CN104060123A

CN104060123A - 高尔夫球杆头合金及以该合金制作高尔夫球杆头的方法

Info

Publication number: CN104060123A
Application number: CN201310088389.5A
Authority: CN
Inventors: 蒋铭瑞; 李于豪
Original assignee: FUSHENG APPLICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FUSHENG APPLICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-09-24
Also published as: JP2014180531A; JP5608265B2

Abstract

本发明是一种具有低密度、高强度的高尔夫球杆头合金，其包括：以重量百分比计7.35～8.35%的铝、1～1.5%的钒、0.05～0.15%的硅、0.4%以下的铁、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮，其余部份为钛所构成，且该合金的密度为4.31～4.33g/cm³；以及，利用该合金制作高尔夫球杆头，使得该高尔夫球杆头可为轻量化且维持优异机械性能，并借此增加高尔夫球杆头的配重空间。

Description

高尔夫球杆头合金及以该合金制作高尔夫球杆头的方法

技术领域

本发明关于一种高尔夫球杆头合金及高尔夫球杆头的制作方法；特别关于一种具有低密度的高尔夫球杆头合金，以及使用该合金制作出轻量化且能够增加配重空间的高尔夫球杆头的方法。

背景技术

现有技术多是通过SUS630或SUS431（即美国钢铁协会AISI标准630型或431型）等不锈钢材的精密浇注方式，以制作出如杆头本体、打击面板、盖板或配重块等等的高尔夫球杆头构件。但却因不锈钢材的密度较大且强度较低，故制成高尔夫球杆头的各构件时，往往需达到某一厚度以上方可符合球杆头的强度要求，就此反而降低了可调整高尔夫球杆头重心位置的裕度，使得成形后的高尔夫球杆头的打击效果并不甚理想。

为了能调整高尔夫球杆头的重心位置，以得到更好的击球性能，业者多选择期望能降低高尔夫球杆头的重量，将省下来的重量重新配置于球杆头的其他部分，以改变高尔夫球杆头的重心至适当位置。

就金属材料而言，由于钛合金的密度相对低于不锈钢，且其强度与不锈钢相当，而更呈现出较佳的弹性变形能力，故如Ti-6Al-4V（即重量百分比6%的铝、4%的钒掺混钛金属而制成）等的钛合金材料遂应运而生；以当借钛合金制作高尔夫球杆头时，虽可降低该球杆头的重量而适度调整其重心位置，但在考量高尔夫球杆头大型化且能调整重心裕度的前提下，仍必须维持高尔夫球杆头的强度、延展性、韧性等机械性能。

有鉴于前述，若高尔夫球杆头能够于轻量化的同时保有相当程度的机械性能，将有助于配重重心调整后提升打击效果，故有必要再进一步改良高尔夫球杆头合金的组成成份，以应用于制作高尔夫球杆头。

发明内容

本发明主要目的乃改善上述问题，以提供一种低密度的高尔夫球杆合金。

本发明次一目的是提供一种制作高尔夫球杆头的方法，其能够降低高尔夫球杆头的重量，以增加高尔夫球杆头的配重空间。

为达前述发明目的，本发明高尔夫球杆头合金，包括：以重量百分比计7.35～8.35%的铝、1～1.5%的钒、0.05～0.15%的硅、0.4%以下的铁、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮，其余部份为钛所构成，且该合金的密度为4.31～4.33g/cm³。

为达前述发明目的，本发明另提供一种以前述高尔夫球杆头合金制作高尔夫球杆头的方法，包含：依预制高尔夫球杆头的形态构制出一铸造模具；浇注经二次熔炼的合金原料于该铸造模具的一模穴内，且于浇注过程添加硅材，使该硅材与该合金原料相融合，以经铸造脱模得一杆头初胚，且该杆头初胚即由前述高尔夫球杆头合金所构成；及加工该杆头初胚，以制成一高尔夫球杆头。

其中，该合金原料是经二次高温熔炉熔炼出呈相融合的钛、铝、钒、铁、氧、碳及氮。

其中，该高尔夫球杆头的上盖厚度为0.4～1.5毫米。

其中，该高尔夫球杆头的杆头底部厚度为0.5～1.5毫米。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

本发明高尔夫球杆头合金可用以制造高尔夫球杆的各部位构件，较佳是以使用该合金制成高尔夫球杆头的打击面板为例；于下详述该高尔夫球杆头合金的组成成份及以其构制打击面板的工艺。

该高尔夫球杆头合金包含有以重量百分比计7.35～8.35%的铝、1～1.5%的钒、0.05～0.15%的硅、0.4%以下的铁、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮，其余部份为钛所构成；如此，经前述元素组成的该合金的密度可以为4.31～4.33g/cm³。

借此，使得本发明高尔夫球杆头合金可通过钛、铝、钒的相匹配混掺来降低其合金密度，且同时维持良好的机械性能，以便再借助其他如硅、铁、氧、碳或氮等适量元素的添加，增进其冲击韧性，以利于该合金加工制作成高尔夫球杆头的各部位构件。

承上所述，本发明是以使用该合金制作高尔夫球杆头为例，该制作高尔夫球杆头的方法，包含以下步骤：

第一步骤依预制高尔夫球杆头的形态构制出一铸造模具；更详言之，本实施例较佳是先依据所预制高球杆头的形态且通过一模具成型相对应的腊模，并借该腊模热融后建构出该铸造模具。以上，该铸造模具的制作流程乃为本领域的常规技术手段，于此仅简单概述并不设限。

通过该第一步骤完成该铸造模具后，遂接续第二步骤，浇注经二次熔炼的合金原料于该铸造模具的一模穴内，且于浇注过程中再添加硅材，使该硅材与该合金原料相融合，以经铸造脱模得一杆头初胚；该杆头初胚即是由前述高尔夫球杆头合金（含重量百分比计7.35～8.35%的铝、1～1.5%的钒、0.05～0.15%的硅、0.4%以下的铁、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮，其余为钛，且合金密度为4.31～4.33g/cm³）所构成。详言之，本实施例于浇注前，先经二次高温熔炉熔炼出以钛、铝、钒及其他如铁、氧、碳、氮等附属成份共同融合的该合金原料，且本实施例所使用的合金原料是包含重量百分比计7.35%的铝、1%的钒、0.4%的铁、0.25%的氧、0.01%的碳、0.05%的氮，及其余部份为钛；该合金原料当然可依据需求增减各成分配比，以能具有相同比例即可。

承前所述，待确定该合金原料符合前述预定的组成配比后，较佳是在出高温熔炉前进行除气及除渣作业，以能将该合金原料直接浇注于该铸造模具的该模穴内；于此同时，即刻添加约0.05～0.15%硅材于该模穴内，较佳是配合该合金原料的其他成分配比，而于本实施例中选择添加0.05%的硅材，借此致使该硅材可与该合金原料相熔融，以确保硅材不至于该合金原料熔炼过程即流失，而能经浇注脱模后获得具较佳合金比例的该杆头初胚。以上，浇注过程所配合的参数条件乃是以实际情况而作考量，理应可为本领域技术人员所理解，不在此赘述并限制。

经第二步骤铸造出该杆头初胚后，第三步骤是经加工成型一高尔夫球杆头；详言之，经前述精密铸造所获得的该杆头初胚可以在不经热处理的情况下，进行震壳、去浇口、切边、研磨、调角、磨光等加工手段，以完成该高尔夫球杆头成品。其中，该高尔夫球杆头的上盖厚度较佳可为0.4～1.5毫米；且其杆头底部厚度较佳则可为0.5～1.5毫米。

综上所述，通过前述工艺，遂能够将本发明高尔夫球杆头合金应用于高尔夫球杆头的制作，并就此与现有钛合金所制成的高尔夫球杆头相较，以实际测试呈现出较佳优异的特性，其详列如下。

如表一，其是以本发明高尔夫球杆头合金所制成的高尔夫球杆头（简称T9S）与现有高尔夫球杆头（6-4Ti、Ti-811）相较下所呈现有关机械性能的数据。

表一：本发明与现有相较的机械性能（伸长率是以2inches为测试单位）。

以上，由本发明高尔夫球杆头合金制成的高尔夫球杆头（即T9S）相较于现有（即6-4Ti、Ti-811），其伸长率较现有的更优异，且本发明所呈现的机械性能与现有的相当，其密度更是低于4.32～4.33g/cm³；即代表使用本发明高尔夫球杆头合金制成高尔夫球杆头时，是明显可达到高尔夫球杆头轻量化的目的（测试结果详如表二、三）。

表二：本发明与现有相较的重量理论值（以6-4Ti为标准重量）。

	6-4Ti	Ti-811	T9S
				密度（g/cm³）	4.43	4.37	4.32
测试样品1	160	157.8	156

节省重量（g）

0

2.2

4.0

表三：本发明与现有相较的重量实际值（以6-4Ti为标准重量）。

	6-4Ti	Ti-811	T9S
				密度（g/cm³）	4.43	4.37	4.32
测试样品2	160	158	156.9
				节省重量（g）	0	2.0	3.1

以上，无论用于测试的模型是什么，本发明所测得的重量较6-4Ti来的低；如表二、三结果所示，本发明所减少的重量约较6-4Ti低于2～3克，即确实能有效降低本发明高尔夫球杆头的重量，以增加高尔夫球杆头的配重空间。

本发明所制成的高尔夫球杆头，不仅可借助低密度的高尔夫球杆头合金来降低所制成的高尔夫球杆头的重量（本实施例相较现有6-4Ti可降低实际重量约为2～3克），以达到高尔夫球杆头轻量化且进一步增进其配重空间等功效；于此同时，通过本发明高尔夫球杆头合金所制成的高尔夫球杆头，亦具备有较佳的强度、延展性、韧性等机械性能，不致因轻量化而受到影响；是以，借助本发明高尔夫球杆头合金所制成的高尔夫球杆头，仍可以在具有一定的机械性能的前提下，降低高尔夫球杆头本身的重量，以提升其配重设计的裕度，更进一步使高尔夫球杆头可调整其重心至适当位置。

虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视本发明权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种高尔夫球杆头合金，其特征在于，包括：

以重量百分比计7.35～8.35%的铝、1～1.5%的钒、0.05～0.15%的硅、0.4%以下的铁、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮，其余部份为钛所构成，且该合金的密度为4.31～4.33g/cm³。

2.一种如权利要求1所述的高尔夫球杆头合金制作高尔夫球杆头的方法，其特征在于，包含：

依预制高尔夫球杆头的形态构制出铸造模具；

浇注经过二次熔炼的合金原料于该铸造模具的模穴内，且于浇注过程中添加硅材，使该硅材与该合金原料相融合，以经铸造脱模得出由权利要求1所述的高尔夫球杆头合金所构成的一杆头初胚；及

加工该杆头初胚，以制成高尔夫球杆头。

3.如权利要求2所述的制作高尔夫球杆头的方法，其特征在于，该合金原料是经二次高温熔炉熔炼出呈相融合的钛、铝、钒、铁、氧、碳及氮的合金原料。

4.如权利要求2或3所述的制作高尔夫球杆头的方法，其特征在于，该高尔夫球杆头的上盖厚度为0.4～1.5毫米。

5.如权利要求2或3所述的制作高尔夫球杆头的方法，其特征在于，该高尔夫球杆头的杆头底部厚度为0.5～1.5毫米。