CN103243274A - 高尔夫杆头的铁铬镍合金 - Google Patents

Abstract

一种高尔夫杆头的铁铬镍合金，包含13.5-14.5w.t.％的铬、3.5-4.8w.t.％的镍、0.02-0.15w.t.％的碳、0.02-0.15w.t.％的钛、0.02-0.15w.t.％的氮、0.02-0.25w.t.％的铝、0.2-1.2w.t.％的锰、0.2-1.2w.t.％的硅、和/或1.5-3.0w.t.％的铜、平衡量的铁，以及其它于合金材料铸造过程中不可避免产生的杂质，此铁铬镍合金经过铸造程序后，利用高温正常化处理而得到回火马氏体组织基体，以及含微量的氧化铝与碳化钛稳定相的显微组织结构，以此铁铬镍合金材料制作的高尔夫球铁杆头，具有制程简单、不需要进行任何时效处理，即具有良好的强度与延伸率组合且不生锈的特性。

Description

高尔夫杆头的铁铬镍合金

技术领域

本发明涉及一种铁合金，特别是涉及一种用于高尔夫杆头的铁铬镍合金。

背景技术

高尔夫球杆依用途主要分为木杆、铁杆，以及推杆，其中，木杆主要用于开球，以打得远、打得直且击球失误率低为需求。因此，木杆的杆头基本上朝大型化发展，以扩大有效击球区与轻量化。由于钛合金具有高比强度及低比重的特性，可让杆头的甜密区较大，并保持方向的稳定性，所以为木杆杆头常用的材料；此外，还有例如用于球道上长距离击打的球道木杆，其杆头的体积则较小，一般则以不锈钢材质为多。

推杆则使用在果岭上推球入洞，主要以控制球的方向为主，所以杆头设计时以平衡、重心、瞄准与造型美为首要，且须维持球头与中管杆配合而在打击时不致令球旋转。一般推杆杆头在制造上以精密铸造为主，近年来更发展出直接使用计算机数值控制(CNC)系统来加工成型，以维持设计重心的位置及保持均匀性。

铁杆用于击球到果岭或预定地点，必须打得准并稳定掌握击球的飞行距离，杆头材质主要以不锈钢为主，外观造型也较趋向扩大甜密区发展，所以新材质、新结构与复合材料及具吸振效果的产品开发为其重要发展方向。此外，铁杆也包括砂坑杆或挖起杆，此类铁杆的杆头通常具较大的倾斜角，击球曲度较高，强调逆旋转速度(backspin)，所以通常是呈上薄下厚的实心板块状。大致来说，铁杆杆头构造上主要包含杆头本体、打击面板及配重块等构件，可选择由相同合金材料一体成型制成，或由不同的合金材料分别制成后，再加以组装制成；而合金的制造一般是用精密脱蜡铸造法与锻造加工法两种工艺方法制作的，另外也有采用表面镀层或镶板加工制作的，整体而言，锻造加工法或镶板加工的制程成本相对较精密脱蜡铸造法来的高。

由于铁杆主要是用以将球击至目标点，所以必须兼具长距离打击及打击准确性等特点。因此，就铁杆杆头而言，必须在限定的重量限制下，以较佳的耐蚀材料寻求适当机械强度、高比强度(机械强度与密度比值)，或形状的设计态样。

早期，铁杆杆头使用304不锈钢为构成材料，依不同加工或热处理制程使杆头具有40-60％延伸率，并获得较佳的击球感，只是用304不锈钢为材料制作的杆头降伏强度仅200-280MPa、抗拉强度仅480-550MPa，使用过程易发生变形，而使击球角度发生变化；所以接着发展出用锻造软铁(S25C)作为铁杆杆头材料，用锻造软铁制作的铁杆杆头具备20-35％的延伸率、降伏强度270-350MPa、抗拉强度480-550MPa，而普遍被职业选手认定是目前较为优异的选择，但因为软铁容易生锈，所以还必须在其合金表面进行电镀处理，而有制程繁复的缺点。另外，就杆头设计与价格而言，也常使用高强度的马氏体(martensite)不锈钢，如431，或是沉淀硬化型不锈钢，如17-4，作为杆头材料，只是马氏体不锈钢使用温度约650-800℃的退火处理时，虽然可获得20％左右的延伸率的改善，却会失去马氏体型材料应有的强度，而沉淀硬化型不锈钢则必须多施予退火处理，或是再配合施予固溶处理与时效析出处理，因此制程上也是较为繁复。

整体而言，在固定重量的限制、与抗蚀性、机械强度的需求下，目前较佳的高尔夫球铁杆的杆头材质应具备以下三项条件：

1.具备550±30MPa的抗拉强度，且越高越好。

2.具备20±5％的延伸率，且越高越好。

3.通过35±3℃、48-72小时的5％氯化钠(NaCl)环境测试(盐雾试验)。

因此，近期在铸造型高尔夫铁杆头材质的研究上也多有发展，如图1、图2、图3所示，详列出目前常用的合金材料的特性，及其合金元素的比例、热处理条件，并大略可归纳为四大类，其中，第一类是高延伸率(35-45％)的合金，包括304、N60、与中国台湾专利第524703号等等，特点在于此类合金强度介于550-970MPa、材质较软，容易调整杆身角度(±2度)，打击感佳，以及具备较佳的车削加工特性；而此类的发展是以朝向图4中所示A区靠近为佳，在具有高延伸率的条件下进而改善合金强度，例如中国台湾专利第142666、166510号、美国专利第6,617,050就是以高延伸率(35-78％)为发明主轴、而以铁铝锰合金为基础发展来制得较高延伸率的合金来做为高尔夫铁杆头。

第二类是非不锈钢系列，包括碳钢与低合金钢，分布于图4中斜线L的左方；其特点是铸造性良好、材质较软与易车削加工，容易调整杆身角度(±2度)，打击感佳，因此是目前常使用的高尔夫铁杆头的材料，但因为容易生锈而必须另外进行表面处理增加杆头的抗蚀性。

第三类是硬化型不锈钢，强度较高而能特别用于铁杆头的打击面、不易变形，目前常见的有较高强度的AM355与450，可用于杆头的打击面，以及强度较低的255与A168，其延伸率18-22％左右、较易加工。而此类的发展是以朝向图4中所示B区靠近为佳，在具有高强度的条件下进而改善合金的延伸率，例如目前最新开发与使用的15-5不锈钢，就是与传统17-4沉淀硬化型不锈钢相近并朝B区范围发展研究得到。

第四类是马氏体系列不锈钢，典型合金为431，其主要特征为不生锈与价格便宜，通常施予退火软化后应用，其缺点便是原本具高硬度特性的马氏体结构经退火后抗拉强度大幅减低。因此，目前很多以马氏体结构为基础而朝图4中所示C区靠近研发出高强度、适用于高尔夫铁杆头的合金材料。例如中国台湾专利第200630141号、中国专利CN18331179、日本JPA 2006255016所揭露借由适当的碳、硅、锰、铜、镍、铬、钼及氮等元素重量比例而铸造出以马氏体结构为主的合金后，再施以特定温度、时间的固溶处理(solution treatment)、深冷处理(sub-zero treatment)，以及时效处理(aging treatment)等程序后制作而成一种高强度的高尔夫铁杆头用的合金材料；还有例如中国台湾专利第347415号所揭露的以一定比例的碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼、镍、铌、钒，其余为铁基材铸造合金后进行加热至淬火温度1000-1050℃后冷却至常温，再经二次回火570℃-590℃后空冷等热制程而制得高强度、耐酸蚀的高尔夫铁杆头用的合金材料；另外，还有如日本专利第5-290346号所揭露的，利用马氏体基体为基础结构并配合高含量钼化钴(MoCo)析出强化，达到高强度的目的。

综合上述，目前高尔夫铁杆杆头的发展主要是朝向兼具强度与延伸率，且耐抗蚀的合金，但，现在的制程必须在合金铸造以后还需进行如回火、时效处理、析出处理…等作业程序以得到所需的抗拉强度、延伸率、抗腐蚀性的铁杆杆头特性，且升降温处理过程的控制也较为繁复，而使得整体制程时间拉长、效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种程序简化、机械强度佳的高尔夫杆头的铁铬镍合金。

本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金包含13.5-14.5w.t.％的铬(Cr)、3.5-4.8w.t.％的镍(Ni)、0.02-0.15w.t.％的碳(C)、0.02-0.15w.t.％的钛(Ti)、0.02-0.15w.t.％的氮(N)、0.02-0.25w.t.％的铝(Al)、0.2-1.2w.t.％的锰(Mn)、0.2-1.2w.t.％的硅(Si)、平衡量的铁(Fe)，以及其它于合金材料铸造过程中不可避免产生的杂质。

本发明的目的及解决技术问题还采用以下技术手段进一步实现。

较佳的，该铁铬镍合金还包含铜(Cu)1.5-3.0w.t.％。

较佳的，该铁铬镍合金于铸造后还用950-1100的温度进行高温正常化(Normalizing)处理1-8小时。

较佳的，该铁铬镍合金具有回火马氏体组织基体的显微结构特征，并包含微量的氮化铝(AlN)与碳化钛(TiCx)的稳定相。

较佳的，该铁铬镍合金具备1200-1300MPa的抗拉强度，还具备1120-1210Mpa的降伏强度，及具备18-27％的延伸率。

特别补充的是，过去数十年来，铁铬镍合金钢系列受到广泛的研究与讨论，研究显示经由不同的合金设计能使铁铬镍合金钢分别具有高强度、高韧性、耐低温、耐高温及耐磨耗等特性，基本分类大致如下五类。

第一种是奥氏体(Austenite)系合金钢，其显微结构为面心立方结构，基本成分为：16-26w.t.％铬、8-25w.t.％镍、0-6w.t.％钼及0.08w.t.％以下的碳。其典型的机械性质是抗拉强度400-650MPa，降伏强度200-450MPa，延伸率35-65％。

第二种是铁素体(Ferrite)系合金钢，其显微结构为体心立方结构，基本成分为：12-19w.t.％铬、0-5w.t.％镍、5w.t.％以下钼及0.25w.t.％以下碳。其典型的机械性质是抗拉强度400-750MPa，降伏强度300-550MPa，延伸率20-30％。

第三种是铁素体-奥氏体系合金钢：其显微结构为面心立方加上(20％-50％)体心立方的双相结构，基本成分为：18-27w.t.％铬、4-7w.t.％镍、1-4w.t.％以下的钼及0.05w.t.％以下的碳；其典型的机械性质是抗拉强度680-850MPa，降伏强度300-600MPa，延伸率25-40％。

第四种是马氏体(martensite)系合金钢，其显微结构为马氏体结构，基本成分为：11-18w.t.％铬、0-2w.t.％镍、2w.t.％以下的钼及0.20w.t.％以下的碳；其典型的机械性质是抗拉强度1020-1420MPa，降伏强度950-1250MPa，延伸率10-15％。

第五种是马氏体-奥氏体系合金钢，其显微结构为马氏体加上-奥氏体(0％-20％)的双相结构，基本成分为：12-18w.t.％铬、4-6w.t.％镍、1-2wt％以下的钼及0.10wt％以下的碳；其典型的机械性质是抗拉强度820-1300MPa，降伏强度690-980MPa，延伸率15-20％。

而本发明即针对第四种马氏体(martensite)系合金钢为基础，进而研究发展出具有较优异的机械强度表现，且适合量产的铁铬镍合金。

另外补充的是，在此还针对本发明所述高尔夫杆头的铁铬镍合金中所添加的其他元素的比例范围与其影响一一说明如下。

铬：用以增加铁铬镍合金对于腐蚀及氧化的抵抗性，且有助于形成体心立方(body-centered cubic，BCC)铁素体的稳定相，或马氏体组织；铬含量较少时，易形成马氏体组织结构，抗蚀特性较低，而铬含量较多时，易形成铁素体组织，不利合金强度。在本发明的高尔夫杆头的铁铬镍合金中，当铬含量低于13w.t.％时，将使得整体合金抗锈腐蚀能力偏低，尤其存在有铸造缩孔时，易发生锈斑。而当铬含量大于15w.t.％，将提高合金铸造时的偏析量且原料成本偏高。因此，本发明的高尔夫杆头的铁铬镍合金的铬含量应控制在13.5-14.5w.t.％之间，可获得较好的铸造特性与材料机械性质。

镍：用以增加铁铬镍合金对于腐蚀及氧化的抵抗性，同时，也有稳定奥氏体组织结构或延迟珠光体(pearlite)的生成。在本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金中，当镍含量低于3.0w.t.％，将使铁铬镍合金铸件因含铬量相对提高而倾向形成铁素体组织，使其强度偏低。当镍含量大于5.5wt％时，将使该铁铬镍合金的奥氏体相稳定，而使机械强度低于预定数值。因此，为使铁铬镍合金于生产过程中容易控制显微结构，以展现优化高尔夫球铁杆头性能，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的镍含量应控制在3.5-4.8w.t％之间。

碳：碳基本上为一般钢铁材料不可或缺的元素，除了形成碳化物外，也是奥氏体的稳定相元素。在本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金中，当碳含量过高时，将不利铁铬镍合金的耐蚀性，因此，为使铁铬镍合金具备高温稳定相的显微结构，以及避免碳化物析出影响焊接性与抗蚀性，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金添加0.02-0.15w.t％的碳，而在经过高温正常化处理之后，与钛形成TiCx的稳定相，将有助于展现优化高尔夫铁杆杆头的性能。

钛：在铁铬镍合金内可借由钛合金元素的添加细化晶粒和降低合金的过热敏感性及回火脆性，并具有抵抗大气腐蚀的性能。在本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金中添加钛合金元素最主要是为使合金在铸造、及高温正常化处理后，和碳形成TiCx稳定相以达到较好的机械性质，而无需再进行时效处理。但是，当钛含量大于0.2w.t％、特别是超过0.5w.t％时，将会造成碳化钛粗大与偏聚现象，大幅影响铁铬镍合金的延展性和韧性。因此，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金中，控制钛的含量比例在0.02-0.15w.t％，借此达到更好的材料性质。

铝、氮：在铸造后经过高温正常化处理过，微量的铝和氮易形成AlN高温稳定相，将有助于提升整体合金的机械性质，而无需再进行时效处理。然而，其氮的添加不可超过0.15w.t.％，否则在铸造过程中易产生气孔，而铝的添加若超过0.5w.t.％、特别是超过1.0w.t.％，则铸造过程中易产生氧化铝渣，将都会导致铸件质量不良。因此，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金分别添加0.02-0.25w.t.％的铝，以及0.02-0.15w.t.％的氮以形成AlN的高温稳定相与部份铝元素固溶强化，使其具有优化高尔夫球铁杆头强度以及最佳延伸率。

硅、锰：硅与锰基本上为一般钢铁材料不可或缺的元素，在铁铬镍合金内掺杂或添加硅时，有利于防止气孔形成、增进收缩作用及增加钢液流动性。锰通常与铁共存，由于锰容易与硫结合，所以可消除硫对于铁铬镍合金所造成的热脆性有害影响。再者，锰能去除铁铬镍合金中的氧化物。此外，锰也可稳定面心立方(Face-Centered Cubic，FCC)结构的马氏体相。因此，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金分别添加0.2-1.2w.t.％的硅与锰，将有助于展现优化高尔夫球铁杆头性能。

铜：添加铜有利于使铁铬镍合金具有抵抗大气腐蚀的性能，并能提高强度及韧性。但是，当铜含量大于3.5w.t.％时，将会使铁铬镍合金变脆，并降低延展性。因此，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金若能控制或添加1.5-3.0w.t.％的铜，将有助于提升耐蚀性与机械性质。

本发明的有益效果在于：借由适当合金成分比例的控制，并搭配高温正常化处理使得合金铸件维持有马氏体的显微组织与微量元素的配合而兼具一定的强度与韧性；加上本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金在经适当的合金铸造后，只要进行高温正常化处理，无需再经任何时效处理、析出处理，即具备优秀的机械性质，与大气抗腐蚀特性，而又兼具控制合金制程成本的功效。

附图说明

图1是一表格，说明目前常用的高尔夫铁杆的杆头的机械性质；

图2是一表格，说明目前常用的高尔夫铁杆的杆头材料成分；

图3是一表格，说明目前常用的高尔夫铁杆的杆头热处理条件；

图4是一XY散布图，说明本发明与目前常用的高尔夫铁杆的杆头材料与机械性质分布；

图5是一扫描式电子显微镜图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例2；

图6是一扫描式电子显微镜图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例2；

图7是一扫描式电子显微镜图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例2；

图8是一扫描式电子显微镜图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例1；

图9是一X光绕射图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例2；

图10是一X光绕射图，说明本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例2。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

本发明公开一种经过铸造而制作出的铁铬镍合金，其主要包含铁(Fe)、铬(Cr)及镍(Ni)，并掺杂微量比例的锰(Mn)、硅(Si)、铜(Cu)、氮(N)、铝(Al)、碳(C)以及钛(Ti)等元素，而令铸造而出的铁铬镍合金属于马氏体的显微结构、具有良好的机械性质。

【试样制备】

本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例分别以不同的元素含量比例，以及不同的温度、时间下的高温处理后制得，并与目前不含铝、氮、钛、或铜的铁铬镍合金成分做比较，且数据采样为10次试样的平均值，具有相当的可靠性，以下分别详细说明各实施例与比较例的成分范围与实验结果。

<本发明实验例1>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理1小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例1。

<本发明实验例2>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例2。

<本发明实验例3>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理8小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例3。

<本发明实验例4>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1000℃的温度高温处理1小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例4。

<本发明实验例5>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1000℃的温度高温处理8小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例5。

<本发明实验例6>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理1小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例6。

<本发明实验例7>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例7。

<本发明实验例8>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理8小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例8。

<本发明实验例9>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1000℃的温度高温处理1小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例9。

<本发明实验例10>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1000℃的温度高温处理8小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实验例10。

<比较例1>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例1。

<比较例2>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例2。

<比较例3>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例3。

<比较例4>

以上述合金成分比例经精密铸造后，再将所制得合金试样以1050℃的温度高温处理2小时之后空冷而得到本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的比较例4。

【特性测试】

首先，先对上述10个实验例与4个比较例进行盐雾试验，此盐雾试验是在35℃下、5％的氯化钠浓度中进行72小时的实验。而上述10个实验例与4个比较例均通过此盐雾试验。

接着，再针对上述10个实验例与4个比较例所制得的铁铬镍合金进行机械性质的测试，结果如下表所示。

由实验数据可知，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例1-10抗拉强度、降伏强度与延伸率的平均值远较比较例1-4为佳，而直接证实本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的各元素含量比例可提供一机械强度佳、抗耐蚀的高尔夫铁杆杆头。

另外，配合参阅图5、图6，分别是本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例2的500倍与5000倍的扫描式电子显微镜图(SEM)，可明显看出针状马氏体组织与岛状沉淀物的存在，此即为典型的回火马氏体组织结构，而进一步佐证本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的确保持有高机械强度的马氏体组织的显微结构。

参阅图7、图8，分别是比较例2与比较例1的扫描式电子显微镜图(SEM)，相较于图5、图6可看出不含钛、或铜的比较例2及1的合金结构显示回火马氏体组织较为粗大，且有气孔的存在。尤其是图8中显示比较例1具有更多、更大的气孔的形成，这是由于比较例1中含有过高的铝与氮，导致气孔数量增多，虽其抗拉强度、降伏强度，分别可达为1184.0MPa、1107.5MPa，但延伸率相对降低、仅有11.3％。

同时，还对上述每一实施例、比较例的合金试样进行X光绕射(XRD)确认合金中组成成分，参阅图9、图10，分别是本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的实施例2与比较例2的X光绕射图形，图中显示出本发明实施例2除了马氏铁组织的绕射峰值外，也存在有A1N、TiCx绕射峰值，推测应为图6中所示的岛状沉淀物，而AlN、TiCx的结构能令合金强度加强、使得整体合金的机械性质有所提升。

除此之外，本发明还针对每一实施例进行了六次拉伸试验，而由数据结果显示出，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的强度的变异量在2.0MPa之内，且延伸率的变异量在2.5％之内。因此，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金的组成结构稳定且变异小，而能针对市场需求进行量产。

本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金借由适当的合金成分比例组成，使得合金铸件不仅具有高强度的回火马氏体组织基体的显微结构特征的基体相，且能借由选择在950至1100温度下高温处理1至8小时，再经适度缓冷后放置室温空冷而制得，合金中控制比例添加的钛、碳、铝、氮元素，能借铸造程序或高温正常化处理后，获得微细的氮化铝(AlN)与碳化钛(TiCx)的稳定相，达到晶粒细化与强化的特性，使得合金铸件不用经过任何时效及析出处理，即可达到一定的强度与韧性、加强整体合金的机械强度。另外，合金适当添加硅、锰、和/或铜元素，可提高合金铸造性、高温强化与大气抗蚀性。整体而言，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金经适当的精密铸造后，仅需进行高温正常化处理后，无需再经任何时效析出处理，即具备1200MPa至1300MPa的抗拉强度，1120MPa至1210MPa的降伏强度，及18％至27％的延伸率的机械性质，与大气抗腐蚀特性，兼具质量与制程成本考虑，实为制作铸造型高尔夫铁杆头的最佳不锈钢合金材料。

综上所述，本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金以特有的元素比例组成，使得合金铸件具有强度较佳的回火马氏体组织基体的显微结构特征，再借由高温正常化的处理、缓冷后放置室温空冷，配合其他微量钛、碳、铝、氮等元素的添加，具有微量的氮化铝与碳化钛的稳定相，得到兼具一定的强度与韧性的合金性质；且以本发明高尔夫杆头的铁铬镍合金中各元素比例的含量配合，令合金铸件不用再另外进行时效处理、析出处理，及其他热处理制程，即可达到良好的强度与韧性，以及合金铸造性、高温强化与大气抗蚀性，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (5)

1.一种高尔夫杆头的铁铬镍合金，其特征在于：包含13.5-14.5w.t.％的铬、3.5-4.8w.t.％的镍、0.02-0.15w.t.％的碳、0.02-0.15w.t.％的钛、0.02-0.15w.t.％的氮、0.02-0.25w.t.％的铝、0.2-1.2w.t.％的锰、0.2-1.2w.t.％的硅、平衡量的铁，以及合金材料铸造过程中不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高尔夫杆头的铁铬镍合金，其特征在于：该铁铬镍合金还包含1.5-3.0w.t.％的铜。

3.根据权利要求1或2所述的高尔夫杆头的铁铬镍合金，其特征在于：该铁铬镍合金于铸造后还用950-1100℃的温度进行高温正常化处理1-8小时。

4.根据权利要求3所述的高尔夫杆头的铁铬镍合金，其特征在于：该铁铬镍合金具有回火马氏体组织基体的显微结构特征，还具有微量的氮化铝与碳化钛的稳定相。

5.根据权利要求4所述的高尔夫杆头的铁铬镍合金，其特征在于：该铁铬镍合金的抗拉强度为1200-1300MPa，降伏强度为1120-1210MPa，延伸率为18-27％。

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