【事件の表示】
　特許第３２６７６８２号「成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板」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３２６７６８２号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１、手続の経緯
　本件特許第３２６７６８２号は、平成４年７月２日の特許出願に係るものであって、平成１４年１月１１日に特許権の設定の登録がされたものであり、その後、ＪＦＥスチール株式会社より特許異議の申立てがなされた。
　そこで、当審より特許取消理由が通知され、その指定期間内である平成１５年１０月１４日に訂正請求がなされ、当審より特許異議申立人に対して審尋がなされ、回答書が提出されたものである。
　
２、訂正請求について
２−１、訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、次のとおりである。
（１）訂正事項Ａ
　本件特許の願書に添付した明細書(以下、単に「明細書」という。)の特許請求の範囲の請求項２において、「Ｓｉを１．４〜２．３％、Ｍｎを１．５〜２．３％を含み」とあるを、「Ｓｉを１．５５〜２．３％、Ｍｎを１．５４〜２．３％を含み」に訂正する。
（２）訂正事項Ｂ
　明細書の段落【００１１】において、「Ｓｉを１．４〜２．３％、Ｍｎを１．５〜２．３％を含み」とあるを、「Ｓｉを１．５５〜２．３％、Ｍｎを１．５４〜２．３％を含み」に訂正する。
（３）訂正事項Ｃ
　明細書の段落【００１４】において、「Ｓｉは１．４％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ2に達せず、また、残留オーステナイトの必要な量を確保できない、また、２．３％超では延性や疲労強度への効果が飽和することから１．４％以上で２．３％以下とした。Ｍｎは１．５％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ2に達せず、２．３％超ではベイナイト組織が増加して引張強度に見合った疲労特性が得られなくなることから、１．５％以上で２．３％以下とした。」とあるを、「Ｓｉは１．５５％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ2に達せず、また、残留オーステナイトの必要な量を確保できない、また、２．３％超では延性や疲労強度への効果が飽和することから１．５５％以上で２．３％以下とした。Ｍｎは１．５４％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ2に達せず、２．３％超ではベイナイト組織が増加して引張強度に見合った疲労特性が得られなくなることから、１．５４％以上で２．３％以下とした。」に訂正する。
（４）訂正事項Ｄ
　明細書の段落【００２５】において、「比較鋼１２、１３はフェライト・マルテンサイトを主組織としたものであって、比較鋼１２の場合はＣａが下限を、フェライト硬さが下限を、マルテンサイトの最大長さとベイナイトの面積率が上限をそれぞれ外れており引張強度及び繰返し降伏応力が不足し、且つホイールの成形で割れを生じた。比較鋼１３はマルテンサイトの最大寸法と粒界炭化物の寸法が外れているため疲労限度が不十分であり、且つホイール成形過程で小さい割れを生じた。」とあるを、「比較鋼１２はフェライト・マルテンサイトを主組織としたものであって、比較鋼１２の場合はＣａが下限を、フェライト硬さが下限を、マルテンサイトの最大長さとベイナイトの面積率が上限をそれぞれ外れており引張強度及び繰返し降伏応力が不足し、且つホイールの成形で割れを生じた。」と訂正する。
（５）訂正事項Ｅ
　明細書の段落【００２６】において、「比較鋼１４〜１６は残留オーステナイトを含む鋼であって、比較鋼１４では残留オーステナイトの面積率が下限を下回り且つ、マルテンサイト及び残留オーステナイトの最大長さがいずれも外れており、さらに粒界炭化物の寸法が外れているため繰返し降伏応力が不足している。比較鋼１５はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、マルテンサイトの面積率が上限を、粒界炭化物の寸法がそれぞれ外れ、疲労限度が低くなっている。比較鋼１６はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、」とあるを、「比較鋼１３〜１４は残留オーステナイトを含む鋼であって、比較鋼１３はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、マルテンサイトの面積率が上限を、粒界炭化物の寸法がそれぞれ外れ、疲労限度が低くなっている。比較鋼１４はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、」に訂正する。
（６）訂正事項Ｆ
　明細書の段落【００２２】の【表１】、段落【００２７】の【表２】及び段落【００２８】の【表３】において、鋼番号１３、１４の欄を削除する。
　
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、特許請求の範囲の請求項２において、Ｓｉ量とＭｎ量の下限を明細書の【表１】の数値に基づいてより大きな値に訂正するものであり、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　訂正事項Ｂ〜Ｅは、明細書の「発明の詳細な説明」の記載を、訂正後の特許請求の範囲の記載と整合するように訂正するものであるから、この訂正は明りょうでない記載の釈明に該当する。
　訂正事項Ｆは、明細書の「発明の詳細な説明」の表の記載において、誤記を含む欄を削除するものであるから、この訂正は誤記の訂正に該当する。
　そして、これら訂正事項Ａ〜Ｆは、いずれも、願書に添付された明細書及び図面に記載された事項の範囲内のものであって、新規事項の追加に該当するものではなく、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものでもない。
　
２−３、まとめ
　以上のとおり、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、及び同条第３項において準用する同法第１２６条第２〜３項の規定に適合するものであるから、当該訂正を認める。
　
３、特許異議の申立てについて
３−１、本件発明　
　上記のとおり訂正が認められるから、本件特許の請求項１〜３に係る発明（以下、順に「本件発明１」〜「本件発明３」という。）は、前記訂正請求書に添付された訂正明細書の特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
（なお、請求項１、２については分節して符号を付して記載した。）
「【請求項１】
（ａ）重量％にて、Ｃを０．０５〜０．１５％、Ｓｉを１．２〜２．５％、Ｍｎを１．５〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であり、
（ｂ）その組織がビッカース硬度で２００以上〜２８０以下の硬さを有するフェライトの面積率が６０％以上〜８５％以下であり、マルテンサイトおよびベイナイトの硬質相の和が１５％以上〜４０％以下であり、ベイナイトの面積率は５％以下であり、マルテンサイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、
（ｃ）疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ2以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ2以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ2級の引張強度を有する
ことを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
【請求項２】
（ｄ）重量％にて、Ｃを０．１５〜０．２５％、Ｓｉを１．５５〜２．３％、Ｍｎを１．５４〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であり、
（ｅ）その組織がビッカース硬度で２１０以上で３００以下の硬さを有するフェライトの面積率が５０％以上〜８０％以下であり、マルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトの硬質相の和が２０％以上〜５０％以下で、マルテンサイトが７％以下で且つ残留オーステナイトを５％以上〜１８％以下含んでおり、マルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、
（ｆ）疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ2以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ2以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ2級の引張強度を有する
ことを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
【請求項３】重量％にて、Ｎｂを０．２％以下、Ｖを０．２％以下、Ｔｉを０．１５％以下を単独に又は複合して含有することを特徴とする請求項１または２記載の成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。」
　
３−２、取消理由の概要
　当審が平成１５年８月５日付で通知した取消理由の概要は次のとおりである。
（１）本件発明１〜３は、刊行物１〜３に記載された発明であるか、あるいは、そ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から、それらの発明に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号あるいは同第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
（２）本件発明１〜３は、刊行物４に示された技術事項を考慮すると刊行物５に記載された発明であるから、それらの発明に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してされたものである。
（なお、刊行物１〜５は、特許異議申立人・ＪＦＥスチール株式会社の提示した甲第１〜５号証に相当するものである。）
（３）本件特許は、明細書及び図面の記載が不備であるため、特許法第３６条第４項および第５項第２号に規定する要件を満たしていない出願に対してされたものである。
　
３−３、刊行物１〜５に記載される事項
　取消理由に引用された刊行物１〜５には、それぞれ以下の事項が記載されていいる。
（１）刊行物１：特開平３−１２６８１３号公報
（１−１）加工用熱延高強度鋼板の製造方法に関して次の記載がある。
「（１）重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％　Ｓｉ：０．１〜１．５％　Ｍｎ：０．５〜２．０％　Ｐ：≦０．０２０％　Ｓ：≦０．０１０％と不可避的成分及び残部Ｆｅからなる鋼を８２０℃〜９００℃の範囲で圧延後、３０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で７６０℃〜６００℃の温度域迄冷却し、この温度域で３秒〜１５秒の間空冷又は保持した後、この温度域から２００℃以下の温度域迄３０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する事を特徴とする耐久疲労特性に優れた加工用熱延高強度鋼板の製造方法。
・・・・・・・・
（６）重量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％　ＲＥＭ：０．００５〜０．０１５％の何れか一方を含有する事を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項に記載の耐久疲労特性に優れた加工用熱延高強度鋼板の製造方法。」（２．特許請求の範囲）
（１−２）また、表１には実施例で用いた供試鋼の成分が示され、表２には表１の供試鋼から熱延鋼板を製造する際の製造条件及び製造後の鋼板の機械的性質が示されている。
（２）刊行物２：特開昭５６−１３３４２４号公報
（２−１）複合組織型高張力熱延鋼板の製造方法に関し、次の記載がある。
「（２）Ｃ：００３〜０２０％，Ｓｉ：０．１６〜２％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，ｓｏｌＡｌ：０．１０％以下を含有し、さらにＣａ：０．００２〜０．０１％，Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、および希土類元素：０．００２〜０．１０％からなる介在物形状調整元素群のうちの１種または２種以上を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有する鋼を、最終仕上温度がＡｒ３変態点以上の温度となる条件にて熱間圧延した後、直ちに２０〜７５℃／ｓｅｃの冷却速度でＡｒ３〜Ａｒ１変態点の温度範囲内の温度まで急冷し、ついで前記温度範囲内を２０℃／ｓｅｃ以下の冷却速度で、かつ２秒以上の時間をかけて徐冷し、再び２０〜７５℃／ｓｅｃの冷却速度でＭｓ変態点以下の温度まで急冷することによって、マルテンサイト相およびベイナイト相のうちのいずれか、または両方よりなる低温変態生成物と、フェライト相とが共存する複合組織を有する高張力熱延鋼板を製造することを特徴とする複合組織型高張力熱延鋼板の製造法。」（２．特許請求の範囲）
（２−２）また、第１表には実施例で用いた鋼板の成分組成と鋼板を製造する際の製造条件及び製造後の鋼板の機械的性質が示されている。
（３）刊行物３：特開昭６４−７９３４５号公報
（３−１）熱延高強度鋼板の製造方法に関し、次の記載がある。
「４．重量％で　Ｃ：０．１５〜０．４％　Ｓｉ：０．５〜２．０％　Ｍｎ：０．５〜２．０％に加えて、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％　ＲＥＭ：０．００５〜０．０５０％のどちらか１種を含有し、かつＳ：０．０１０％以下に制限し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼を、全圧下率が８０％以上の熱間仕上圧延を行い、その圧延終了温度をＡｒ３±５０℃とし、続いてその鋼のＡｒ３または前記圧延終了温度の低い方からＡｒ３までの温度範囲内の任意の温度Ｔまで冷却速度４０℃／ｓ未満で冷却し、続けて冷却速度４０℃／ｓ以上で冷却して３５０〜５００℃で捲き取ることを特徴とする加工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法。」（２．特許請求の範囲）
（３−２）また、第１表には実施例で用いた鋼の成分組成が、また第２表の２Ａには第１表に示された鋼から鋼板を製造する際の製造条件が示されている。そして、第１表には、鋼ＫとしてＣ：Ｏ．１９，Ｓｉ：１．５，Ｍｎ：１．５，Ｐ：０．０２０，Ｓ：０．００３，ＲＥＭ：０．００６のものが示され、第２表の２Ａには、本発明鋼　ＮＯ．５７　鋼Ｋとして、圧下率：８７％，ＦＴ７：８１０℃，冷速(１)：３０℃／ｓ，冷速(２)：６５℃／ｓのものが示されている。
（４）刊行物４：「日本金属学会編　金属便覧（改訂５版）」（平成２年３月３１日丸善株式会社発行）第４２７〜４２８頁
　微小硬さ試験に関し、「マイクロビッカース硬さ試験機を用い，試験荷重は０．４９０３〜９．８０６Ｎである．」（第４２８頁左欄第１３〜１４行）と記載されている。
（５）刊行物５：特開平６−１７２０３号公報
　本件特許に係る出願の公開公報である。
　
３−４、当審の判断
３−４−１、取消理由（１）について
　前記摘記したように、刊行物１には、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．５〜２．０％を含有し、且つＣａ：０．０００５〜０．００５０％とＲＥＭ：０．００５〜０．０１５％の何れか一方を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板が記載され、刊行物２には、Ｃ：００３〜０２０％、Ｓｉ：０．１６〜２％、Ｍｎ：０．３〜３．０％、を含有し、且つＣａ：０．００２〜０．０１％、Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、および希土類元素：０．００２〜０．１０％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼板が記載され、さらに、刊行物３には、Ｃ：０．１５〜０．４％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％に加えて、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．００５〜０．０５０％のどちらか１種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼板が記載されているから、各刊行物には、本件発明１、２の（ａ）、（ｄ）で規定される鋼板の組成条件あるいは本件発明３でさらに規定される鋼板の組成条件を満たす鋼板が記載されているといえるが、各刊行物には、本件発明１、２の他の要件である（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）の構成については記載されていない。
　この（ｂ）や（ｅ）などの構成に関し、取消理由では、そのような構成にするための圧延温度、冷却温度範囲、冷却速度などの製造条件が本件特許の明細書の段落【００２１】の【実施例】に記載されているが、各刊行物には、それらの製造条件と一致する製造条件を有する鋼板の製造方法が記載されており、前記のように製造される鋼板の組成も一致するものあるから、各刊行物に記載された鋼板も、結果として（ｂ）や（ｅ）などの構成を有するものであるとしている。
　しかしながら、各刊行物には、実施例の記載をみても本件発明１〜３の（ａ）、（ｄ）などで規定する組成条件を満たす鋼板は直接には記載されていない。さらに、各刊行物には鋼板組成における個々の成分の含有量や、製造方法における圧延温度、冷却温度範囲、冷却速度などの個々の製造条件がいずれも幅を持った範囲として記載されており、そのような範囲において、本件発明１、２の（ａ）、（ｄ）の条件や前記製造条件と一致するものであるが、個々の成分や製造条件の値の取り方によって、得られる鋼のフェライトと硬質層の組織割合、フェライトの硬さ、フェライトやマルテンサイトの大きさが大きく変化するものであるから、幅で示された前記条件が一致するとしても本件発明１〜３の（ｂ）や（ｅ）などの構成を実質的に有する鋼板が記載されているものとはいえない。
　そうすると、本件発明１〜３は、刊行物１〜３に記載された発明であるとすることはできない。
　さらに、刊行物１〜３には、前記のように（ｂ）、（ｅ）などの構成に関しては何ら記載されておらず、本件発明１〜３はそのような構成を有することにより、高強度の鋼板であって、成形性と疲労耐久性がともに優れる鋼板が得られるものであるから、本件発明１〜３は、そ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はない。
　したがって、取消理由（１）によって本件発明１〜３に係る特許を取り消すことはできない。
　
３−４−２、取消理由（２）について
　取消理由２は、平成１３年４月２５日付の手続補正書による補正は明細書の要旨を変更するものであるから、本件特許に係る出願の出願日は前記手続補正書提出日に繰り下がるものであり、そうすると、本件発明１〜３は、本件特許に係る出願の公開公報である刊行物５に記載された発明であるというものである。そして、取消理由では、明細書の段落【００１６】、【００２０】及び【００２１】についてした補正が、明細書の要旨を変更するものとしている。
　そこで、各段落の補正について順次検討する。
　段落【００１６】についての補正は、微小ビッカース硬さが、「フェライト粒径に応じて５０ｇ以下の微小な荷重を用いて測定したビッカース硬度を指す」ことを加えたものであるが、微小ビッカース硬さの測定において用いられる荷重は、刊行物４に記載された範囲のものに限定されるものではなく、５０ｇ以下の微小な荷重を用いることも周知技術と認められ、また、荷重の大きさもフェライト粒径や形成されるくぼみの大きさ等を考慮して決められることは自明のことである。そうすると、この補正は明細書の要旨を変更するものではない。
　次に、段落【００２０】についての補正は、「マルテンサイト又は残留オーステナイトの最大長さとは、断面観察によって得られるこれらの相の粒の中で、最も伸長した粒の長さを意味する。」ことを加えたものであるが、この記載で、「最も伸長した粒の長さ」とは、個々の粒の最大長さのうちで最も長さの長いものを意味することは明らかであるから、前記補正によって、特許請求の範囲の請求項１、２における最大長さの意味が変わるものではないく、この補正は明細書の要旨を変更するものではない。
　最後に、段落【００２１】についての補正は、鋼板の耐久試験に関する記載を加えるものであるが、この補正によって加えられた記載は、願書に最初に添付された明細書の段落【０００６】に記載されていたものであるから、この補正は、記載箇所を単に変更したものにすぎず、明細書の要旨を変更するものではない。
　以上のとおり、前記補正は明細書の要旨を変更するものではないから、本件特許に係る出願の出願日が繰り下がるものではなく、取消理由（２）によって本件発明１〜３に係る特許を取り消すことはできない。
　
３−４−３、取消理由（３）について
　取消理由（３）は、具体的には次の（１）〜（３）のとおりである。
（１）微小ビッカース硬さの測定に当たり、荷重の選択を「フェライト粒径に応じて」としているが、刊行物６［Metals Handbook（Ninth Edition）,Volume8,Mechanical Testing（First Printing,June 1985）ｐ．９４〜９６　特許異議申立人の提示した甲第６号証］に示されているように、微小ビッカース硬さは荷重依存性があり、荷重の選択をどのようにするのか明らかでない。
（２）マルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さの測定をどのようにするのか明らかでない。
（３）本件特許の各発明の製造条件が十分に記載されていない。
　そこでそれぞれの指摘について検討する。
（イ）前項で記載したように、微小ビッカース硬さの測定において、５０ｇ以下の微小な荷重を用いることも周知技術と認められ、また、荷重の大きさもフェライト粒径や形成されるくぼみの大きさ等を考慮して決められることは自明のことであり、さらに、微小ビッカース硬さが荷重依存性があることは周知のことであり、測定値を荷重に依存しない値に換算する方法も周知のことであるから、微小ビッカース硬さの測定に不明な点があるものではない。
（ロ）鋼組織の断面観察の仕方は、ＪＩＳで標準的な方法が定められており、また、個々の粒における最大長さの測定も標準的な方法が存在している。本件発明においても当然それらの方法を前提としているものと認められるから、それらの点について明細書に具体的な説明が記載されていないからと言って、特にマルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さの測定が不明なものではない。
（ハ）本件発明１〜３の発明の鋼の製造方法については、本件特許の明細書の段落【００２１】に説明されている。ただし、圧延温度、冷却温度範囲、冷却速度などの個々の製造条件は、いずれも範囲でもって示されるだけで、それぞれに特定の値を使用した具体例は示されていないが、当業者であればそのような範囲内から適宜選択して本件発明１、２の（ｂ）、（ｅ）などの構成を有する鋼板を製造することは容易なことであるから、本件特許の各発明の製造条件が十分に記載されていないものではない。
　したがって、本件特許の明細書の記載に不備があるものではないから、取消理由（３）によって本件特許を取り消すことはできない。
　
４、むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件発明に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明に係る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１６年８月２６日（２００４．８．２６）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　重量％にて、Ｃを０．０５〜０．１５％、Ｓｉを１．２〜２．５％、Ｍｎを１．５〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であり、その組織がビッカース硬度で２００以上〜２８０以下の硬さを有するフェライトの面積率が６０％以上〜８５％以下であり、マルテンサイトおよびベイナイトの硬質相の和が１５％以上〜４０％以下であり、ベイナイトの面積率は５％以下であり、マルテンサイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ２以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ２以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ２級の引張強度を有することを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
　【請求項２】　重量％にて、Ｃを０．１５〜０．２５％、Ｓｉを１．５５〜２．３％、Ｍｎを１．５４〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であり、その組織がビッカース硬度で２１０以上で３００以下の硬さを有するフェライトの面積率が５０％以上〜８０％以下であり、マルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトの硬質相の和が２０％以上〜５０％以下で、マルテンサイトが７％以下で且つ残留オーステナイトを５％以上〜１８％以下含んでおり、マルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ２以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ２以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ２級の引張強度を有することを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
　【請求項３】　重量％にて、Ｎｂを０．２％以下、Ｖを０．２％以下、Ｔｉを０．１５％以下を単独に又は複合して含有することを特徴とする請求項１または２記載の成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は自動車等車両の軽量化を目的に成形性が良く、特に疲労耐久性が強く要求される足周り部品等に使用される成形性の優れた高強度薄鋼板に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、自動車等の軽量化のために鋼板の高強度化やＡｌ合金等の軽量材料化が進んでいる。しかし、Ａｌ合金の場合は軽量化の点から鋼に比較して価格が著しく高く、また疲労強度が低いことから比重が小さいという利点を充分生かしきれないために特殊な用途に使用されているにすぎないのが現状であって、大量生産製品である乗用自動車にはより経済的な高強度鋼板が強く望まれている。しかるに静的な降伏強度や引張強度を向上させても疲労強度はそれにともなっては向上せず、高強度化すればするほど問題であった。特に自動車部品のようにプレス成形や溶接で製造されるものでは単なる材料の高強度化はむしろこれらの特性を損なうことになるため、実用上好ましくなく、従って同一の静的強度でも疲労強度の高い高強度薄鋼板が求められていた。これまで、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖを添加した微細な析出強化鋼、フェライト・ベイナイト複合組織強化鋼やフェライト・マルテンサイト複合組織強化鋼（いわゆるＤｕａｌ　ｐｈａｓｅ鋼）および延性のすぐれた残留オーステナイトを含む複合組織強化鋼が開発されていた。しかし、これらは次に述べる問題点があった。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　すなわち、析出強化鋼はその製造が比較的容易であることから大量に使用されているが、疲労特性は低位の水準であり、成形性も他の高強度薄鋼板より劣るため複雑な形状を有する足周り部品に適用の限界があった。また、フェライト・ベイナイト複合組織強化鋼は特に局部延性が高く穴拡げ性に優れているが、疲労特性は粗大なベイナイトが存在するため低位であるフェライト・マルテンサイト複合組織鋼（いわゆるＤｕａｌ　ｐｈａｓｅ鋼）は発明者らの研究で引張強度が６０ｋｇ／ｍｍ２級の高強度薄鋼板における疲労強度が優れる機構について知見を述べているが、これより強度の高い７０ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度薄鋼板では疲労強度は向上しなかった。さらに、文献（横幕ら：１９９１）によれば疲労強度が向上しない理由として、硬質相の硬さが飽和するため疲労強度の向上も飽和するとの知見が開示されているが、このように引張強度が７０ｋｇ／ｍｍ２以上で疲労特性と成形性のよい複合組織高強度薄鋼板を製造する技術は見当たらなかった。
　【０００４】
　また、延性の良い残留オーステナイトを含む複合組織鋼では一様伸びが著しく高いことを特徴とするが、疲労特性のばらつきが大きく実用には耐えうるものではなかった。また、疲労限度の向上に表層の粗さが関与するため表層を研削して応力集中を低減することで疲労特性は著しく向上するが、熱間圧延で製造時、加熱により発生したスケールであるいわゆる黒皮を除去するための酸洗ままの状態で使用する成形用高強度薄鋼板の場合に表面粗さを皆無にすることは実用上不可能である。その他に疲労強度を高くする方法としてショットピーニングや高周波焼入れによる表層に圧縮残留応力と硬化部を導入して疲労耐久性を向上させる方法があるが、成形性を低下させるためこの方法は成形用高強度薄鋼板には適用できない。
　【０００５】
　また、使用性能から自動車の足まわり部品用の高強度薄鋼板には使用中に単に疲労で破壊しないという疲労限度だけでなく、走行中の急旋回や緑石のりあげ等により繰返し回数は少ないが降伏強度以上の高い応力振幅においても疲労強度が必要となる。すなわち、１０７回で破断しない最大の応力振幅である疲労限度と０．２％の塑性ひずみ振幅で求める繰返し降伏応力の２つの疲労特性について両者を満足して成形性の優れた高強度薄鋼板が求められている。
　本発明は上述の現状に鑑みてなされたもので、プレス成形性を有し高い疲労限度と高い繰返し降伏応力を有する成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板を安定して提供することを目的とするものである。
　【０００６】
　なお、図１は高強度薄鋼板の疲労限度と繰返し降伏応力の関係を示した図である。ここで疲労限度とは３０００回／分の速度で行った両振平面曲げ疲労試験による疲労限度で１０７回で破断しない最大の応力振幅であり、繰返し降伏応力は０．４％／秒のひずみ速度でひずみ制御疲労試験によって得られた安定時の応力・ひずみ曲線から０．２％の塑性ひずみ振幅における応力振幅をもって表したものである。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明者は自動車部品の疲労耐久性と鋼材の強化機構と疲労損傷の関係を詳細に調査し、疲労による疲労のすべりの発生位置とき裂の位置と微小き裂の進展が疲労特性に影響することを見出した。即ち、従来の疲労特性は硬質相による疲労き裂の成長阻止やき裂の迂回による進展力の低下で決まるとされてきたが、本発明者らは軟質相のフェライトでのき裂発生と微小き裂相互の連結、成長の抑制が重要であることを見出し、フェライトの強度及びフェライト粒界、あるいはフェライトとマルテンサイトの界面強度を低下させる粒界炭化物の大きさが疲労損傷に支配的に影響することを見出した。さらにこの効果はマルテンサイト等の硬質相とフェライトの相対的寸法にも依存することを見出した。
　【０００８】
　そして、本発明鋼では素材の疲労特性が優れるのみならず、足周り部品の一つで成形性が要求される自動車のホイールを製作して、曲げモーメント耐久試験を行った場合にも製品として優れた疲労耐久寿命を示した。すなわち、ホイールの曲げモーメント耐久試験において耐久性が向上する場合は材料の疲労限度だけでなく、同時に繰返し降伏応力の高い時のみであることを見出した。これは疲労限度が高いだけでは降伏強度以上の高い応力振幅において高い疲労強度を確保できないためである。また、繰返し降伏応力が高いだけでは疲労き裂が発生し易いため、ホイールとしての耐久性を満足していないことも判明した。
　【０００９】
　この様な知見をもとに本発明者は高い疲労限度と高い繰返し降伏応力を有する成形性の優れた高強度薄鋼板の条件としてフェライトの硬さを高くし、且つフェライトの面積率を多くすることで疲労の損傷が特定の場所に集積し易くなることを防ぎ、硬質相であるマルテンサイト、ベイナイト等の寸法と面積率を制限して疲労の起点となることを抑制し、且つ粒界に析出しやすい粗大炭化物の生成を抑制すれば、疲労限度が３８ｋｇ／ｍｍ２以上でかつ繰返し降伏応力が５０ｋｇ／ｍｍ２以上の成形性の良い高強度薄鋼板が得られるという新たな知見を見出した。
　【００１０】
　本発明の要旨は
（１）重量％にて、Ｃを０．０５〜０．１５％、Ｓｉを１．２〜２．５％、Ｍｎを１．５〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であり、その組織がビッカース硬度で２００以上〜２８０以下の硬さを有するフェライトの面積率が６０％以上〜８５％以下であり、マルテンサイトおよびベイナイトの硬質相の和が１５％以上〜４０％以下であり、但しベイナイトの面積率はいずれの場合も５％以下であり、マルテンサイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ２以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ２以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ２級の引張強度を有することを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
　【００１１】
（２）重量％にて、Ｃを０．１５〜０．２５％、Ｓｉを１．５５〜２．３％、Ｍｎを１．５４〜２．３％を含み、且つ、稀土類元素を０．００５〜０．１５％及びＣａを０．００５〜０．１％よりなる群から選ばれ少なくとも１種の元素を含み、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼であって、その組織がビッカース硬度で２１０以上で３００以下の硬さを有するフェライトの面積率が５０％以上〜８０％以下であり、マルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトの硬質相の和が２０％以上〜５０％以下で、マルテンサイトが７％以下で且つ残留オーステナイトを５％以上〜１８％以下含んでおり、マルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さはフェライト平均粒径の２０％以上〜１５０％以下であって、且つ粒界炭化物の寸法が０．５μｍ以下であり、疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ２以上、繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ２以上で、且つ８０〜１００ｋｇ／ｍｍ２級の引張強度を有することを特徴とする成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板。
（３）重量％にて、Ｎｂを０．２％以下、Ｖを０．２％以下、Ｔｉを０．１５％以下を単独に又は複合して含有することを特徴とする前項（１）または（２）記載の成形性の優れた複合組織高強度薄鋼板にある。
　【００１２】
　【作用】
　以下に本発明の鋼の各構成要素について説明する。自動車足まわり部品は使用中に単に疲労で破壊しないという疲労限度だけでなく、繰返し回数は少ないが降伏強度以上の高い応力振幅における疲労強度すなわち繰返し降伏応力も重要となる。そこで本発明では疲労限度３８ｋｇ／ｍｍ２以上と繰返し降伏応力５０ｋｇ／ｍｍ２以上という２つの疲労特性を同時に満足できるように各構成要素を規定した。
　【００１３】
　まず、本発明第１項の化学組成について、Ｃ（重量％）は０．０５％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ２に達せず、０．１５％超では強度が高くなりすぎて延性を阻害することから、０．０５％以上で０．１５％以下とした。Ｓｉは１．２％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ２に達せず、２．５％超では延性や疲労強度への効果が飽和することから１．２％以上で２．５％以下とした。Ｍｎは１．５％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ２に達せず、２．３超ではベイナイト組織が増加して引張強度の向上に見合った疲労特性が得られなくなることから、１．５％以上で２．３％以下とした。
　【００１４】
　次に、本発明第２項の化学組成について、Ｃは０．１５未満では目的とする必要量の残留オーステナイトを確保できず、０．２５％超ではじん性及び溶接性を阻害することから、０．１５％以上で０．２５％以下とした。Ｓｉは１．５５％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ２に達せず、また、残留オーステナイトの必要な量を確保できない、また、２．３％超では延性や疲労強度への効果が飽和することから１．５５％以上で２．３％以下とした。Ｍｎは１．５４％未満では引張強度が８０ｋｇ／ｍｍ２に達せず、２．３％超ではベイナイト組織が増加して引張強度に見合った疲労特性が得られなくなることから、１．５４％以上で２．３％以下とした。
　【００１５】
　本発明においては上記の元素に加えて、鋼板は次のような元素を含んでいてもよい。すなわち、Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉはフェライト粒径や硬質相の寸法を制御する析出強化元素であり、本発明第１項及び第２項の化学組成について、Ｎｂを０．２％以下、Ｖを０．２％以下、Ｔｉを０．１５％以下を単独にまたは複合して含んでもよい。稀土類元素（ＲＥＭ）及びＣａは硫化物系介在物の形態制御に有効であり、成形性や疲労特性に効果がある。その上限値は効果が飽和すること及び過剰では逆に鋼の清浄度を低下させることから決定され、またその下限値は形態制御に有効な最小値で決定される。従って、ＲＥＭ及びＣａからなる群の少なくとも１元素を含むことが必要で、ＲＥＭ添加量は０．００５％以上、０．１５％以下に、Ｃａは０．００５％以上、０．１％以下とする。
　【００１６】
　次に金属組織について述べる。まず、フェライト硬さについて述べる。フェライトとマルテンサイトを主組織とする複合組織鋼板の場合、疲労のすべりが最初に発生する箇所はフェライトであり、微小ビッカース硬さが２００未満ではフェライトの硬さが低すぎるため疲労損傷が局部的に生じやすくなり、疲労限度および繰返し降伏応力がともに向上しない。またフェライトの硬さが２８０超では硬質相との硬度差が少なくなるため、繰返し降伏応力は向上するが、疲労損傷の起点は硬質相との粒界に集中し易くなるため静的強度の向上にもかかわらず疲労限度は向上しない。また、静的強度が高くなりすぎるため延性を損ない自動車部品の成形が困難となる。そこで微小ビッカース硬さは２００以上〜２８０以下とした。また、残留オーステナイトを含む複合組織鋼板の場合にはフェライトの微小硬さは同様の理由から上限と下限が決まるためビッカース硬さを２１０以上〜３００以下とした。
　ここで、微小ビッカース硬さとは、本発明のミクロ組織の主たる構成要素であるフェライトの粒内の硬さを測定したものであり、フェライト粒径に応じて５０ｇ以下の微小な荷重を用いて測定したビッカース硬度を指す。
　【００１７】
　フェライト面積率はフェライトとマルテンサイトを主組織とする複合組織鋼板の場合、６０％未満では硬質相の割合が増えるためフェライト相を囲んでしまう組織となり、強度が高くなりすぎ且つ硬質相によりフェライトの変形が拘束されるため成形性が低下するのみならず、疲労限度も飽和して高くならない。また８５％超では成形性はすぐれるものの静的強度が低く目的の疲労強度が得られない。そこでフェライト面積率は６０％以上〜８５％以下とした。残留オーステナイトを含む複合組織鋼板の場合にはフェライトの面積率は同様の理由から上限と下限が決まるため５０％以上〜８０％以下とした。
　【００１８】
　マルテンサイト等硬質相の面積率はフェライトとマルテンサイトを主組織とする複合組織鋼板の場合、マルテンサイトとベイナイトの和が１５％未満では目的とする静的強度、疲労強度とも得られず、４０％超ではフェライトの相を硬質相が囲む編み目状組織となり、成形性が低下するのみならず、疲労限度も飽和して高くならない。したがって、１５％以上〜４０％以下とした。ただし、いずれの場合もベイナイトは粗大になりやすいため、疲労特性を著しく低下させるので５％以下とする。この鋼では残留オーステナイトを少量含むことがあるが、ひずみに対して不安定なため、成形中に消失するもので本発明第１項の必須の構成要素とはならない。
　【００１９】
　残留オーステナイトを含む複合組織鋼板の場合にはひずみに対しても安定な残留オーステナイトを積極的に利用するものであって、本発明第２項の構成要素であり、残留オーステナイトは５％以上〜１８％以下とする。５％未満では延性が不足し、繰返し降伏応力も低下する。また、１８％超では疲労強度が飽和する。マルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトからなる硬質相の和は、２０％以下では目的とする静的強度、疲労強度とも得られず、４０％超ではフェライト相を硬質相が囲む網目状組織となり、成形性が低下するのみならず、疲労限度も飽和して高くならないため、２０％以上〜４０％以下とする。この場合にはマルテンサイトの面積率は７％超ではかえって疲労限度が低下するため、７％以下とする必要がある。
　【００２０】
　マルテンサイト等硬質相の寸法についてはフェライトの平均粒径との関連で規定する必要がある。本発明第１項においてはマルテンサイトの、本発明第２項においてはマルテンサイトまたは残留オーステナイトの最大長さがフェライトの平均粒径の２０％未満ではフェライト粒径に比して細かい硬質相が多数存在するため、硬質相同士が連結し易くなることになり、かえって延性を阻害する。一方、最大長さが１５０％以上の粗大な場合には疲労起点そのものがこれらの硬質相内で生じるため疲労強度の向上とはならない。そこで、マルテンサイト等硬質相の最大長さはフェライトの平均粒径の２０％以上で且つ１５０％以下とした。ここで、マルテンサイト又は残留オーステナイトの最大長さとは、断面観察によって得られるこれらの相の粒の中で、最も伸長した粒の長さを意味する。粒界炭化物の寸法については極力小さいことが望ましく最大値のみを規定し、０．５μｍ以上ではフェライトにき裂が入る前に粒界炭化物からき裂を生じ、これらの炭化物を伝播するので疲労特性を著しく損なう。そこで、最大値０．５μｍ以下とした。
　【００２１】
　以下に実施例を上げてさらに説明する。
　【実施例】
　本発明鋼１〜３はフェライトとマルテンサイトを主組織とする複合組織強化鋼で、表１に示す化学成分の鋼を溶製、連続鋳造の後、８３０〜９３０℃の温度範囲で３．５ｍｍに圧延し、ランアウトテーブル上で３０℃／秒以上の速度で７４０〜６４０℃迄冷却し、この温度域で４〜１０秒空冷した後２００℃以下迄５０℃／秒以上で冷却したものである。また、本発明鋼４〜６は残留オーステナイトを含む複合組織強化鋼で、７５０〜８５０°の温度範囲で圧延し、４〜１０秒空冷した後、ランアウトテーブル上で３０℃／秒以上の速度で３５０〜４５０℃まで冷却したものである。比較鋼７〜１１は析出強化による鋼で８５０〜９５０℃の温度範囲で圧延し、２０〜３０℃／秒の速度により５５０〜６５０℃まで冷却したものである。比較鋼１２，１３はフェライト・マルテンサイト複合組織強化鋼であり、比較鋼１４〜１６は残留オーステナイトを含む鋼であるが、それぞれ本発明鋼１〜３及び４〜６の製造条件に示した範囲内で製造したものである。
　これらの鋼板はホイールディスクに成形され、板厚２．８ｍｍの６０ｋｇ／ｍｍ２級の鋼板からなるリムと、炭酸ガスアーク溶接により接合した。これらのホイールを用いて、曲げモーメント１８０ｋｇｍで毎分５００回の速度で耐久試験を行った。ホイールの耐久寿命はディスク部に疲労き裂が発生・進展してホイールの剛性が当初の値から８％低下する時点と定義し、耐久試験中の荷重付加点における変位から測定した。
　【００２２】
　【表１】
　【００２３】
　以下に実施例を詳細に説明する。表２に示すように本発明鋼１〜３はフェライトとマルテンサイトを主組織とする鋼であっていずれも疲労限度及び繰返し降伏応力は高く、ホイールの成形も良好であってホイールの耐久性も比較鋼の２〜４倍を示している。本発明鋼４〜６は残留オーステナイトを含む鋼であっていずれも疲労限度及び繰返し降伏応力は高く、ホイールの成形も良好であってホイールの寿命も比較鋼の２〜４倍の優れた耐久性を示している。
　【００２４】
　次に比較鋼の結果について説明する。比較鋼７〜１１はＮｂ，Ｔｉ，Ｖ等を含む析出強化鋼であってフェライト・ベイナイトを主組織としたものであり、本発明鋼の組織の構成とは異なるが、さらに比較鋼７はＳｉが下限を外れ、また比較鋼８はＳｉとＭｎが下限を外れ、さらにいずれも粒界炭化物の寸法が上限を外れている。その結果、表３に示すように疲労限度は低く、ホイール耐久寿命も低い。比較鋼９はＳｉが下限を外れ、ＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、フェライト硬さと粒界炭化物の寸法が上限を外れている。その結果、疲労限度は低く、ホイールの成形工程で割れを生じたためホイール耐久性の評価は行っていない。
　【００２５】
　比較鋼１０はＳｉの下限と粒界炭化物の寸法に外れているため疲労限度も低く、成形も不良である。比較鋼１１はＣが上限を、Ｍｎが下限を、Ｃａが上限をそれぞれ外れ且つ、フェライト硬さが上限を、さらに粒界炭化物の寸法も外れており疲労限度は低い。比較鋼１２はフェライト・マルテンサイトを主組織としたものであって、比較鋼１２の場合はＣａが下限を、フェライト硬さが下限を、マルテンサイトの最大長さとベイナイトの面積率が上限をそれぞれ外れており引張強度及び繰返し降伏応力が不足し、且つホイールの成形で割れを生じた。
　【００２６】
　比較鋼１３〜１４は残留オーステナイトを含む鋼であって、比較鋼１３はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、マルテンサイトの面積率が上限を、粒界炭化物の寸法がそれぞれ外れ、疲労限度が低くなっている。比較鋼１４はＲＥＭ／Ｃａの添加が無く、フェライト面積率が下限値を下回り、すなわち、マルテンサイト、ベイナイト及び残留オーステナイトの硬質相の和が上限値を越えているため疲労限度は低く、ホイールの成形で割れを生じた。
　【００２７】
　【表２】
　【００２８】
　【表３】
　【００２９】
　　１）受入れまま材での両振平面曲げ疲労限度である。
　　２）受入れまま材のひずみ制御疲労試験における定常的な安定応力・ひずみ特性において０．２％の繰返し塑性ひずみに対応する繰返し応力である。
　　３）ホイールのハブ穴加工で割れが発生しないときは○、微小割れは△、大きい割れが発生したときは×。
　　４）ホイール耐久寿命（単位　万回）。
　　５）比較ホイール（リム、ディスクとも引張強度６０ｋｇ／ｍｍ２鋼板：平均寿命１５万回）に対する寿命比。
　【００３０】
　【発明の効果】
　以上説明してきたように本発明鋼は素材の特性として疲労特性と成形性にも優れているので、疲労強度をあげるためにショットピーニング工程等の付加的処理を必要とせず従来通りの生産様式で可能であり経済的で工業的にその効果が大きい発明である。さらに付加的処理を行えば疲労強度をより改善できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　自動車ホイールの耐久試験結果を比較鋼に比較して発明鋼による試験結果を使用した高強度薄鋼板の疲労限度と繰返し降伏応力の関係図である。
　【符号の説明】
　１　寿命を示す領域の下限線
【図面】