Реферат: Металургія належить до провідних галузей промисловості України

Гапочка В.В,

експерт відділу хімії та металургії Укрпатенту


ОСОБЛИВОСТІ ПАТЕНТУВАННЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ СПЛАВІВ ТА ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ЇХ ЕКСПЕРТИЗИ


ВСТУП

Металургія належить до провідних галузей промисловості України. Більшість продуктів металургійного виробництва, а це передусім залізовуглецеві сплави, є одними з основних експортних товарів України, що дозволяє не тільки поповнювати бюджет країни, але і робить продукцію українських металургійних підприємств відомою у всьому світі. Однак існує достатньо проблем, що перешкоджають розвитку металургійної галузі в Україні. Одна з них – це проблема тепло- і енергозбереження, оскільки наша держава є газодефіцитною країною, а, виходячи з того, що на сьогодні взаємовідносини з основним постачальником газового палива – Росією складні, а також з того, що світові ціни значно зросли, то ця проблема стоїть досить гостро.

Близько 45 % металургійних виробництв в Україні сьогодні використовують енергозатратну мартенівську технологію виплавки сталі, хоча в провідних країнах вже давно з металургійних підприємств витіснили цю технологію більш ефективні: киснево-конвертерний процес (63 % світового виробництва) та електроплавка (більш ніж 30 %).

Після вступу України до СОТ та з початком і розповсюдженням світової фінансової кризи українські виробники металів та сплавів потрапили у скрутне становище. По-перше, тепер всі виробники, що ввозитимуть металургійну продукцію в нашу країну матимуть рівні права з українськими виробниками, по-друге, фінансова криза спричинила зниження світових цін на метали та сплави. Це призвело до того, що наприкінці 2008 та на початку 2009 року багато вітчизняних металургійних підприємств або повністю, або частково зупинилися.

Виходом з ситуації, що склалося є звичайно перехід на альтернативне газу паливо. Але, на нашу думку, не менш важливим є те, щоб керівники металургійних підприємств та інженерний склад вказаних підприємств зрозуміли наскільки вигідно розвивати своє підприємство шляхом використання новітніх технологій, і, найголовніше, захищати ті новітні засоби та методи, які вони використовують у виробництві. Тобто, доцільно не тільки розробляти нові технології для використання в галузі металургії, але і проводити процес патентування новітніх розробок, що в подальшому не тільки дозволить конкурувати зі світовими виробниками металургійної продукції, але і дасть змогу захистити свої розробки від недобросовісної конкуренції.

Основними металургійними продуктами є сплави, зокрема сталі, чавуни, алюмінієві та титанові сплави тощо. Розглянемо особливості патентування металургійних сплавів та основні принципи експертизи.


^ 1. ХІМІЧНИЙ СКЛАД ТА СТРУКТУРА СПЛАВІВ

Сплави як об’єкти винаходу належать до речовин - композицій (стаття 2 Закону України „Про охорону прав на винаходи та корисні моделі” із змінами і доповненнями, внесеними Законами України від 22 травня 2003 року № 850-ІV).

Розглянемо особливості патентування та основні принципи експертизи винаходів в галузі металургії відносно „сплавів” розглянемо на прикладі заявок на сталі, так як сталь займає особливе місце в переліку металургійної продукції, оскільки є базовим матеріалом чорної металургії та продуктом, на отримання якого спрямована більшість її технологічних процесів.

Сталь – це розчин вуглецю в залізі, кількісний вміст якого не перевищує 2,14 мас. %. Незважаючи на просте визначення, об’єкт для патентування „сталь” є досить непростим і має свої особливості.

Одержання виробу зі сталі проходить з використанням взаємопов’язаних етапів, а саме: плавлення вихідного продукту (шихти), формування виробу (виготовлений сплав повинен добре виливатися у форму, піддаватися штампуванню, різанню тощо, в залежності від того, яким вимогам має відповідати одержаний виріб).

Крім того, вибраний склад повинен сприяти набуттю необхідних властивостей, що частіш за все досягається термообробкою. Необхідні властивості виробу забезпечує структура кінцевого сплаву або структура, одержана в результаті фазових перетворень під час експлуатації деталі.

Вказані властивості забезпечуються хімічним складом сталі, тому найпростішим та найнадійнішим шляхом захисту сталевого виробу є патентування його хімічного складу. Такий шлях є простим у патентуванні та дозволяє легко виявити порушення патентних прав, але він має також недоліки.

Головним недоліком є те, що матеріал „сталь” добре відомий ще зі стародавніх часів, і процеси патентування різних видів сталі почалися з процесом патентування взагалі, тому дуже важко розробити нову сталь з зовсім новим кількісним та якісним складом та новими властивостями.

Тому додавання у формулу винаходу ознак, які описують структуру сталі, по-перше, не порушує вимоги Правил складання (п. 11.3.3. „Правил складання”, в якому формула винаходу, що характеризує композицію, включає:

– якісний (інгредієнти) склад;

– кількісний (вміст інгредієнтів) склад;

– структуру композиції;

- структуру інгредієнтів,

по-друге, за рахунок нечастого використання дозволяє в сукупності з хімічним складом сталі вказати на відмінність її від відомих. Розглянемо приклади.

Приклад № 1. У формулі винаходу наведено, що сталь містить до 40 об. % фази фериту, від 50 до 90 об. % дрібнокристалічного пластинчатого мартенситу і не більше 10 об. % залишкового аустеніту та деякий хімічний склад, хоча в цьому випадку його наведення не є принциповим. Вказана у формулі винаходу структура сталі впливає на досягнення необхідного технічного результату, тому навіть відому сталь з іншою структурою буде проблематично протиставити заявленій.

Для повного розуміння, того що вказаний прийом можливо використовувати не тільки для залізовуглецевих сплавів, пропонуємо розглянути наступний приклад.

Приклад № 2. Заявлений «Ливарний жароміцний корозійностійкий сплав, що містить компоненти в наступному їх співвідношенні, мас. %: С – 0,06-0,1, Cr – 13,2-13,8, Co – 8,7-9,3, Mo – 1,3-1,7, W – 3,7-4,0, Ti – 4,6-5,0, Al – 3,4-4,0, Та – 2,4-3,0, Ni – решта». Експертизою був проведений пошук, за результатами якого був виявлений відомий з рівня техніки «Ливарний жароміцний корозійностійкий сплав, що містить компоненти в такому їх співвідношенні, мас. %: С - 0,02-0,25, Cr - 9,5-14,0, Co - 7,0-11,0, Mo - 1,0-2,5, W - 3,0-4,0, Ti - 3,0-5,0, Al - 3,0-4,0, Та - 1,0-4,0, Ni – решта». Порівнявши якісний та кількісний склад цих сплавів бачимо, що заявлений сплав містить ті самі компоненти, кількісний склад яких входить в межі відомого. Однак, проаналізувавши матеріали заявки, експертиза виявила: незважаючи на ідентичність якісного і кількісного складу заявленого сплаву відомому з рівня техніки, вони є різними сплавами, причому принципова різниця між цими винаходами є в тому, що заявлений сплав призначений "для одержання литих деталей газотурбінних двигунів методом направленої кристалізації". Отже для досягнення заявленого технічного результату необхідно, щоб цей сплав мав структуру, одержану шляхом направленої (спрямованої) кристалізації, що вказав Заявник у матеріалах заявки, в яких довів вплив структури, що одержана вказаним методом кристалізації на досягнення заявленого технічного результату, при цьому у відомому документі була інша структура сплаву, яка досягалась іншим шляхом. Таким чином, заявнику було запропоновано скоригувати формулу винаходу так, щоб вона мала відомості щодо структури сплаву. Заявник виправив формула винаходу наступним чином: "Ливарний жароміцний корозійностійкий сплав, який має структуру, одержану методом направленої кристалізації…". Зміни, які вніс заявник у формулу винаходу в подальшому дозволили йому одержати позитивне рішення експертизи.

Ще одним методом, який дозволяє захистити сплав, є наведення його у формулі винаходу не лише як якісний та кількісний склад компонентів, але і шляхом наведення співвідношення елементів між собою. Викладення ознак сплаву у формулі винаходу як співвідношення інтервалів вмісту компонентів у його структурі, що задана як математична формула, на сьогоднішній день ще не часто зустрічається в рівні техніки, що помітно збільшує шанси на те, що винахід буде відповідати критерію патентоздатності «новизна» і дуже вірогідно - «винахідницькому рівню». Однак, при цьому, заявнику треба пам’ятати, що заявлене співвідношення повинно обов’язково виконуватися у всьому інтервалі заданого в ньому вмісту цих елементів з досяганням заявленого технічного результату, чого не завжди дотримуються.

Приклад № 3 Об’єктом винаходу є «Сталь, яка містить компоненти при наступному співвідношенні, мас. %: вуглець – 0,30-0,37, марганець – 1,10-1,53, кремній – 0,4-0,6, алюміній – 0,02-0,04, титан – 0,002-0,004, залізо – решта, при цьому виконується співвідношення 50·(Ті+Мn)/10·С=0,63-10,5». В рівні техніки можна знайти сталь з подібним якісним і кількісним складом елементів, але виявити вказане співвідношення 50·(Ті+Мn)/10·С=0,63-10,5 досить проблематично. Оскільки, якщо вказане співвідношення дійсно виконується, Заявник може одержати позитивне рішення стосовно свого винаходу.


2. ДОМІШКИ

Коли йде мова про склад металургійного сплаву, особливо сталі, треба пам’ятати, що неодмінно існує така прихована ознака як «неминучі домішки» хоча іноді їх називають по іншому, наприклад „сліди” або „забруднюючі домішки” (елементи). „Неминучі домішки” – це хімічні елементи, які виникли у сталі при одержанні в залежності від складу руди та способу її одержання. Частіше за все їх видалити зі сталі неможливо. На практиці вміст цих елементів намагаються звести до значення, що не буде вносити суттєво впливати на якість готового виробу, і для цього є спеціально визначені межі. Кількісний вміст обумовлених елементів, що не перевищує цю межу, спеціалісти, зазвичай, опускають, оскільки в такому разі зазначати їх не має потреби, так як вони не здійснюють значного впливу на властивості сталі, хоча їх і беруть до уваги. Так само чинять і при складанні патентних формул, інколи вказуючи на їх присутність, а інколи – ні. В будь-якому разі, на перший погляд, така форма викладення формули винаходу не повинна впливати на обсяг прав і спричиняти складності при проведені експертизи. Однак на практиці іноді виникають ускладнення. Вказані елементи не завжди позначають словом “неминучі домішки”, а описують простим переліком і вказують допустимий діапазон вмісту, наприклад, сірки, фосфору, кисню, азоту тощо. Тому при написанні формули винаходу треба пам’ятати, що може виникнути наступна ситуація.

Приклад № 4. Заявлена сталь містить: C, Si, Mn, Al, B, Ti, Fe та неминучі домішки. З рівня техніки відома сталь, яка містить: C, Si, Mn, Al, B, Ti, P, S, Fe. Якщо відмінність досліджуваного винаходу та відомого полягає лише у відсутності елементів фосфору та сірки, то це має бути зрозумілим з матеріалів заявленого винаходу. Еаприклад, у відомій сталі елементи P та S мають достатньо малі значення, тобто фактично їх можна вважати неминучими домішками. Якщо решта елементів відомої сталі мають схожий кількісний склад, що і у заявленій сталі, то Заявнику, вірогідно, необхідно буде доводити, що ці сталі різні і вказані фосфор та сірка не входять у перелік неминучих домішок, що містить заявлена сталь, бо в іншому випадку у експертизи можуть виникнути сумніви відносно відповідності винаходу критерію патентоздатності „новизна”.

На нашу думку, є декілька можливостей вирішення питання відносно наведення у формулі винаходу ознаки „неминучі домішки”.

Якщо ці „неминучі домішки” дійсно не впливають на досягнення заявленого технічного результату, то нема необхідності наводити цю ознаку у формулі винаходу. Якщо ж все таки ці домішки суттєво впливають на досягнення заявленого технічного результату (дивись Приклад №5: берилієвий сплав, який містить до 96 мас. % берилію, а решта - „неминучі домішки”, причому різний якісний та кількісний склад вказаних домішок приводить до відмітних властивостей сплаву), то в матеріалах заявки є доцільним зазначити, які саме хімічні елементи входять до цих „неминучих домішок”. Також слід пам’ятати, якщо у формулі винаходу Заявник вказав конкретно, які саме речовини входять до складу „неминучих домішок”, то йому обов’язково необхідно в описі винаходу розкрити їх вплив на досягнення заявленого технічного результату винаходу.


^ 3. ВИКЛАДЕННЯ КІЛЬКІСНИХ ЗНАЧЕНЬ ЕЛЕМЕНТІВ СПЛАВІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ЇХ НОЛЬОВИХ ЗНАЧЕНЬ

Останнім часом Заявники, особливо це стосується міжнародних заявок, подають до Укрпатенту заявки, що належать до нових сплавів, в яких кількісний склад заявлених сплавів наводять таким чином, що вміст деяких елементів у мінімальному значенні буде дорівнювати 0, причому іноді заявники у формулі винаходу так розширюють свої права, що порушують відповідні пункти Правил складання. Розглянемо приклади.

Приклад № 6. Сплав містить, мас. %: 1 ≤ A ≤ 2, 0 ≤ B ≤ 3,3, 3 ≤ C ≤ 8, 0 ≤ D ≤ 10, E – решта. Якщо взяти елементи В та D при мінімальному значенні, вони будуть дорівнювати 0, тобто ми одержимо сплав, що буде містити елементи А, С та Е, якщо ж В та D будуть мати інші значення, то ми одержуємо вже сплав, що складається з 5 елементів. В такому випадку ми одержуємо два різні сплави, які, на думку експертизи, можуть не мати єдності винаходу, тобто скоріш за все ці сплави не будуть пов’язані єдиним винахідницьким задумом.

Для запобігання подібним помилкам та для виправлення вже допущених розглянемо варіанти заміни вказаних ознак, в залежності від того, яке саме завдання стоїть перед заявленим винаходом:

1) при наявності елементів B та D у заявленій сталі (навіть у дуже малій кількості) необхідно вказати їх таким чином, щоб було відсутнє нульове значення, наприклад, таким чином: 0 < B ≤ 3,3, 0 < D ≤ 10 або B ≤ 3,3, або D не більше 10;

2) якщо Заявник вважає, що в даному випадку дійсно доцільним розбити винахід на декілька різних сплавів, то є доцільним розділити вказаний незалежний пункт на декілька незалежних, які будуть містити елементи B та D та поєднуватись між собою загальними технічними ознаками;

3) якщо в матеріалах заявки чітко визначено, що елементи B та D в сталь додають додатково, тобто при необхідності, для підвищення відповідних властивостей, то ці ознаки необхідно перенести у відповідні залежні пункти формули винаходу, відповідно до вимог п. 7.3.5 Правил складання.

Насамкінець, розглянемо наступний приклад в якому Заявник настільки розширив свої права, що виникла ситуація, яка призвела до листування з експертизою.

Приклад № 7. Заявлена сталь, яка містить, мас. %: 0,1 ≤ С ≤ 0, 12, 0,5 ≤ Si 0,8, 1,0 ≤ Mn ≤ 1,5, 0 ≤ Cr ≤ 0,25, 0 ≤ Ni ≤ 0,30, 0 ≤ S ≤ 0,040, 0 ≤ P ≤ 0,035, 0 ≤ Cu ≤ 0,30, Fe – залізо. Якщо взяти всі елементи, які можуть дорівнювати 0 у мінімальному нульовому значенні, ми одержимо сталь, що містить вуглець, кремній, марганець та залізо, а, виходячи з того, що величезна кількість сталей обов’язково містить ці елементи, навіть з таким кількісним складом, Заявник не зможе одержати охоронний документ на ті домагання, що він зазначив у формулі винаходу, так як ймовірність визнання цієї сталі або не новою, або такою, що не відповідає критерію патенотздатності „винахідницький рівень” є досить високою.


5. ВИСНОВКИ

1) патентування новітніх технологій, що стосуються продуктів металургійної промисловості, наприклад нових сплавів, дозволить власнику патенту не лише впровадити економічно вигідну розробку в виробництво, а і захистити свою технологію від недобросовісної конкуренції;

2) незважаючи на те, що сплави як об’єкти „речовина” є достатньо простими, варіанти у викладені формули винаходу можуть бути різноманітні, що досягається як використанням вищевикладених принципів, так і їх комбінуванням.

3) крім того, слід пам’ятати, що існують інші методи захисту об’єктів „сплави”, які не були розглянуті, але є не менш вигідними, наприклад, використання групи винаходів, а саме спосіб виробництва сплаву та сам сплав;

4) перед поданням заявки необхідно правильно обрати об’єкт винаходу, тобто не подавати винахід з настільки широкими правовими домаганнями, щоб потім при листуванні з експертизою, по-перше, все одно змінювати формулу винаходу шляхом зменшення своїх домагань, а по-друге, не витрачати безцінний час.