好なものの浸炭衝撃強度が低いことがわかる。
　従って、発明鋼はピッチング疲労強度が高く、かつ、衝撃強度が高いことが確認された。
　【
００４２
　【発明の効果】
　以上のように、本発明により、鋼の化学成分を鋼整することだけで、ピッチング疲労強度の向上と共に衝撃強度も向上することができ、発明が解決しようとする課題を解決できる。
　【
００４３
　従って、本発明の効果としては、現状の製造工程においても、浸炭歯車の小型、軽量化が可能となり、また、同じ形状、寸法でもより高出力化が可能となり、歯車類を使用する産業界において、コストの低減と信頼性の向上に広く貢献することが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　焼戻し硬さ評価用の試験片形状の説明図である。
　【図２】
　浸炭衝撃強度評価用の試験片形状の説明図である。
　【図３】
　浸炭焼入れ−焼戻し処理条件の説明図である。
　【図４】
　焼戻し硬さとＳｉ含有量との関係を示すグラフである。
　【図５】
　浸炭衝撃強度とＳｉ含有量との関係を示すグラフである。
　【図６】
　浸炭衝撃強度と焼戻し硬さとの関係を示すグラフである。
　【図７】
　ローラー・ピッチング疲労試験機の概要を示す図である。
　【図８】
　ローラー・ピッチング疲労試験片の形状の説明図である。
　【図９】
　ロ−ラー・ピッチング疲労試験機の負荷ローラーの形状の説明図である。
　【図１０】
　ピッチング疲労寿命と浸炭衝撃強度との関係を示す図である。
【図面】