含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利技術(shù)分析

董曉蓉,鄭志斌,龍駿,劉天龍,鄭開宏

（廣東省科學(xué)院新材料研究所/國家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技術(shù)研究中心/廣東省金屬強(qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省鋼鐵基復(fù)合材料工程研究中心，廣東 廣州 510650）

釩是一種重要的戰(zhàn)略資源，被廣泛用于冶金、國防、化工、機(jī)械、電子、汽車、鐵路、船舶及輕工等領(lǐng)域中［6］。我國釩礦稟賦高，釩礦儲(chǔ)量占全球儲(chǔ)量的45%。釩作為微合金化元素，添加到鑄造鋼鐵材料中可以改善鋼材的組織和性能［1-5］。當(dāng)前國內(nèi)外已經(jīng)開展了含釩耐磨鋼鐵材料的研究工作，但在推廣應(yīng)用方面仍有待進(jìn)一步地推動(dòng)［7-9］。

本文對含釩鑄造耐磨鋼鐵材料的國內(nèi)專利技術(shù)做深入分析，希望能夠?yàn)槲覈C鑄造耐磨鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位及識(shí)別未來市場需求提供有用的分析信息，助力中國釩資源高效利用技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用。

1 數(shù)據(jù)來源

本文中專利數(shù)據(jù)來源于中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索數(shù)據(jù)庫，檢索式為“釩 鑄鐵 鋼”，檢索時(shí)間段為1900年1月1日至2021年9月27日，有效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法在檢索式檢索的基礎(chǔ)上，進(jìn)行人工篩選，去除申請?zhí)栔貜?fù)及與技術(shù)內(nèi)容無關(guān)的專利［10］。

2 國內(nèi)專利概況

2.1 專利類別分析

經(jīng)檢索統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)含釩鑄造耐磨鋼鐵材料的相關(guān)專利共514件（見圖1），其中發(fā)明專利501件占總量的97.47%、實(shí)用新型專利13件占總量的2.53%。發(fā)明專利占比大的原因：一方面，材料領(lǐng)域需要保護(hù)的創(chuàng)新技術(shù)一般體現(xiàn)在產(chǎn)品成分設(shè)計(jì)、制備方法、制造工藝等方面，蘊(yùn)含著深層次的科學(xué)原理和方法，大部分創(chuàng)新技術(shù)難以像實(shí)用新型專利一樣以具體圖紙或模型等形式進(jìn)行描述，而以發(fā)明專利形式能更好地表述和闡明所需要保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容；另一方面，對于具備突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步的技術(shù)來說，基于發(fā)明專利在進(jìn)行專利布局、專利群構(gòu)建、高價(jià)值專利培育、專利許可及專利實(shí)施轉(zhuǎn)化等方面具有明顯優(yōu)勢，盡管審查程序復(fù)雜、審批難度大，但該領(lǐng)域的專利申請還是以發(fā)明專利為主。

圖1 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的類別分析圖Figure 1 Category analysis diagram of domestic patents for vanadium containing cast wear-resistant steel materials

2.2 法律狀態(tài)分析

含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的法律狀態(tài)情況如圖2所示。目前，國內(nèi)含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域?qū)＠姆蔂顟B(tài)有專利權(quán)有效、駁回、撤回、未決、失效5種狀態(tài)，其中有效專利占比僅有20.63%，超過七成的專利法律狀態(tài)為撤回、駁回或失效。由于該領(lǐng)域技術(shù)競爭比較激烈，相關(guān)技術(shù)重合度高，申請人在書寫專利文本時(shí)很難去規(guī)避現(xiàn)有專利內(nèi)容或申請人未按實(shí)審要求修改專利申請書等，導(dǎo)致大部分專利在申請過程中因不符合專利法及細(xì)則規(guī)定而被駁回或自行撤回，而對于部分已授權(quán)的專利，相關(guān)專利權(quán)人缺少維護(hù)和跟進(jìn)，未及時(shí)繳納年費(fèi)而導(dǎo)致專利失效。

圖2 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的法律狀態(tài)情況Figure 2 The legal status of domestic patents for vanadium-containing cast wearresistant steel materials

有效發(fā)明專利的優(yōu)勢可轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)勢，該領(lǐng)域相關(guān)從業(yè)人員需要進(jìn)一步挖掘相關(guān)技術(shù)價(jià)值，在重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的前提下加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，由注重專利數(shù)量向注重專利質(zhì)量轉(zhuǎn)變，并加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)的落地能力，實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)市場化，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 地域分析

專利的地域申請情況與所在地區(qū)的政府相關(guān)政策導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、產(chǎn)業(yè)布局，以及研發(fā)技術(shù)力量等因素密切相關(guān)［11］。

根據(jù)檢索數(shù)據(jù)繪制了國內(nèi)各省市含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的專利申請量分布情況（見圖3），通過對圖3進(jìn)行分析可知，全國專利申請量占比超過5%的主要省份有5個(gè)，分別是山東、江蘇、安徽、浙江和四川，并且他們擁有的專利申請總量之和約占到了全國的50%。我國含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域?qū)＠暾埖牡赜蚍植紡V而不均，主要集中于華東的山東、江蘇、安徽、浙江，并向北部的北京、河北，以及華中的河南、湖北，四川等地延伸。據(jù)相關(guān)分析報(bào)告顯示［12］，我國釩礦資源主要集中在四川攀枝花和河北承德等地。這些地區(qū)釩礦資源豐富、交通便利、區(qū)域優(yōu)勢突出，尤其江蘇、浙江等地面向海域，有先天的貿(mào)易條件，聚集了很多大中型鋼鐵企業(yè)和高等院校，具備高水平理論研究的條件和先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)貿(mào)易培育土壤，同時(shí)也說明這些地方都很注重對含釩鑄造耐磨鋼鐵材料創(chuàng)新技術(shù)的研究和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

圖3 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利地域分布圖Figure 3 Regional distribution map of domestic patents for vanadium-containing cast wearresistant steel materials

2.4 整體趨勢分析

2.4.1 年代申請趨勢分析

圖4為國內(nèi)含釩鑄造耐磨鋼鐵材料專利的年代申請量、授權(quán)量及授權(quán)率的綜合趨勢分析圖。從圖4可以看出：我國從1985年開始申請含釩鑄造耐磨鋼鐵材料的專利，但在起初長達(dá)20年（1985—2005）的時(shí)間里，每年的申請量都不超過10件，數(shù)量極少，而且基本沒有專利授權(quán)；在2006—2017年時(shí)期，申請量開始大幅增加，并于2017年達(dá)到頂峰值，2017年申請量55件是2005年7件的近8倍，此階段專利授權(quán)從無到有呈逐漸增長趨勢，專利的年授權(quán)率基本均遠(yuǎn)高于平均年授權(quán)率；而在2018年，申請量卻出現(xiàn)了斷崖式跌落，并于此后逐年減少，在此后短短3年時(shí)間里減少了72.7%，授權(quán)量和授權(quán)率更是早在2015年便開始減少，2020年專利授權(quán)量僅為1件，年授權(quán)率跌落至授權(quán)率平均線之下。

圖4 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的年代申請和授權(quán)趨勢分析圖Figure 4 Trend analysis of domestic patent applications and grants for vanadiumcontaining cast wear-resistant steel materials

結(jié)合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的時(shí)代背景分析，我國20世紀(jì)80年代初開始步入改革開放和社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)初期，這期間為盡快擴(kuò)大生產(chǎn)，促進(jìn)技術(shù)結(jié)構(gòu)變化，縮小與世界先進(jìn)水平的差距，我國鋼鐵工業(yè)技術(shù)絕大部分是從國外引進(jìn)，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)極少。國內(nèi)含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新技術(shù)以釩鈦鑄鐵成分設(shè)計(jì)及合金化熔煉鑄造為主，但仍處于起步階段，專利技術(shù)新穎性、實(shí)用性等方面還有所欠缺，授權(quán)率不高。從2001年開始的大約15年時(shí)間，隨著國家深化改革的要求，加上前期對國外引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新的能力加強(qiáng)，我國鋼鐵工業(yè)技術(shù)裝備國產(chǎn)化、現(xiàn)代化取得重大進(jìn)展，品種質(zhì)量得到優(yōu)化、自主研發(fā)投入和產(chǎn)出能力得到加強(qiáng)，科技創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，為獲得國際競爭優(yōu)勢，相關(guān)技術(shù)和裝備的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)也得以挖掘開發(fā)和申請保護(hù)。該時(shí)期我國含釩鋼鐵制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是高速鋼軋輥、擠壓輥、復(fù)合錘頭、雙金屬復(fù)合鄂板、鑄鐵制動(dòng)鼓等產(chǎn)品的開發(fā)，相關(guān)專利技術(shù)主要是通過優(yōu)化多元合金成分設(shè)計(jì)、改進(jìn)冶煉鑄造方法和熱處理方式等來改善普通鑄鐵鑄鋼材料的組織，以提升材料的性能和使用壽命。部分專利技術(shù)價(jià)值較高，實(shí)施了許可備案，還有一些專利至今仍處于有效授權(quán)狀態(tài)，維護(hù)效果很好。而2017年之后，受周期及去產(chǎn)能政策影響，中國限制釩渣的進(jìn)口及部分在產(chǎn)和待建項(xiàng)目受環(huán)保因素停產(chǎn)或擱置使整個(gè)鋼鐵行業(yè)面對要實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展要求，然而創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用需要比較漫長的時(shí)間，相關(guān)技術(shù)的瓶頸在短期內(nèi)很難突破，所以此時(shí)專利申請數(shù)量出現(xiàn)驟降。此階段能獲得授權(quán)的專利，基本均是有明確的應(yīng)用場景和鮮明的技術(shù)新穎性。

釩在鋼鐵工業(yè)中主要用作合金添加劑，鋼中的含釩量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），除高速工具鋼外，一般均不大于0.5%［13］。鋼鐵工業(yè)的發(fā)展變化對預(yù)測釩的需求至關(guān)重要，也就是說鋼鐵領(lǐng)域?qū)︹C的需求趨勢決定了釩工業(yè)的命運(yùn)，也間接決定了含釩鑄造鋼鐵技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)程。

2.4.2 技術(shù)生命周期分析

專利技術(shù)在理論上遵循技術(shù)引入期、技術(shù)發(fā)展期、技術(shù)成熟期和技術(shù)淘汰期4個(gè)階段的周期性變化。圖5為以申請人數(shù)量與專利申請量關(guān)系構(gòu)建的國內(nèi)含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利技術(shù)生命周期分析圖。從圖5可以看出：該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展趨勢與圖4反映的申請趨勢基本是一致的，到目前為止已經(jīng)歷了萌芽階段（1985—2004）、發(fā)展成熟階段（2005—2017）、衰 退 階 段（2018—2021）；1985—2004年期間，每一年專利申請數(shù)量和申請人數(shù)量都很少，表明此階段技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，并未商品化；而2005—2014年期間，專利申請數(shù)量大幅提升、申請人數(shù)亦增加，表明此階段處于技術(shù)發(fā)展階段，第一代商品問世，多為產(chǎn)品導(dǎo)向?qū)＠?；而?015—2017短暫的三年時(shí)間里，專利數(shù)量繼續(xù)增加，申請人數(shù)量維持在30個(gè)左右，表明此階段處于技術(shù)成熟階段，此階段以占有市場為目的的商品為主，以商品改良設(shè)計(jì)型專利為主，并且存在同一專利申請人擁有多項(xiàng)專利的情況，這些專利申請人的核心技術(shù)已經(jīng)開始形成專利群，具有比較明顯的競爭優(yōu)勢；2017年以后，專利數(shù)量和申請人數(shù)量都大幅減少，專利申請量的降幅比申請人數(shù)量的降幅高很多，說明該階段經(jīng)歷了市場淘汰，僅有一些優(yōu)勢廠商生存下來，商品型態(tài)固定，專利以改良專利為主，技術(shù)無進(jìn)展。今后需要加大技術(shù)研發(fā)投入，促進(jìn)技術(shù)再發(fā)展［14］。

圖5 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的技術(shù)生命周期分析圖Figure 5 Technical life cycle analysis diagram of domestic patents for vanadium-containing cast wear-resistant steel materials

2.5 技術(shù)領(lǐng)域分析

通過對專利的IPC分類號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可得知含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的各類專利技術(shù)的組成和所占的比重，了解各類技術(shù)研發(fā)的能力分布和成熟度，進(jìn)而明確技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.5.1 技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成分析

含釩鑄造耐磨鋼鐵材料的國內(nèi)專利主要IPC排名情況如表1所示。由表1可以看出，我國含釩鑄造鋼鐵耐磨材料領(lǐng)域的技術(shù)方向是相對集中的，專利技術(shù)集中在C22、C21、B22和B21這4個(gè)大組，釩作為合金元素或孕育劑成分加入到含釩鑄造耐磨白口鑄鐵、灰鑄鐵、中錳鋼等相應(yīng)耐磨鋼鐵材料中，其作為合金材料成分之一參與材料及產(chǎn)品的合金成分設(shè)計(jì)、冶煉鑄造過程和相關(guān)產(chǎn)品的制備開發(fā)，這也說明了在含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域中產(chǎn)品的制備和性能優(yōu)化是大家致力研究的關(guān)鍵技術(shù)。

表1 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的主要IPC排名情況表Table 1 Main IPC rankings of domestic patents for vanadium-containing cast wear-resistant steel materials

2.5.2 重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域申請趨勢分析

圖6為含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域趨勢圖。從圖6可見：在含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域中，C22占很大比例，是最早出現(xiàn)的，幾乎每年都有人申請；而在2007年以前，專利申請類型較為單一，多以單個(gè)技術(shù)主題出現(xiàn)，主要集中在C22；此后呈現(xiàn)多樣化趨勢，尤其是C21、B22的數(shù)量相對明顯增多，B21和B02也開始頻繁出現(xiàn)；另外，雖然每年的情況各不一樣，但都有C22類項(xiàng)目，由此可見該項(xiàng)目在該領(lǐng)域中較多方向仍有發(fā)展空間。

圖6 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域趨勢圖Figure 6 Trend chart of key technical fields of domestic patents for vanadium-containing cast wear-resistant steel materials

2.5.3 重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分析

通過對含釩鑄造耐磨鋼鐵材料有效授權(quán)專利的技術(shù)說明和權(quán)利要求進(jìn)行分析可知，釩作為微量合金元素，主要以金屬釩或釩鐵的形式添加到熔煉爐料中，參與耐磨鋼鐵材料及產(chǎn)品的冶煉和鑄造過程，并形成鑲嵌在鋼鐵材料中高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度的化合物質(zhì)點(diǎn)，在不同程度上改善鋼鐵材料的耐磨性、抗拉強(qiáng)度、熱導(dǎo)率、減震性及韌性等性能［15-16］。

涉及冶煉領(lǐng)域的專利技術(shù)中，釩作為主要合金元素或孕育劑成分參與熔煉，以獲得滿足成分設(shè)計(jì)要求的合金化鋼鐵原料。例如：ZL201310613932.9所述的是一種以轉(zhuǎn)爐鋼渣、煉鋼除塵灰、煤粉和復(fù)合渣為原料及V含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為1.8%—2.5%的冶煉高釩高錳鑄鐵的方法，該方法工藝簡單、金屬鐵、釩收率高；ZL 202010990736.3（一種灰鑄鐵的孕育劑及其制備方法）所述的孕育劑，其中釩元素以塊狀金屬釩的形式加入，含量為0.1%以下，通過其與其他元素的協(xié)同作用，減少渣眼、縮松、縮孔和氣孔等缺陷，促進(jìn)石墨化而形成細(xì)小的A型石墨，從而促使組織均勻、消除白口的傾向、提高鑄件的敏感性，以及使孕育效果延長，同時(shí)削弱片狀石墨對基體的割裂作用，減少共晶凝固期的膨脹。

鑄造領(lǐng)域的專利技術(shù)主要是通過釩添加量的調(diào)控，以改善鑄鐵材料及產(chǎn)品的組織和力學(xué)性能。一般含釩鑄鐵用于制造汽車制動(dòng)鼓、輪轂、車輛制動(dòng)盤、氣缸套等，加入V元素的優(yōu)點(diǎn)是使石墨的顆粒細(xì)小并促進(jìn)珠光體的形成，可有效地細(xì)化晶粒，改變碳化物形態(tài)，但釩元素加入過多會(huì)導(dǎo)致白口。例如：ZL 202010191028.3（一種釩鈦合金灰鑄鐵氣缸套及其制備方法）所述為合金灰鑄鐵，其中V+Ti含量為0.3%—0.45%，合金的金相組織包括石墨相和釩鈦相，基體組織中珠光體的占比大，特別是細(xì)片狀珠光體的比例將達(dá)到100%，得到的合金灰鑄鐵氣缸套硬度大于等于240 HBW、抗拉強(qiáng)度大于等于320 MPa，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；ZL 201911256111.8（一種高強(qiáng)度和高導(dǎo)熱蠕墨鑄鐵及其制備方法）所述為蠕墨鑄鐵，其中V元素含量為0.02%—0.05%，所制備的蠕墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度比灰鑄鐵成倍的提高，導(dǎo)熱率又遠(yuǎn)高于球墨鑄鐵；ZL 201711237146.8（一種提高高鉻鑄鐵合金耐磨性的加工方法）所述為高鉻鑄鐵合金，其中釩元素配比為0.2%—0.6%，在相同的磨損條件下（ML-10兩體削盤磨損試驗(yàn)），耐磨高鉻鑄鐵的耐磨性相比現(xiàn)有Cr15Mo3高鉻鑄鐵提高了40%以上。

涉及軋制領(lǐng)域的專利技術(shù)，主要是針對于含釩高速鋼/冷硬鑄鐵/半鋼等耐磨軋輥材料及部件的成分設(shè)計(jì)、制造方法或生產(chǎn)工藝等的創(chuàng)新發(fā)明。對于含釩鑄鋼，室溫下鋼中V主要是以釩的碳化物、氮化物及碳氮化物的形式存在，釩在鋼中起到析出強(qiáng)化相和細(xì)化晶粒的作用，從而使鋼獲得良好的綜合力學(xué)性能［17-18］。例如：ZL 202110761727.1（高速鋼立輥環(huán)及其制備方法）所述為高速鋼立輥環(huán)，包括軋制輥環(huán)和傳動(dòng)輥環(huán)，軋制輥環(huán)套設(shè)于傳動(dòng)輥環(huán)的外部，其中軋制輥環(huán)為離心鑄造法制備的高速鋼，V含量為1.5%—2.0%，而傳動(dòng)輥環(huán)為靜態(tài)鑄造法制備的高韌性鐵素體球墨鑄鐵，通過設(shè)計(jì)軋制輥環(huán)和傳動(dòng)輥環(huán)的合理組分，使得軋輥表面硬度能夠達(dá)到80—90 HSD，使其具有較高的沖擊韌性，避免軋輥表面發(fā)生塊狀脫落的情況，延長了使用壽命，同時(shí)單槽一次過鋼量相較于普通軋輥提升了3倍以上；ZL 201910286059.4（一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法）所述為高鎢釩高速鋼，其在立式離心機(jī)上澆注成軋輥，經(jīng)熱處理后具有良好的強(qiáng)韌性和優(yōu)異的耐磨性，用于軋制高強(qiáng)度低合金熱軋螺紋鋼，使用效果優(yōu)異；ZL 201711403006.3（一種高抗磨圓棒軋制用軋輥及其制造與使用方法）所述為高CrMoV合金，其通過合金元素的合理匹配，使其具有強(qiáng)度高、抗磨、無熱裂的特點(diǎn)，以及比傳統(tǒng)合金軋輥顯微硬度高2—3倍的M 7C3、M 2C、MC型含鉻碳化物的特性，硬度達(dá)到58—78 HSD，其可應(yīng)用于精軋成品機(jī)架以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的NiCrMo鑄鐵軋輥，綜合使用壽命達(dá)到傳統(tǒng)球墨鑄鐵軋輥的2倍以上。

2.6 申請人分析

2.6.1 申請人結(jié)構(gòu)層次分析

從專利申請人方面進(jìn)行分析，可以得知研發(fā)活躍、技術(shù)水平領(lǐng)先的專利申請人情況。含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人機(jī)構(gòu)層次分布情況如圖7所示。從圖7可以看出，含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利申請人的機(jī)構(gòu)類型以企業(yè)為主占比超過75%，其次是大專院校占比約為20%，最少的是科研單位只有不到4%的占比。也就是說，我國含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)是以企業(yè)為主導(dǎo)的，因?yàn)槠髽I(yè)數(shù)量規(guī)模相對較大，技術(shù)轉(zhuǎn)化率快、產(chǎn)品市場化程度高，大小企業(yè)都根據(jù)各自技術(shù)活動(dòng)的產(chǎn)出主動(dòng)實(shí)施專利布局戰(zhàn)略、對核心技術(shù)謀求產(chǎn)權(quán)保護(hù)，希望能有效保護(hù)發(fā)明創(chuàng)造成果，以此提高競爭力、獨(dú)占市場，換取最大的利益。所以，企業(yè)申請人很注重對自主創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，整體上在技術(shù)活動(dòng)中更活躍。

圖7 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人機(jī)構(gòu)層次分布圖Figure 7 Hierarchical distribution of applicants for domestic patents of vanadiumcontaining cast wear-resistant steel materials

表2為含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的不同機(jī)構(gòu)申請人專利申請?jiān)斍楸?。由?可知：雖然大專院校和企業(yè)的主要申請人在專利申請總量上基本相等，但有效專利的數(shù)量卻遠(yuǎn)不及后者，說明含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的技術(shù)壟斷程度較高；研發(fā)能力和技術(shù)優(yōu)勢集中在湖北金標(biāo)通用軋輥有限公司、四川省富邦釩鈦制動(dòng)鼓有限公司等企業(yè)申請人手中，而且他們更加重視專利有效權(quán)的維護(hù)；而科研單位整體的申請人數(shù)量和專利申請量相比于前兩種機(jī)構(gòu)少很多，說明科研單位在該領(lǐng)域的參與活躍度較低，技術(shù)優(yōu)勢不明顯。因此，在該技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)人員要高度關(guān)注企業(yè)申請人的技術(shù)儲(chǔ)備和技術(shù)動(dòng)向。

表2 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的不同機(jī)構(gòu)申請人專利申請?jiān)斍楸鞹able 2 Patent application details of different institutional applicants for domestic patents of casting wear-resistant steel materials containing vanadium

2.6.2 申請人技術(shù)重心分析

圖8為含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人技術(shù)重心分布圖。從圖8可以看出，絕大多數(shù)發(fā)明人的技術(shù)構(gòu)成主要集中于IPC小類中的C22、C21、B22部分，但小項(xiàng)不盡相同，不同發(fā)明人的研究領(lǐng)域亦各有不同。

圖8 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人技術(shù)重心分布圖Figure 8 Distribution map of technical gravity center for domestic patent applicants for cast wear-resistant steel materials containing vanadium

表3為含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人技術(shù)重心發(fā)明內(nèi)容概況。由表3分析可知，該領(lǐng)域技術(shù)主要集中在鑄造鋼鐵的材料設(shè)計(jì)及澆鑄工藝方面，技術(shù)產(chǎn)品主要為制動(dòng)盤、軋輥、輪轂等耐磨部件或構(gòu)件，以及還有氣缸套、法蘭、渣漿泵過流部件、輸送管道內(nèi)襯管、盾構(gòu)機(jī)機(jī)體、軸承蓋、電機(jī)殼、溜槽襯板、減速機(jī)箱體等。

表3 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利的申請人技術(shù)重心發(fā)明內(nèi)容概況表Table 3 Overview of the applicants’technical center of gravity for domestic patents of cast wear-resistant steel materials containing vanadium

2.6.3 企業(yè)申請人研發(fā)能力分析

專利作為企業(yè)上市和其他評審中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是科研成果市場化的橋梁，對企業(yè)至關(guān)重要。通過對同一申請人的多件專利進(jìn)行專利處境分析，判斷該申請人的相對研發(fā)能力［19］。表4為含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利主要申請人的相對研發(fā)能力分析表。

表4 含釩鑄造耐磨鋼鐵材料國內(nèi)專利主要申請人的相對研發(fā)能力分析表Table 4 Analysis table of relative research and development capabilities of main applicants for domestic patents of cast wear-resistant steel materials containing vanadium

由表4可以看出：四川省富邦釩鈦制動(dòng)鼓有限公司專利的數(shù)量、被引用次數(shù)、自我引用次數(shù)都是最多的，說明該企業(yè)具有高水準(zhǔn)的專利活動(dòng)與高水準(zhǔn)的專利質(zhì)量，屬于含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的技術(shù)先鋒型和自主開發(fā)型企業(yè)，相對研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，專利處境可判定為領(lǐng)先者，其他企業(yè)要對他進(jìn)行密切追蹤，防止技術(shù)開發(fā)時(shí)落入其專利陷阱或避免專利侵權(quán)等；寧國市開源電力耐磨材料有限公司、湖北金標(biāo)通用軋輥有限公司、江蘇匯誠機(jī)械制造有限公司和青島愛飛客航空科技有限公司的專利數(shù)量和被引用次數(shù)較多，但沒有自我引用次數(shù)，說明這幾個(gè)企業(yè)是有高水準(zhǔn)的專利活動(dòng)的，但專利質(zhì)量偏低，屬于技術(shù)跟隨型企業(yè)，專利處境可能為積極者或潛力者；佛山市高明利鋼精密鑄造有限公司、佛山市高明康得球鐵有限公司及其他未列入表中專利申請總量少于3件的企業(yè)，呈現(xiàn)出的專利處境不夠活躍，從促進(jìn)企業(yè)科技創(chuàng)新能力和提升產(chǎn)品市場競爭力的角度看，這些企業(yè)加強(qiáng)該領(lǐng)域?qū)＠晒牟季趾陀行Мa(chǎn)出是非常必要的。

3 結(jié)語

（1）從專利技術(shù)的內(nèi)容和趨勢來看，含釩鑄造耐磨鋼鐵材料在汽車和機(jī)器制造工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛，仍將有較為長足的發(fā)展，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用開發(fā)工作在未來仍然需要投入大量精力，而且發(fā)明人要及時(shí)進(jìn)行專利布局，提高專利申請質(zhì)量，重視專利的跟蹤和維護(hù)，防止因維護(hù)不當(dāng)使專利失效，造成不必要的損失。

（2）目前，我國含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域的專利技術(shù)重心受到應(yīng)用需求的牽引，主要圍繞材料及產(chǎn)品的成分設(shè)計(jì)和鑄造工藝開發(fā)，而伴隨鋼鐵品種的不斷升級換代和消耗，對于含釩制品回收技術(shù)的開發(fā)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，也是從資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的角度需要關(guān)注的問題。

（3）我國含釩鑄造耐磨鋼鐵材料領(lǐng)域主要技術(shù)發(fā)明人集中在少數(shù)有研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)力的大型鋼鐵企業(yè)和研究院手中，這些發(fā)明人若能在進(jìn)行自有技術(shù)轉(zhuǎn)化及優(yōu)秀成果應(yīng)用的過程中加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，將對引領(lǐng)和提升行業(yè)規(guī)范大有益處。