【事件の表示】
　特許第３３５２８８９号「窒化特性に優れた熱間工具鋼」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３３５２８８９号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３３５２８８９号の請求項１、２に係る発明は、平成８年１０月１６日に出願され、平成１４年９月２０日にその発明について特許権の設定登録がされ、その後、その特許について、特許異議申立人日立金属株式会社より特許異議の申立てがされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年５月２７日に訂正請求がされ、平成１６年１１月２９日付けで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１６年１２月８日に平成１６年５月２７日付け訂正請求が取下げられ、同日再度訂正請求がされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
２−１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ．
　【特許請求の範囲】を次のとおり訂正する。
「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２〜０．６％、Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：３．９２〜６．０％、ＭｏとＷを１種または２種で１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％、Ａｌ：０．０２１〜０．０５％およびＶ：０．０５〜１．５０％、Ｎｂ：０．０１〜０．３０％の１種または２種さらに加えてＮｉ：０．２〜２．５％、Ｃｏ：０．２〜３．０％、の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする窒化特性に優れた熱間工具鋼。」
（２）訂正事項ｂ．
　段落【０００５】を削除する。
（３）訂正事項ｃ．
　段落【０００６】を次のとおり訂正する。
「即ち、本発明に係る熱間工具鋼は、重量％で、Ｃ：０．２〜０．６％、Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：３．９２〜６．０％、ＭｏとＷを１種または２種で１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％、Ａｌ：０．０２１〜０．０５％およびＶ：０．０５〜１．５０％、Ｎｂ：０．０１〜０．３０％の１種または２種さらに加えてＮｉ：０．２〜２．５％、Ｃｏ：０．２〜３．０％、の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする窒化特性に優れた熱間工具鋼にある。」
（４）訂正事項ｄ．
　段落【００１１】を次のとおり訂正する。
「Ｍｎ：０．１〜２．０％　ＭｎはＳｉと同様に脱酸材として添加し、鋼の清浄度を高めるとともに焼入れ性を向上させる元素で、少なくとも０．１％添加する必要がある。しかし、２．０％を超えて添加すると靱性を低下させるとともに被削性を低下させるので上限を２．０％とした。Ｃｒ：３．９２〜６．０％　Ｃｒは、Ｃと結合して硬質の複炭化物を形成して耐摩耗性を高めるとともに、焼入れ性を高める元素であり、３．９２％以上必要である。しかし、６．０％を超えて添加するとＣｒ炭化物の凝集粗大化をまねき、耐軟化抵抗性を阻害するため、Ｃｒは、３．９２〜６．０％とした。」
（５）訂正事項ｅ．
　段落【００１３】を次のとおり訂正する。
「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％　Ａｌは脱酸剤として常用され、Ａｌ脱酸鋼では通常０．０２％程度含まれている。しかし、多量に添加すると、窒化処理において表面硬度の上昇は期待できるものの本発明の特徴である硬化深さの深い窒化層が得られなくなるとともに靱性を劣化させてしまう。このことを明らかにするため、窒化処理した熱間工具鋼の硬化深さにおよぼすＡｌ含有量の影響について調査し、結果を図３に示す。この図から、Ａｌを０．０２１〜０．０５％とすることで、硬化深さの深い窒化層が得られ、繰り返し窒化処理することでさらに顕著となることが判る。以上のことから、Ａｌの下限を０．０２１％とした。」
（６）訂正事項ｆ．
　段落【００１６】を次のとおり訂正する。
「【実施例】以下、本発明を実施例により、説明する。表１に示した１〜４の９ヒートを１００ｋｇ真空誘導溶解炉にて出鋼し、平均径１９０ｍｍの鋼塊に鋳込み、これを角３０ｍｍに鍛伸して供試材とした。　各供試材から角３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を作製し、焼入焼戻しによって４８ＨＲＣに調整した。各試験片に１回、３回、６回のタフトライド処理（５７０℃×５ｈ）を行い、各試験片の窒化後の表面硬度およびビッカース硬さ６００ＨＶを示す深さを測定し、結果を表２に示す。表２において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は本発明鋼であり、ＳＫＤ６１相当鋼である従来鋼Ｎｏ．４に比べ、表面硬度が高く、硬化深さも深くなっている。この傾向は、窒化処理回数の増加とともに顕著になっている。」
（７）訂正事項ｇ．
　段落【００１７】を次のとおり訂正する。
「さらに、表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．４からなる押出しダイスを作製し、焼入焼戻しによって４８ＨＲＣに調整した後、タフトライド処理（５７０℃×５ｈ）を行い、１８００ｔプレス装置にて４５０〜４６０℃の加工温度でアルミの押出し加工を行った。なお、本押出し加工テストでは、何度か再窒化処理を行っており、いずれのダイスも寿命に至るまで合計１０回の繰り返し窒化処理を行った。テストの結果を表２に示す。本発明鋼Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３からなるダイスの寿命は、表２のごとく、従来鋼Ｎｏ．４からなるそれに比べ、いずれの本発明鋼においてもおよそ２倍向上した。」
（８）訂正事項ｈ．
　段落【００１８】表１のＮｏ．１、２、４、６、７の欄を削除するとともに、Ｎｏ．３、５、８、９を、それぞれ繰り上げて、Ｎｏ１、２、３、４とする。
（９）訂正事項ｉ．
　段落【００１９】表２のＮｏ．１、２、４、６、７の欄を削除するとともに、Ｎｏ．３、５、８、９を、それぞれ繰り上げて、Ｎｏ１、２、３、４とする。
（１０）訂正事項ｊ．
　【図３】横軸目盛０．０１の黒丸のプロット（３個所）を削除するとともに、横軸目盛０．０３の黒丸プロットまでのグラフ線（３個所）を削除する。
（１１）訂正事項ｋ．
　段落【０００６】〜【００２０】の段落の番号を全て１つ繰り上げて段落【０００５】〜【００１９】とする（この訂正事項は、訂正事項の欄には記載されていないが、訂正請求書に添付された全文訂正明細書では上記のようになっているから、訂正事項として追加した。）。
　
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１を削除し、請求項２を請求項１に繰上げるとともに、段落【００１８】の【表１】の記載に基づいて、特許請求の範囲のＡｌ含有量の下限を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、上記訂正事項ｂ．〜ｋ．は、特許請求の範囲の請求項１の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、訂正事項ａ．〜ｋ．は、特許明細書に記載された事項の範囲内において訂正するものであるから、いずれも、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はない。
　
２−３．むすび
　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項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについて
３−１．申立て理由の概要
　特許異議申立人は、以下の理由（１）〜（３）の理由により、請求項１、２の発明に係る特許は取消されるべきである旨を主張している。
（１）本件特許の請求項１、２に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証（甲第３号証参照）に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができないものである。
（２）本件特許の請求項１、２に係る発明は、甲第１号証〜甲第４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るから、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものである。
（３）本件特許の請求項１、２に係る発明は、甲第５号証に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条の２に規定により、特許を受けることができないものである。
　
３−２．本件発明
　前記２．の項で示したように上記訂正が認められるから、本件特許の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、平成１６年１２月８日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２〜０．６％、Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：３．９２〜６．０％、ＭｏとＷを１種または２種で１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％、Ａｌ：０．０２１〜０．０５％およびＶ：０．０５〜１．５０％、Ｎｂ：０．０１〜０．３０％の１種または２種さらに加えてＮｉ：０．２〜２．５％、Ｃｏ：０．２〜３．０％、の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする窒化特性に優れた熱間工具鋼。」
　
３−３．甲号証及びその主要な記載事項
　特許異議申立人の提出した甲第１〜５号証には、以下のような事項が記載されている。
（１）甲第１号証：特開昭５３−７０９４０号公報
（１ａ）「Ｃ　０．２５〜０．５０％、Ｓｉ　０．１０〜１．５０％、Ｍｎ　０．１０〜２．００％、Ｎｉ　０．１５〜２．５０％、Ｃｒ　１．００〜３．８０％、Ｖ　０．１０〜２．００％、およびＷ　０．６０〜５．００％、Ｍｏ　０．５０〜３．８０％の１種または２種で２種の場合（１／２Ｗ＋Ｍｏ）０．５０〜３．８０％を含有し、さらにＴａ　０．０２〜１．５０％、Ｎｂ　０．０２〜１．５０％、Ａｌ　０．１０〜１．５０％のうち１種または２種以上でＴａ、Ｎｂ複合の場合（Ｔａ＋Ｎｂ）０．０５〜２．００％である第１群、Ｔｉ　０．０２〜１．５０％、Ｚｒ　０．０２〜１．５０％のうち１種または２種で２種の場合（Ｔｉ＋Ｚｒ）０．０２〜２．００％である第２群のうちいずれか１群または２群を含み２群複合の場合は（Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｔｉ＋Ｚｒ）０．０２〜２．００％、残部Ｆｅおよび通常の不純物よりなる熱間工具用および構造用窒化鋼」（特許請求の範囲）
（１ｂ）「本発明は熱間における工具用および構造用として極めて優れた使用性能を発揮する窒化鋼に関するものである。熱間加工用工具鋼としては、・・・・・表面の耐熱耐摩耗性、耐焼付性を高めるために用途により窒化処理が施される。・・・・・熱間工具用および構造用窒化鋼においては、使用時熱的あるいは機械的応力の作用する一般用途の場合、（１）過窒化による表面脆化層の生成傾向が小さいこと（２）十分な表面窒化かたさを有すること（３）表面より芯部方向に極端に急激な硬度勾配を示さず、窒化層の剥離やクラツク進展に対する感受性が小さいこと（４）昇温に対する窒化層およびこれを支える母材自体の軟化抵抗、強度が大きいこと（５）短時間処理で所期の窒化深さを得やすいこと（６）母材自体のじん性が大きいことが実用性能および取扱い上必要である。」（第１頁左下欄第１７行〜第２頁左上欄第６行）
（１ｃ）第１表には、本発明鋼の化学成分例が示されており、本発明鋼Ｌ欄には、Ｃ：０．３８，Ｓｉ：０．２９，Ｍｎ：０．４１，Ｎｉ：０．７５，Ｃｒ：２．５５，Ｍｏ：１．０３，Ｖ：０．７２，Ｎｂ：０．２０　と示されている。（第２頁左下欄）
（１ｄ）「Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｌは窒化表面→芯部かたさ分布における窒化層の裾部の過度の深さ方向のひろがりを抑制し、深い初期クラックの生成を防ぎ、熱衝撃あるいは機械的な過酷な応力の作用する条件下において窒化層の剥離、窒化層からのクラツク生成、進展による大割れを防止し、かつ低〜中Ｃｒ〜Ｍｏ（Ｗ）−Ｖ−Ｎｉベースによるすぐれた昇温軟化抵抗、高温強度、じん性とあいまつて本発明鋼の特性を付与するための不可欠の重要な添加元素である。」（第４頁左下欄第１３行〜同頁右下欄第１行）
（１ｅ）「本発明鋼は窒化処理を行なうことにより適度の表面かたさを与え、迅速窒化性を備えるとともに、併せて窒素の過度の内部拡散を抑制し、深い初期クラツク生成を防ぐことを大きな特色とし、また窒化層およびこれを支える母材の昇温に対する軟化抵抗性およびじん性が大きく、使用時窒化層の剥離、窒化層からの大割れをともなうことなく、長寿命を与えるなど、とくに苛酷な熱衝撃、機械的応力の作用する条件下において大きな効果をもたらすものである。」（第４頁右下欄第１８行〜第５頁左上欄第７行）
（２）甲第２号証：特開昭６２−４８４９号公報
（２ａ）「（４）表面が窒化処理されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項のいずれかに記載のＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工用金型。」（特許請求の範囲第４項）
（２ｂ）「（産業上の利用分野）この発明は、ＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工、例えばダイカストや熱間押出加工、熱間引抜加工等に使用されるＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工用金型に関するものである。（従来の技術）従来、ＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工用金型としては、例えば、ＪＩＳ　ＳＫＤ４，５，６や、ＳＫＤ６１，６２などが使用されていた。」（第２頁左上欄第１５行〜同頁右上欄第３行）
（３）甲第３号証：ＪＩＳハンドブック、鉄鋼（ＪＩＳ　Ｇ　４４０４）１９９３年４月２０日、財団法人日本規格協会発行、第１４８４〜１４８９頁
（３ａ）表１には、ＳＫＤ　４，５，６，６１，６２，７，８，ＳＫＴ　３，４が主として「熱間金型用」と示されている。（第１４８４頁）
（３ｂ）表５には、「化学成分（熱間金型用）」として、ＳＫＤ　４（化学成分％）が　Ｃ：０．２５〜０．３５，Ｓｉ：０．４０以下，Ｍｎ：０．６０以下，Ｐ：０．０３０以下，Ｓ：０．０３０以下，Ｃｒ：２．００〜３．００，Ｗ：５．００〜６．００，Ｖ：０．３０〜０．５０　「参考用途例」が「プレス型・ダイカスト型・押出工具・シャーブレード」と示されている。「備考　各種とも不純物としてＮｉ　０．２５％（ＳＫＴ３及びＳＫＴ４を除く。），Ｃｕ　０．２５％を超えてはならない。」と示されている。（第１４８６頁）
（４）甲第４号証：特開平７−１０２３４２号公報
（４ａ）「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．５〜２．５％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｖ：０．０５〜１．００％、Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：６０ｐｐｍ以下を含有し、さらにＭｏ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜４．０％のうちいずれか１種または２種（ただし、２種の場合、１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜２．０％）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなることを特徴とする高靱性熱間工具鋼。
　　　　【請求項２】重量％で、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．５〜２．５％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｖ：０．０５〜１．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：６０ｐｐｍ以下を含有し、さらにＭｏ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜４．０％のいずれか１種または２種（ただし、２種の場合、１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜２．０％）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなることを特徴とする高靱性熱間工具鋼。
　　　　【請求項３】重量％で、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．５〜２．５％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｖ：０．０５〜１．００％、Ｃｏ：２．０％以下、Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：６０ｐｐｍ以下を含有し、さらにＭｏ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜４．０％のいずれか１種または２種（ただし、２種の場合、１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜２．０％）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなることを特徴とする高靱性熱間工具鋼。
　　　　【請求項４】重量％で、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．５〜２．５％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｖ：０．０５〜１．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｃｏ：２．０％以下、Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ　：６０ｐｐｍ以下を含有し、さらにＭｏ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜４．０％のいずれか１種または２種（ただし、２種の場合、１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜２．０％）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなることを特徴とする高靱性熱間工具鋼。」（【特許請求の範囲】）
（４ｂ）「Ａｌは、脱酸剤として常用され、Ａｌ脱酸鋼では通常０．０２％程度含まれている。しかし、図２に示すように、本発明においては、Ａｌは靱性を劣化させ、０．０１％を超えると、この現象が顕著に現れることを見出した。高靱性を特徴とする本発明鋼では０．０１％以下に制限する。」（段落【００１３】）
（４ｃ）表１には、「本発明鋼」「供試材Ｎｏ」「Ｈ」として、Ｃ：０．３８，Ｓｉ：０．２４，Ｍｎ：０．９６，Ｎｉ：２．０４，Ｃｒ：１．８７，Ｍｏ：０．４３，Ｗ：０．７２，Ｖ：０．７６，Ａｌ：０．００８，Ｎ：４９，Ｃｏ：１．２２　「備考」「第４発明鋼」と示されている。（段落【００２０】）
（５）甲第５号証：特願平８−２２０１２４号（特開平１０−６０５８５号公報参照）
（５ａ）「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２超過〜０．８％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：３．０％以下、Ｓ：０．００３〜０．０３０未満％、Ｔｅ：０．００３〜０．０１０未満％、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６〜０．０４０未満％、Ｃａ：０．０００２〜０．００３０％、およびＣｒ：１０．０％以下，Ｍｏ：５．０％以下，Ｖ：３．０％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴とする熱間工具鋼。
　　　　【請求項２】基地の強化元素として、Ｎｉ：４．０％以下，Ｃｕ：３．０％以下，Ｗ：５．０％以下，Ｃｏ：５．０％以下のうちの１種または２種以上を含有する請求項１に記載の熱間工具鋼。
　　　　【請求項３】炭化物の形成による結晶粒の微細化元素として、Ｎｂ：２．０％以下，Ｔｉ：２．０％以下，Ｔａ：４．０％以下のうちの１種または２種以上を含有する請求項１または２に記載の熱間工具鋼。
　　　　【請求項４】窒化物の形成による結晶粒微細化元素として、Ａｌ：１．０％以下を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載の熱間工具鋼。
　　　　【請求項５】不純物固定元素として、ＲＥＭ：０．５％以下を含有する請求項１ないし４のいずれかに記載の熱間工具鋼。」（特許請求の範囲）
（５ｂ）「【発明の属する技術分野】本発明は、プレス型，鍛造型，ダイカスト型，パンチ等の素材として好適に利用される熱間工具鋼に関するものである。」（段落【０００１】）
（５ｃ）「Ａｌは微細な窒化物を形成し、結晶粒の微細化、そしてそれによって耐衝撃性の向上に有効な元素であるので、必要に応じて添加することが可能である。」（段落【００２９】）
（５ｄ）表１の「Ｎｏ．」「１」欄に、「鋼種」「ＳＫＤ６１系」Ｃ：０．３４，Ｓｉ：０．１６，Ｍｎ：０．６１，Ｃｒ：５．５３，Ｍｏ：３．０５，Ｖ：０．８４，Ｓ：０．００１，Ｓ＋Ｔｅ：０．００１，硬さ（ＨＲＣ）：４８．１，耐ヒートチェック性（μｍ）：９．５，被削性：１００，区分：比較鋼　と示されている。（段落【００３６】）
（５ｅ）表４の「Ｎｏ．」「２４」欄に、「鋼種」「ＳＫＴ４」Ｃ：０．５４，Ｓｉ：０．２６，Ｍｎ：１．０２，Ｃｕ：０．１５，Ｎｉ：１．７４，Ｃｒ：１．０４，Ｍｏ：０．５７，Ｖ：０．０８，Ｓ：０．０２４，Ｔｅ：０．００７，Ｓ＋Ｔｅ：０．０３１，Ｃａ：０．００１１，Ａｌ：０．０１５，Ｎｂ：０．０５，硬さ（ＨＲＣ）：４３．１，耐ヒートチェック性（μｍ）：３２．２，被削性：２００，区分：本発明鋼　と示されている。（段落【００３９】）
（５ｆ）表５の「Ｎｏ．」「２５」欄に、「鋼種」「３Ｃｒ−１Ｍｏ系」Ｃ：０．２５，Ｓｉ：０．３１，Ｍｎ：０．６１，Ｎｉ：０．６２，Ｃｒ：２．９８，Ｍｏ：１．０１，Ｖ：０．４１，Ｓ：０．００１，Ｓ＋Ｔｅ：０．００１，硬さ（ＨＲＣ）：４０．３，耐ヒートチェック性（μｍ）：８．８，被削性：１００，区分：比較鋼　と示されている。（段落【００４０】）
　
４．当審の判断
４−１．特許法第２９条第１項第３号について
（１）甲第１号証に対して
　甲第１号証には、上記（１ａ）の「Ｃ　０．２５〜０．５０％、Ｓｉ　０．１０〜１．５０％、Ｍｎ　０．１０〜２．００％、Ｎｉ　０．１５〜２．５０％、Ｃｒ　１．００〜３．８０％、Ｖ　０．１０〜２．００％、およびＷ　０．６０〜５．００％、Ｍｏ　０．５０〜３．８０％の１種または２種で２種の場合（１／２Ｗ＋Ｍｏ）０．５０〜３．８０％を含有し、さらにＴａ　０．０２〜１．５０％、Ｎｂ　０．０２〜１．５０％、Ａｌ　０．１０〜１．５０のうち１種または２種以上でＴａ、Ｎｂ複合の場合（Ｔａ＋Ｎｂ）０．０５〜２．００％である第１群、Ｔｉ　０．０２〜１．５０％、Ｚｒ　０．０２〜１．５０％のうち１種または２種で２種の場合（Ｔｉ＋Ｚｒ）０．０２〜２．００％である第２群のうちいずれか１群または２群を含み２群複合の場合は（Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｔｉ＋Ｚｒ）０．０２〜２．００％、残部Ｆｅおよび通常の不純物よりなる熱間工具用および構造用窒化鋼」という記載によれば、所定成分組成の熱間工具鋼が記載されているといえる。そして、この熱間工具鋼の具体例の成分組成として、上記（１ｃ）の「Ｃ：０．３８，Ｓｉ：０．２９，Ｍｎ：０．４１，Ｎｉ：０．７５，Ｃｒ：２．５５，Ｍｏ：１．０３，Ｖ：０．７２，Ｎｂ：０．２０　」が記載されている。また、この熱間工具鋼は、上記（１ｅ）の「本発明鋼は窒化処理を行なうことにより適度の表面硬さを与え、迅速窒化性を備えるとともに、併せて窒素の過度の内部拡散を抑制し、深い初期クラック生成を防ぐことを大きな特色とし、また窒化層およびこれを支える母材の昇温に対する軟化抵抗性およびじん性が大きく、使用時窒化層の剥離、窒化層からの大割れをともなうことなく、長寿命を与えるなど、苛酷な熱衝撃、機械的応力の作用する条件下において大きな効果をもたらすものである。」という記載によれば、窒化特性に優れたものであることが記載されているといえる。
　これら記載を本件発明の記載ぶりに則り整理すると、上記（１ｃ）の成分組成は、熱間工具鋼の成分組成であるから、その数値は、重量％を意味するといえるし、また、上記（１ａ）の「・・・・・残部Ｆｅおよび通常の不純物よりなる熱間工具用および構造用窒化鋼」という記載の「通常の不純物」は、本件発明の「不可避的不純物」に相当するから、甲第１号証には、
　「重量％で、Ｃ：０．３８，Ｓｉ：０．２９，Ｍｎ：０．４１，Ｎｉ：０．７５，Ｃｒ：２．５５，Ｍｏ：１．０３，Ｖ：０．７２，Ｎｂ：０．２０、を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる窒化特性に優れた熱間工具鋼」
　という発明（以下「甲１発明」という。）が記載されているものと認める。
　そこで、本件発明と甲１発明とを対比すると、
　「重量％で、Ｃ：０．３８，Ｓｉ：０．２９，Ｍｎ：０．４１，Ｍｏ：１．０３，Ｖ：０．７２，Ｎｂ：０．２０、Ｎｉ：０．７５，Ｃｒを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる窒化特性に優れた熱間工具鋼」
　である点で一致し、以下の点で相違する。
（相違点イ）
　Ａｌ含有量が、本件発明は、「０．０２１〜０．０５％」であるのに対して、甲１発明は、不明である点
（相違点ロ）
　Ｃｒ含有量が、本件発明は、「３．９２〜６．０％」であるのに対して、甲１発明は、「２．５５％」である点
　そこで、上記相違点イについて検討する。
　本件発明において、「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」と限定したのは、本件特許の訂正明細書の段落【００１２】の「硬化深さの深い窒化層が得られ、繰り返し窒化処理することでさらに顕著となる」という記載によれば、「硬化深さの深い窒化層」を得るためであるところ、甲１発明では、Ａｌは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｔｉと均等な作用効果を示す選択的に添加される元素であって、上記（１ｄ）の「Ａｌは窒化表面→芯部かたさ分布における窒化層裾部の過度の深さ方向のひろがりを抑制し、・・・本発明鋼の特性を付与するための不可欠の重要な添加元素である。」という記載によれば、窒化層の深さ方向のひろがりを抑制するものであって、「硬化深さの深い窒化層」を得ることは、甲第１号証には、記載されていない。しかも、Ａｌを含有する場合でも、Ａｌの含有量は、（１ａ）の記載によれば、Ａｌ　０．１０〜１．５０％であって、本件発明における上限値０．０５％より多量である。
　してみると、甲１発明は、「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とするものとはいえない。
　したがって、相違点ロについて検討するまでもなく、本件発明は、甲１発明であるとすることができない。
　
（２）甲第２号証に対して（甲第３号証を参照して）
　甲第２号証の上記（２ａ）の「表面が窒化処理されている・・・・・ＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工用金型。」という記載によれば、熱間加工用金型はその表面が窒化処理されることが記載されているといえる。また、上記（２ｂ）の「従来、ＡｌおよびＡｌ合金の熱間加工用金型としては、例えば、ＪＩＳ　ＳＫＤ４，５，６や、ＳＫＤ６１，６２などが使用されていた。」という記載によれば、熱間加工用金型としては、ＪＩＳ　ＳＫＤ４が使用されることが記載されているといえる。ここで、ＪＩＳ　ＳＫＤ４は、周知の合金工具鋼であり、その化学成分は、甲第３号証の上記（３ｂ）によれば、Ｃ：０．２５〜０．３５，Ｓｉ：０．４０以下，Ｍｎ：０．６０以下，Ｐ：０．０３０以下，Ｓ：０．０３０以下，Ｃｒ：２．００〜３．００，Ｗ：５．００〜６．００，Ｖ：０．３０〜０．５０、不純物としてＮｉ０．２５％，Ｃｕ０．２５％を超えてはならないもの（合金工具鋼であるから、各成分の含有量は、重量％の意味であり、残部は、Ｆｅと不可避的不純物であると解される。）といえる。
　以上の記載において、熱間加工用金型として、合金工具鋼のＪＩＳ　ＳＫＤ４が用いられ、その表面が窒化処理されることが記載されているといえるから、これらの記載を本件発明の記載ぶりに則り整理すると、甲第２号証には、次のとおりの発明（以下「甲２発明」という。）が記載されているといえる。
　「重量％で、Ｃ：０．２５〜０．３５，Ｓｉ：０．４０以下，Ｍｎ：０．６０以下，Ｐ：０．０３０以下，Ｓ：０．０３０以下，Ｃｒ：２．００〜３．００，Ｗ：５．００〜６．００，Ｖ：０．３０〜０．５０を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物（Ｎｉ　０．２５％，Ｃｕ　０．２５％を超えてはならない。）からなる窒化処理される熱間工具鋼」
　そこで、本件発明と甲２発明とを対比すると、
　「重量％で、Ｃ：０．２５〜０．３５，Ｓｉ：０．１〜０．４０，Ｍｎ：０．１〜０．６０，Ｃｒ含有，Ｗ：５．０，Ｖ：０．３０〜０．５０，Ｎｉ：０．２〜０．２５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる窒化処理される熱間工具鋼」
　である点で一致し、以下の点で相違する。
（相違点ハ）
　Ａｌ含有量が、本件発明は、「０．０２１〜０．０５％」であるのに対して、甲２発明は、不明である点
（相違点ニ）
　Ｃｒ含有量が、本件発明は、「３．９２〜６．０％」であるのに対して、甲２発明は、「２．００〜３．００％」である点
（相違点ホ）
　Ｐ，Ｓの含有量が、本件発明は、限定していないのに対して、甲２発明は、「Ｐ：０．０３０％以下，Ｓ：０．０３０％以下」である点
（相違点ヘ）
　窒化特性が、本件発明は、「優れた」であるのに対して、甲２発明は、不明である点
　そこで、上記相違点ハについて検討する。
　本件発明において、「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」と限定したのは、４−１．（１）で述べたように、「硬化深さの深い窒化層」を得るためであるところ、甲２発明では、Ａｌは、特に規定されていないから、不可避的不純物といえる。
　してみると、甲２発明は、「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とするものとはいえない。
　したがって、相違点ニ〜ヘについて検討するまでもなく、本件発明は、甲２発明であるとすることができない。
　
４−２．特許法第２９条第２項について
　上記４−１．で検討したように、甲第１〜３号証のいずれにも「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とすることが記載されていない。更に、甲第４号証の（４ｂ）の「Ａｌは、脱酸剤として常用され、Ａｌ脱酸鋼では通常０．０２％程度含まれている。」という記載によれば、Ａｌが０．０２％程度含まれることが記載されているといえるが、「Ａｌ」は「脱酸剤」として含まれているものであって、「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とすることは記載されていない。
　してみると、甲第１〜４号証のいずれにも「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とすることが記載されていないといえる。
　したがって、本件発明は、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明することができたとはいえない。
　
４−３．特許法第２９条の２について
（１）【表１】のＮｏ．１の鋼に対して
　甲第５号証の上記（５ｂ）の「本発明は、プレス型，鍛造型，ダイカスト型，パンチ等の素材として好適に利用される熱間工具鋼に関するもの」という記載によれば、「熱間工具鋼」であり、この熱間工具鋼の具体例の化学組成は、上記（５ｄ）の「Ｃ：０．３４，Ｓｉ：０．１６，Ｍｎ：０．６１，Ｃｒ：５．５３，Ｍｏ：３．０５，Ｖ：０．８４，Ｓ：０．００１，Ｓ＋Ｔｅ：０．００１」という記載、及び上記（５ａ）の「重量％で、・・・・・を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴とする熱間工具鋼」という記載（「不純物」は、本件発明の「不可避不純物」に相当する。）によれば、化学組成は、重量％で、表示され、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなるものといえるから、重量％で、Ｃ：０．３４，Ｓｉ：０．１６，Ｍｎ：０．６１，Ｃｒ：５．５３，Ｍｏ：３．０５，Ｖ：０．８４，Ｓ：０．００１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物といえる。
　これらの記載を本件発明の記載ぶりに則り整理すると、甲第５号証には、次のとおりの発明（以下「甲５（１）発明」という。）が記載されているものといえる。
　「重量％で、Ｃ：０．３４，Ｓｉ：０．１６，Ｍｎ：０．６１，Ｃｒ：５．５３，Ｍｏ：３．０５，Ｖ：０．８４，Ｓ：０．００１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱間工具鋼」
　そこで、本件発明と甲５（１）発明とを対比すると、
　「重量％で、Ｃ：０．３４，Ｓｉ：０．１６，Ｍｎ：０．６１，Ｃｒ：５．５３，Ｍｏ：３．０５，Ｖ：０．８４，Ｓ：０．００１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱間工具鋼」
　である点で一致し、以下の点で相違する。
（相違点ト）
　Ａｌ含有量が、本件発明は、「０．０２１〜０．０５％」であるのに対して、甲５（１）発明は、Ａｌが含まれていない点
（相違点チ）
　Ｓ含有量が、本件発明は、不明であるのに対して、甲５（１）発明は、「Ｓ：０．００１％」である点
（相違点リ）
　本件発明は、「Ｎｉ：０．２〜２．５％、Ｃｏ：０．２〜３．０％、の１種または２種」を含有しているのに対して、甲５（１）発明は、ＮｉまたはＣｏが含まれていない点
（相違点ヌ）
　窒化特性が、本件発明は、「優れた」のに対して、甲５（１）発明は、不明である点
　そこで、上記相違点トについて検討する。
　本件発明において、「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」と限定したのは、４−１．（１）で述べたように、「硬化深さの深い窒化層」を得るためであるところ、甲５（１）発明では、Ａｌを含有していない。そして、甲第５号証には、請求項４として、Ａｌ：１％以下含有するものも記載されているが、それは、上記（５ｃ）の「Ａｌは微細な窒化物を形成し、結晶粒の微細化、そしてそれによって耐衝撃性の向上に有効な元素」という記載によれば、結晶粒の微細化によって耐衝撃性を向上させる成分であって、表面に窒化層を形成させるための成分とはいえないから、Ａｌを所定量含有させて「硬化深さの深い窒化層」を得ることは、甲第５号証には、記載されていないといえる。しかも、Ａｌを含有する具体例は、上記（５ｅ）に記載の僅か１例（Ｎｏ．２４）であり、この例では、Ａｌの含有量は、０．０１５％であって、本件発明における下限値の０．０２１％より少量である。
　してみると、甲５発明は、「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とするものとはいえない。
　したがって、相違点チ〜ヌについて検討するまでもなく、本件発明は、甲５（１）発明であるとすることができない。
　
（２）【表５】のＮｏ．２５の鋼に対して
　甲第５号証の上記（５ｂ）の「本発明は、プレス型，鍛造型，ダイカスト型，パンチ等の素材として好適に利用される熱間工具鋼に関するもの」という記載によれば、「熱間工具鋼」であり、この熱間工具鋼の具体例の化学組成は、上記（５ｆ）の「Ｃ：０．２５，Ｓｉ：０．３１，Ｍｎ：０．６１，Ｎｉ：０．６２，Ｃｒ：２．９８，Ｍｏ：１．０１，Ｖ：０．４１，Ｓ：０．００１，Ｓ＋Ｔｅ：０．００１」という記載、及び上記（５ａ）の「重量％で、・・・・・を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴とする熱間工具鋼」という記載（「不純物」は、本件発明の「不可避不純物」に相当する。）によれば、化学組成は、重量％で表示され、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなるものといえるから、重量％で、Ｃ：０．２５，Ｓｉ：０．３１，Ｍｎ：０．６１，Ｎｉ：０．６２，Ｃｒ：２．９８，Ｍｏ：１．０１，Ｖ：０．４１，Ｓ：０．００１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物といえる。
　これらの記載を本件発明の記載ぶりに則り整理すると、甲第５号証には、次のとおりの発明（以下「甲５（２）発明」という。）が記載されているものといえる。
　「重量％で、Ｃ：０．２５，Ｓｉ：０．３１，Ｍｎ：０．６１，Ｎｉ：０．６２，Ｃｒ：２．９８，Ｍｏ：１．０１，Ｖ：０．４１，Ｓ：０．００１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱間工具鋼」
　そこで、本件発明と甲５（２）発明とを対比すると、
　「重量％で、Ｃ：０．２５，Ｓｉ：０．３１，Ｍｎ：０．６１，Ｎｉ：０．６２，Ｃｒ：２．９８，Ｍｏ：１．０１，Ｖ：０．４１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱間工具鋼」
　である点で一致し、以下の点で相違する。
（相違点ル）
　Ａｌ含有量が、本件発明は、「０．０２１〜０．０５％」であるのに対して、甲５（２）発明は、Ａｌが含まれていない点
（相違点ヲ）
　Ｓ含有量が、本件発明は、不明であるのに対して、甲５（２）発明は、「Ｓ：０．００１％」である点
（相違点ワ）
　窒化特性が、本件発明は、「優れた」のに対して、甲５（２）発明は、不明である点
　そこで、上記相違点ルについて検討する。
　本件発明において、「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」と限定したのは、４−１．（１）で述べたように、「硬化深さの深い窒化層」を得るためであるところ、甲５（２）発明では、Ａｌを含有していない。そして、甲第５号証には、上記（１）で述べたように、Ａｌを所定量含有させて「硬化深さの深い窒化層」を得ることは、記載されていないといえる。しかも、甲第５号証に記載されているＡｌを含有する具体例は、上記（１）で述べたように、本件発明における下限値の０．０２１％より少量である。
　してみると、甲５（２）発明は、「硬化深さの深い窒化層」を得るために「Ａｌ：０．０２１〜０．０５％」とするものとはいえない。
　したがって、相違点ヲ、ワについて検討するまでもなく、本件発明は、甲５（２）発明であるとすることができない。
　
５．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消すことはできない。
　また、他に本件発明に係る特許を取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１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
窒化特性に優れた熱間工具鋼
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】重量％で、
　Ｃ：０．２〜０．６％、
　Ｓｉ：０．１〜０．５％、
　Ｍｎ：０．１〜２．０％、
　Ｃｒ：３．９２〜６．０％、
　ＭｏとＷを１種または２種で１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％、
　Ａｌ：０．０２１〜０．０５％
　および
　Ｖ：０．０５〜１．５０％、
　Ｎｂ：０．０１〜０．３０％の１種または２種
　さらに加えて
　Ｎｉ：０．２〜２．５％、
　Ｃｏ：０．２〜３．０％、
の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする窒化特性に優れた熱間工具鋼。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、アルミ押出しダイス、アルミダイカスト金型等の繰返し窒化処理を行う熱間工具鋼に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、アルミ押出しダイス、アルミダイカスト金型等の熱間工具には、ＳＫＤ６１系の合金工具鋼が使用されている。これらの熱間加工用金型は、被加工材との摩擦作用による損耗や、繰返し熱応力を受けることによるヒートチェックが発生しやすい。そのため、一般にはこれらの金型に窒化処理を施し、耐摩耗性や高温強度を向上させている。しかし、１回の窒化処理では、使用中に窒化層の剥離等で目的の特性が得られなくなるため、通常金型使用途中に何度か繰返し窒化処理を施すことが多い。
　一方、窒化特性を改良した鋼については、特開平５−５９４８７号公報が開示されているが、これは、窒化層の拡散を困難にし、窒化層の深さが大きくなることを抑制した金型用鋼が知られている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、近年、上記加工技術の進歩に伴い、金型にかかる負荷が増大しているのが実状である。そのため、従来使用されているＳＫＤ６１等の合金工具鋼を窒化処理した金型では、十分な表面硬度と硬化深さが得られず、早期に寿命となっているケースが増えてきた。
　本発明の目的は、繰返し窒化処理を行った場合に表面硬度が高く、硬化深さの深い窒化層が得られる熱間工具鋼を提供することである。
　【０００４】
　【課題を解決するための手段】
　本発明者らは、熱間工具鋼に窒化処理を行った場合の窒化表面の硬さと硬化深さについて鋭意研究した結果、Ｓｉ、Ａｌの含有量の影響が大きいことを見出した。なお、この傾向は、繰返し窒化することでより顕著に現れる。
　また、金型に窒化処理を行うと、金型表面から窒素が拡散し、硬い窒化物を形成するため、金型表面には、硬い窒化層が得られる。本発明は、熱間工具鋼に窒化処理を行った場合、Ｓｉの低減が金型表面からの窒素の拡散を容易にすることで、窒化表面の硬さを上昇させるとともに硬化深さを増大することに基づくものである。また、Ａｌの低減についても硬化深さの増大に有効である。
　【０００５】
　即ち、本発明に係る熱間工具鋼は、重量％で、
　Ｃ：０．２〜０．６％、
　Ｓｉ：０．１〜０．５％、
　Ｍｎ：０．１〜２．０％、
　Ｃｒ：３．９２〜６．０％、
　ＭｏとＷを１種または２種で１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％、
　Ａｌ：０．０２１〜０．０５％
　および
　Ｖ：０．０５〜１．５０％、
　Ｎｂ：０．０１〜０．３０％の１種または２種
　さらに加えて
　Ｎｉ：０．２〜２．５％、
　Ｃｏ：０．２〜３．０％、
の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする窒化特性に優れた熱間工具鋼にある。
　【０００６】
　ここで、本発明の特徴について詳細に説明する。鋼中に含まれるＳｉは、そのほとんどが基地中に固溶した状態で存在している。従来、アルミ押し出しダイスやアルミダイカスト金型に適用されるＳＫＤ６１系熱間工具鋼にはＳｉが１％前後含まれている。このような鋼種からなる金型に窒化処理を施した場合、鋼中には多量にＳｉが固溶しているため、窒素の拡散が阻害され、深い窒化層を得ることは困難であり、表面硬さが低く、硬化深さの浅い窒化層となる。
　【０００７】
　これに対し、本発明鋼は、Ｓｉ量を低めに制限することにより、鋼中へのＳｉの固溶量を減少させ、窒素の内部への拡散を促進する。このため、金型表面とその内部深くまで多量の窒素が存在することになる。つまり、硬化に寄与する窒化物の量が金型表面とその内部深くで多量に存在することで、表面硬さが高く、硬化深さの深い窒化層が得られるわけである。さらに、Ａｌの低減もＳｉの低減と同様に深い窒化層を得るためには硬化がある。Ａｌは窒素との親和力の非常に強い元素であり、多量にＡｌが含まれている鋼に窒化処理を施すと、窒素は表面でＡｌと結合してしまい、表面で滞留してしまうため、内部へ拡散、固溶する窒素量が減少し、その結果、窒化深さが浅くなってしまう。このため、本発明鋼では、Ａｌ含有量についても制限している。
　以上のことから、Ｓｉ、Ａｌの添加量を制限することで窒化処理を行った場合に表面硬度が高く、硬化深さの深い窒化層を得て、熱間加工時における窒化層の剥離、摩耗、ヒートチェックを抑制することが出来る熱間工具鋼の提供が可能となった。
　【０００８】
　次に本成分の限定理由について述べる。
　Ｃ：０．２〜０．６％
Ｃは、焼入焼戻しにより、十分なマトリックス硬さを与えると共に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｂ等の元素と結合して複炭化物を形成して高温強度、耐摩耗性を与える元素である。０．２％未満では、十分な硬さが得られず、０．６％を超えると靱性が劣化してしまうため、Ｃは、０．２〜０．６％とした。
　【０００９】
　Ｓｉ：０．１〜０．５％
Ｓｉは主に脱酸材として添加し、耐酸化性、焼入れ性に有効であるため、少なくとも０．１％は必要である。しかし、多量に添加すると、基地中に固溶したＳｉ量が多くなり、窒化処理時において、窒素の拡散が困難となり、表面硬度の低下、硬化深さの減少をまねく。このことを明らかにするため、窒化処理した熱間工具鋼の表面硬さおよび硬化深さにおよぼすＳｉ含有量の影響について調査し、結果を図１および図２に示す。これらの図から、Ｓｉを０．５％以下とすることで、表面硬度が高く、硬化深さの深い窒化層が得られ、繰り返し窒化処理することでさらに顕著となることが判る。また、Ｓｉの多量な添加は、靱性にも悪影響を及ぼすため、Ｓｉは０．１〜０．５％とした。
　【００１０】
　Ｍｎ：０．１〜２．０％
ＭｎはＳｉと同様に脱酸材として添加し、鋼の清浄度を高めるとともに焼入れ性を向上させる元素で、少なくとも０．１％添加する必要がある。しかし、２．０％を超えて添加すると靱性を低下させるとともに被削性を低下させるので上限を２．０％とした。
　Ｃｒ：３．９２〜６．０％
Ｃｒは、Ｃと結合して硬質の複炭化物を形成して耐摩耗性を高めるとともに、焼入れ性を高める元素であり、３．９２％以上必要である。しかし、６．０％を超えて添加するとＣｒ炭化物の凝集粗大化をまねき、耐軟化抵抗性を阻害するため、Ｃｒは、３．９２〜６．０％とした。
　【００１１】
　１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．２〜５．０％
ＭｏおよびＷは、焼戻しにより微細な炭化物を形成し、高温強度高温軟化抵抗性を向上させる元素である。ただし、この効果を得るためのＷ量はＭｏ量の２倍必要である。よってこれらの効果を得るためには、Ｍｏ当量（１／２Ｗ＋Ｍｏ）で０．２以上必要である。また、多量に添加すると巨大炭化物および偏析を生成し、靱性およびヒートチェック性を劣化させることから上限をＭｏ当量（１／２Ｗ＋Ｍｏ）で５．０％とした。
　【００１２】
　Ａｌ：０．０２１〜０．０５％
Ａｌは脱酸剤として常用され、Ａｌ脱酸鋼では通常０．０２％程度含まれている。しかし、多量に添加すると、窒化処理において表面硬度の上昇は期待できるものの本発明の特徴である硬化深さの深い窒化層が得られなくなるとともに靱性を劣化させてしまう。このことを明らかにするため、窒化処理した熱間工具鋼の硬化深さにおよぼすＡｌ含有量の影響について調査し、結果を図３に示す。この図から、Ａｌを０．０２１〜０．０５％とすることで、硬化深さの深い窒化層が得られ、繰り返し窒化処理することでさらに顕著となることが判る。以上のことから、Ａｌの下限を０．０２１％とした。
　【００１３】
　Ｖ：０．０５．１．５０％
Ｖは、固溶しにくい微細な炭化物を形成し、耐摩耗性および耐軟化抵抗性を高めるとともに結晶粒を微細化して靱性を向上させる元素であり、少なくとも０．０５％以上の添加が必要である。しかし、１．５％を超えて添加すると、靱性が劣化し、被削性の低下をまねくのでＶは０．１〜１．５％とした。
　Ｎｂ：０．０１〜０．３０％
Ｎｂは、Ｖ炭化物よりも固溶しにくい安定な炭化物を形成し、結晶粒微細効果が大きく靱性を向上させるとともに耐摩耗性および耐軟化抵抗性も向上させる元素であり、少なくとも０．０１％以上の添加が必要である。しかし、０．３０％を超えて添加すると過剰に炭化物を形成し、靱性を低下させるため、Ｎｂは０．０１〜０．３０％とした。
　【００１４】
　Ｎｉ：０．２〜２．５％
Ｎｉは焼入性および靱性を高めるのに有効な元素であり、０．２％以上の添加により、その効果が現れる。しかし、２．５％を超えると高温強度、被削性を低下させることから、Ｎｉは０．２〜２．５％とした。
　Ｃｏ：０．２〜３．０％
Ｃｏは、高温での炭化物の凝集粗大化を抑制し、耐軟化抵抗性の向上に寄与する元素であり、これらの効果を得るためには、０．２％以上の添加が必要であり、３．０％を超えると靱性やヒートチェック性を劣化させるので、Ｃｏは０．２〜３．０％とした。
　【００１５】
　【実施例】
　以下、本発明を実施例により、説明する。表１に示した１〜４の９ヒートを１００ｋｇ真空誘導溶解炉にて出鋼し、平均径１９０ｍｍの鋼塊に鋳込み、これを角３０ｍｍに鍛伸して供試材とした。
　各供試材から角３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を作製し、焼入焼戻しによって４８ＨＲＣに調整した。各試験片に１回、３回、６回のタフトライド処理（５７０℃×５ｈ）を行い、各試験片の窒化後の表面硬度およびビッカース硬さ６００ＨＶを示す深さを測定し、結果を表２に示す。
　表２において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は本発明鋼であり、ＳＫＤ６１相当鋼である従来鋼Ｎｏ．４に比べ、表面硬度が高く、硬化深さも深くなっている。この傾向は、窒化処理回数の増加とともに顕著になっている。
　【００１６】
　さらに、表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．４からなる押出しダイスを作製し、焼入焼戻しによって４８ＨＲＣに調整した後、タフトライド処理（５７０℃×５ｈ）を行い、１８００ｔプレス装置にて４５０〜４６０℃の加工温度でアルミの押出し加工を行った。なお、本押出し加工テストでは、何度か再窒化処理を行っており、いずれのダイスも寿命に至るまで合計１０回の繰り返し窒化処理を行った。
　テストの結果を表２に示す。本発明鋼Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３からなるダイスの寿命は、表２のごとく、従来鋼Ｎｏ．４からなるそれに比べ、いずれの本発明鋼においてもおよそ２倍向上した。
　【００１７】
　【表１】
　【００１８】
　【表２】
　【００１９】
　【発明の効果】
　以上述べたように本発明鋼は、窒化処理性が良好であり、表面硬度が高く、硬化深さの深い窒化層が得られる。そのため、熱間加工時の早期における窒化層の剥離、摩耗、ヒートチェックを抑制することが出来、従来の金型に比べ長寿命が期待できる。また、本発明鋼の良好な窒化処理性は繰返し窒化処理にてより顕著に現れ、繰返し窒化処理を行う金型に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　窒化処理した熱間工具鋼の表面硬さにおよぼすＳｉ含有量の影響を示す図である。
　【図２】
　窒化処理した熱間工具鋼の硬化深さにおよぼすＳｉ含有量の影響を示す図である。
　【図３】
　窒化処理した熱間工具鋼の硬化深さにおよぼすＡｌ含有量の影響を示す図である。
【図面】