CN110358958A - 一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块 - Google Patents
一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,属于配重块技术领域,其步骤如下:(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;(2)配粉:钨镍铁钴合金的重量百分比为:镍4.6‑20.5重量%,铁2.8‑5重量%,钨74‑91%,钴1.6‑3.0重量%;(3)初步混合:将步骤(2)中所得钨粉、镍粉、铁粉和钴粉,在不锈钢盘里进行初步混合;(4)混合:将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合后加入粘结剂,得到金属混合粉末;(5)钨、镍、铁、钴混、喂料;(6)配重块制备,(7)脱气处理。本发明的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块通过加入钴并调整镍和铁的比例,并进行脱气处理,大大提高了焊接强度,可以通过球头炮击测试,而且在打磨抛光电镀后没有缩孔或裂纹,外观完美,完全符合高尔夫球头的外观要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种钨镍铁合金高尔夫球杆配重块,具体涉及一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,属于高尔夫球杆配重块技术领域。
背景技术
钨镍铁合金是一种以钨为基体(钨含量为85%-98%),加入少量Ni、Fe两种元素组成的合金,其密度高达16.5-19.0g/cm3,又被称为重合金或高密度合金。钨镍铁合金具有密度高、强度和硬度高、导电性和导热性好、热膨胀系数小、抗腐蚀和抗氧化性好、机械加工性和焊接性好等一系列优异的物理力学性能和使用性能,因此,钨镍铁合金在国防工业和民用工业中都得到了广泛的应用,特别是W-Ni-Fe合金在国防工业上用作强毁伤战斗部材料,它被认为是取代贫铀弹最具有潜力的环保性军用新材料。
钨镍铁合金由高熔点的钨相和具有较低熔点的γ相(Ni-Fe)两相组成,两相熔点相差很大(钨相熔点为3410℃,γ相的熔点极低),因此钨镍铁合金是一种典型的液相烧结合金。在液相烧结中,固相在液相中的溶解度、固相与液相的界面能以及液相沿固-固晶界的渗透性在很大程度上影响烧结速度和显微组织的变化。烧结工艺参数如颗粒尺寸、烧结温度、烧结时间、烧结气氛和压坯密度对材料的性能也有较大影响。
近年来,高尔夫球运动的风气逐渐盛行,因此,连带提高了运动爱好者对于高尔夫球杆等相关商品的需求。
为使高尔夫球杆头能发挥最佳打击效果,一般采取在球杆杆头底部设置配重结构,借助此配重结构使球杆杆头重心下移,增进击球者挥杆的稳定性,并能辅助击球者有效将球击出,使球飞行距离增加并落于预期位置。
高尔夫铁杆球头通常用不锈钢及低碳钢(软铁)做本体,木杆球头用钛合金做本体,配重块与本体的结合通常有胶粘,压入,外部焊接,及内藏堆焊等四种方式。高尔夫球杆杆头本体与配重块结合后经打磨抛光成为完整的高尔夫球头,再进行电镀镍铬,达到增加表面硬度,光亮度,美观度及防锈的目的。
目前,所有的直接焊接在高尔夫球杆杆头本体表面的配重块,都是比重在14g/cm3以下,实际上钨镍铁高比重合金,比重最高的可以达到18.5g/cm3。这种合金的比重是由钨与镍的含量决定的,钨含量越高,比重就越高(相应的镍含量就越少)。
比如传统的比重17g/cm3的合金成分配比是钨90%镍7%铁3%,这样的合金由于成分与不锈钢,低碳钢及钛合金差异太大,无法很好的焊接在一起。这样的合金与不锈钢,低碳钢及钛合金焊接后,由于合金不能与焊料充分熔合,焊接强度不够,达不到球头炮击测试要求(焊道会出现裂纹,合金脱落)。
这种传统的比重17g/cm3以上的合金无法应用到高尔夫球头外部焊接上,从而大大制约了高尔夫球头行业往高端及多元化的发展。
2008年3月26日公开的,专利申请号为CN200710031167.4,发明名称为“一种高比重钨合金材料及其纳米晶块体制备方法”的中国发明专利申请公开了一种高比重钨合金材料及其纳米晶块体制备方法,该发明首先将钨、镍、铁和钴粉末按下述质量百分比用量进行配比:W93.0%,Ni3.5~4.5%,Fe1.5~2.0%,Co1.0~1.5%,其余为微量杂质;经混粉后,进行高能球磨,直至球磨粉末中钨相晶粒细化至纳米级,然后采用方波直流脉冲-恒流电流快速烧结,烧结压力:40MPa~50MPa、烧结时间:3~8分钟,经烧结即获得纳米晶块体高比重钨合金材料。
但是,上述材料虽然比重够了,但是用于制备配重块,和高尔夫球头之间的焊接仍然有问题,焊接强度不够,达不到球头炮击测试要求,而且打磨抛光电镀后光亮度不足,达不到高尔夫球头的外观要求。
2014年5月7日公开的专利号为CN201310504845.X、发明名称为高尔夫球头的配重块合金及其制造方法的中国发明专利申请公开了一种高尔夫球头的配重块合金及其制造方法,其制造方法包括先准备一金属混合粉末,包含钨粉、铬-铁粉及镍粉;接着,将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一黏结剂混合成一胚料;随后,将所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;之后,卸除所述模具以及去除所述初胚中的黏结剂;以及最后,对上述去除所述黏结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金。通过上述金属粉末射出成型制造方法可制得高比重的配重块合金,并能通过使用铬-铁粉来避免在配重块合金的表面形成金属氧化物,以提高配重块的可焊接性。
但是,本发明人发现,上述高尔夫球头的配重块合金的可焊接性虽然有了改善,但是仍远未达到实用的要求。
因此,提供一种能与不锈钢、低碳钢及钛合金更好焊接,高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块及其制备方法,就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种能与不锈钢,低碳钢及钛合金焊接的,高焊接强度高比重钨镍铁合金配重块。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案达到的:
技术方案1
一种高尔夫球杆配重块用高焊接强度高比重钨镍铁钴合金,其特征在于,其组份如下:镍3重量%-7.5重量%,铁1重量%-5重量%,钨88重量%-92%,钴0.5重量%-3.0重量%。
技术方案2
一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于,组份如下:镍4.6重量%-20.5重量%,铁2.8重量%-5重量%,钨74重量%-91重量%,钴1.6重量%-3.0重量%。
优选地,所述用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于,组份如下:镍4.6重量%-7.5重量%,铁2.8重量%-5重量%,钨88重量%-91重量%,钴1.6重量%-3.0重量%。
优选地,所述组份为镍5.4重量%,铁3重量%,钨90重量%,钴1.6重量%。
优选地,所述组份为镍5.4重量%,铁4重量%,钨89重量%,钴1.6重量%。
优选地,所述组份为镍4.6重量%,铁2.8重量%,钨91重量%,钴1.6重量%。
优选地,所述高比重钨镍铁钴合金的比重为14.5-17.5g/cm3。
优选地,所述高比重钨镍铁钴合金的比重为16.5-17.5g/cm3。
本发明的另一发明目的是提供一种上述高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的制备方法。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案达到的:
技术方案1
一种高尔夫球杆配重块用高焊接强度高比重钨镍铁钴合金的制备方法,其步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴;
(2)配粉:首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉和钴粉,钨镍铁重量比为钨:88-92%,镍:3-7.5%,铁:1-5%;钴0.5-3.0%;
(3)初步混合:将步骤(2)中所得钨粉、镍粉、铁粉和钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(4)混合:将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,得金属混合粉末。
技术方案2
一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的制备方法,其步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;
(2)配粉:首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉和钴粉,钨镍铁重量比为钨:74-91%,镍:4.6-20.5%,铁:2.8-5%;钴1.6-3.0%;
(3)初步混合:将步骤(2)中所得钨粉、镍粉、铁粉和钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(4)混合:将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,得金属混合粉末;
(5)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;
(6)配重块制备:将步骤(5)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;
(7)脱气处理:步骤(6)烧结完成的配重块合金,再转移到真空炉进行第二次低温烧结,除去残留的气体,冷却至常温后得到最终的产品。
优选地,所述步骤(1)中所述各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2-5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3-5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3-5μm;钴5-10μm。
优选地,所述步骤(1)中所述钨镍铁重量比为钨:88-91%,镍:4.6-7.5%,铁:2.8-5%;钴1.6-3.0%。
优选地,所述步骤(4)中所述混料机为V形混料器。
优选地,所述步骤(4)中所述V形混料器中的混合时间为24h,转速为50r/min。
优选地,所述步骤(5)中所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10。
优选地,所述步骤(5)中所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂。
优选地,所述步骤(6)中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水。
优选地,所述步骤(7)中所述低温烧结:温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间。
本发明的再一发明目的是提供一种上述用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的应用。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案达到的:
技术方案1
所述高焊接强度高比重钨镍铁钴合金在制备高尔夫球杆配重块中的应用。
技术方案2
一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的应用,用于高尔夫球头,所述钨镍铁钴合金配重块的比重为14.5-17.5g/cm3,并且所述钨镍铁钴合金配重块与高尔夫球头之间用合金钢或钛合金焊条直接焊接,焊接强度达到40ksi至74ksi。
优选地,所述钨镍铁钴合金配重块的比重为16.5-17.5g/cm3,并且所述钨镍铁钴合金配重块与高尔夫球头之间用合金钢或钛合金焊条直接焊接,焊接强度达到40ksi至55ksi。
有益效果:
本发明人意外地发现,通过调整合适比例的钨镍铁钴合金,并进行脱气处理,可降低合金的互熔点,增加延展性,从而在焊接时能与焊料充分熔合,可以与钛合金、不锈钢及低碳钢球头本体很好的焊接,焊接强度提高了2倍以上,用于制备高尔夫球杆配重块,既达到了高比重,同时又有高焊接强度;可以通过球头炮击测试,而且在打磨抛光电镀后没有缩孔或裂纹,外观光亮完美,完全符合高尔夫球头的外观要求。一旦推广开来,将有广阔的市场。
下面通过附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应该理解的是,所述的实施例仅涉及本发明的优选实施方案,在不脱离本发明的精神和范围情况下,各种成分及含量的变化和改进都是可能的。
附图说明
图1是本发明应用实施例1中配重块和不锈钢球头之间的连接关系示意图。
图2是本发明应用实施例1中配重块和钛合金球头之间的连接关系示意图。
主要零部件名称:
1不锈钢球头 2配重块1
3配重块2 1-1钛合金球头
2-1配重块3
具体实施方式
实施例1:
一种高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm;
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍5.4重量%,铁3重量%,钨90重量%,钴1.6重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;
(5)脱气处理:步骤(4)得到的配重块转移到真空炉进行第二次低温烧结,温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间,除去残留的气体(即脱气处理),冷却至常温后得到最终的产品。所述配重块合金具有17.0克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例2:
一种高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm;
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍5.4重量%,铁4重量%,钨89重量%,钴1.6重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;
(5)脱气处理:步骤(4)得到的配重块转移到真空炉进行第二次低温烧结,温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间,除去残留的气体(即脱气处理),冷却至常温后得到最终的产品。所述配重块合金具有16.8克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例3:
一种高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm。
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍4.6重量%,铁2.8重量%,钨91重量%,钴1.6重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;
(5)脱气处理:步骤(4)得到的配重块转移到真空炉进行第二次低温烧结,温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间,除去残留的气体(即脱气处理),冷却至常温后得到最终的产品。所述配重块合金具有17.2克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例4:
一种高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm;
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍19.4重量%,铁5重量%,钨74重量%,钴1.6重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;
(5)脱气处理:步骤(4)得到的配重块转移到真空炉进行第二次低温烧结,温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间,除去残留的气体(即脱气处理),冷却至常温后得到最终的产品。所述配重块合金具有14.5克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例5:
一种高尔夫球杆配重块用高焊接强度高比重钨镍铁钴合金,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉。各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm。
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍5.5重量%,铁1.5重量%,钨92重量%,钴1重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂(agar)、热塑性塑料、橡胶、蜡(wax)或甲醛(formaldehyde),其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型(metal injection molding,MIM)制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机(extruder)中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;冷却至常温(25℃)后,所述配重块合金具有17.4克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例6
一种高尔夫球杆配重块用高焊接强度高比重钨镍铁钴合金,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm。
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍5.5重量%,铁3重量%,钨90重量%,钴1.5重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂(agar)、热塑性塑料、橡胶、蜡(wax)或甲醛(formaldehyde),其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型(metal injection molding,MIM)制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机(extruder)中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;冷却至常温(25℃)后,所述配重块合金具有17.1克/立方公分(g/cm3)的比重。
实施例7
一种高尔夫球杆配重块用高焊接强度高比重钨镍铁钴合金,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉。各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm。
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴,钨镍铁钴重量比为:镍7重量%,铁1重量%,钨90重量%,钴2重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂(agar)、热塑性塑料、橡胶、蜡(wax)或甲醛(formaldehyde),其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本发明较佳实施例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型(metal injection molding,MIM)制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机(extruder)中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;冷却至常温(25℃)后,所述配重块合金具有17.2克/立方公分(g/cm3)的比重。
对比例1:
一种高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其制备工艺步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉。各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2~5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3~5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3~5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm。
(2)配粉:将W粉、Fe粉、Ni粉和稀有元素Co粉,按照比例称取,在V形混料器中混合24h,转速为50r/min;
(a)首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉、钴粉,钨镍铁钴重量比为:镍4.5重量%,铁1.5重量%,钨93重量%,钴1重量%;
(b)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,初步混合的目的是为了下一步的机械混合更加均匀,先在清洁的工作环境中,在不锈钢的容器中进行人工混合:一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(c)将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,混合时间为24h,得金属混合粉末;
(3)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;在本步骤中,所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,例如为99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9或90:10,但并不限于此。所述粘结剂可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除。在一实施例中,所述粘结剂例如选自琼脂;
(4)配重块制备:本对比例的配重块合金制造方法的步骤:将步骤(3)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在本步骤中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,本发明可以依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂(或一脱脂炉)在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂例如为水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂);在一实施例中,若所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂即为纯水;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;在本步骤中,所述高温烧结处理是在一加热炉中进行,所述加热炉例如为真空炉或连续烧结炉,其内进行抽真空或填充氮气及/或氩气/氢气等惰性/还原气体;所述高温烧结的温度介于1000至1500℃之间,例如1000、1200、1300或1500℃,但并不限于此;所述高温烧结的时间介于1.0至12小时之间,例如1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10小时,但并不限于此;所述高温烧结后的冷却的速率为1至20℃/分,例如1、2、5、8、10、12、15、18或20℃/分,但并不限于此;冷却至常温后,所述配重块合金具有17.6克/立方公分(g/cm3)的比重。
对比例2(CN201310504845.X)
首先,配重块合金制造方法的步骤(S01):准备一金属混合粉末,包含钨粉、铬-铁粉及镍粉,在本步骤中,所述金属混合粉末包含90wt%至95wt%的钨粉;以及其余重量(即10wt%至5wt%)则为重量比1:1~5的铬-铁粉及镍粉,所述铬-铁粉及镍粉的重量比例如为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:4或1:5等,再者,所述铬-铁粉中的铬所占重量比例介于15%至70%,上述钨粉、铬-铁粉及镍粉的粒径优选的分别介于0.1微米(μm)至45微米之间,上述铬-铁粉是指铬与铁的合金粉末;
接着,将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一黏结剂混合成一胚料,在本步骤中,所述金属混合粉末与黏结剂的预定重量比例介于99:1至90:10,黏结剂例如可选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂(如烷类溶剂)在常温或高温下加以去除;
随后,将所述胚料射出至一模具中成型为一初胚。在本步骤中,上述金属混合粉末与黏结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述黏结剂;之后,卸除所述模具以及去除所述初胚中的黏结剂;
最后,对上述去除所述黏结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;冷却至常温后,所述配重块合金具有17克/立方公分(g/cm3)的比重。
应用实施例1
将上述配重块合金与一不锈钢,低碳钢材质及钛合金材质的球头本体进行焊接,接着对其进行拉伸试验,可得到所述配重块合金与球头本体之间的焊接处的抗拉强度;上述焊接结合方式可为激光焊接、离子焊接或氩弧焊接;焊接使用的焊条可为329、312、630、308及6-4钛合金焊条。
如图1所示,是本发明应用实施例1中配重块和不锈钢球头之间的连接关系示意图;其中,1为不锈钢球头,2为配重块1,3为配重块2。
如图2所示,是本发明应用实施例1中配重块和钛合金球头之间的连接关系示意图;其中,1-1为钛合金球头,2-1为配重块3。
对比例1制备的配重块合金经过与不锈钢焊接/拉伸后,很容易就断裂,该配重块合金与不锈钢焊接时不能充分熔合,焊接强度很低:19ksi;需要堆焊,否则炮击会断裂,只能藏在球头内部使用;对比例2的配重块比重为17克/立方公分(g/cm3),但是其焊接抗拉强度只有24ksi,也只能藏在球头内部使用。
实施例1制备的配重块则与不锈钢焊接时充分熔合,焊接强度为51ksi;实施例2焊接强度为54ksi;实施例3焊接强度为48ksi;实施例4焊接强度为74ksi;实施例5焊接强度为42ksi;实施例6焊接强度为46ksi;实施例7焊接强度为44ksi;提高了2倍以上。
应用实施例2
对比例1制备的配重块经过与低碳钢球头本体焊接/拉伸后,很容易就断裂,该配重块合金与低碳钢焊接时不能充分熔合,焊接强度很低18ksi,需要堆焊,否则炮击会断裂,只能藏在球头内部使用;对比例2的配重块比重为17克/立方公分(g/cm3),但是其焊接抗拉强度只有22ksi,也只能藏在球头内部使用。
实施例1制备的配重块则与低碳钢焊接时充分熔合,焊接强度为51ksi;实施例2焊接强度为52ksi;实施例3焊接强度为47ksi,实施例4焊接强度为72ksi;实施例5焊接强度为42ksi;实施例6焊接强度为45ksi;实施例7焊接强度为44ksi;提高了2倍以上。
应用实施例3
对比例1制备的配重块合金经过与钛合金球头本体用钛合金焊条焊接/拉伸后,很容易就断裂,该配重块合金与钛合金焊接时不能充分熔合,焊接强度很低,14ksi,需要堆焊,否则炮击会断裂,只能藏在球头内部使用或者需要用银基焊接助剂,导致球头的制作成本很高;对比例2的配重块比重为17克/立方公分(g/cm3),但是其焊接抗拉强度只有16ksi,也只能藏在球头内部使用,或者需要用银基焊接助剂,导致球头的制作成本很高。
实施例1制备的配重块则与钛合金球头本体用钛合金焊条焊接时充分熔合,焊接强度为47ksi;实施例2焊接强度为49ksi;实施例3焊接强度为44ksi,实施例4焊接强度为67ksi;实施例5焊接强度为40ksi;实施例6焊接强度为43ksi;实施例7焊接强度为42ksi;提高了2倍以上。
与现有的高尔夫球杆配重块用高比重钨镍铁合金相比,本发明的高尔夫球杆配重块的焊接强度提高了2倍以上;可以通过球头炮击测试,而且在打磨抛光电镀后没有缩孔或裂纹,外观完美,完全符合高尔夫球头的外观要求。
以上所述,仅是本发明的最佳实施例及对照实施案例,并非对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本领域的技术人员利用上述揭示的技术内容加以变更或者改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于,其组份如下:镍4.6重量%-20.5重量%,铁2.8重量%-5重量%,钨74重量%-91%,钴1.6重量%-3.0重量%。
2.一种用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于,其组份如下:镍4.6重量%-7.5重量%,铁2.8重量%-5重量%,钨88重量%-91%,钴1.6重量%-3.0重量%。
3.如权利要求2所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于:所述组份为镍5.4重量%,铁3重量%,钨90重量%,钴1.6重量%。
4.如权利要求2所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于:所述组份为镍5.4重量%,铁4重量%,钨89重量%,钴1.6重量%。
5.如权利要求2所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于:所述组份为镍4.6重量%,铁2.8重量%,钨91重量%,钴1.6重量%。
6.如权利要求1所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块,其特征在于:所述高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的比重为14.5-17.5g/cm3;优选为16.5-17.5g/cm3。
7.权利要求1中所述用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的制备方法,其步骤如下:
(1)备料:所用金属粉末为还原钨粉、羟基镍粉、羟基铁粉和钴粉;
(2)配粉:首先在洁净的工作环境中按要求的重量比称取相应重量筛选过的钨粉、铁粉、镍粉和钴粉,钨镍铁钴重量比为钨:74%-91%,镍:4.6%-20.5%,铁:2.8%-5%;钴1.6%-3.0%;
(3)初步混合:将步骤(2)中所得钨粉、镍粉、铁粉和钴粉在不锈钢盘里进行初步混合,一层钨粉,一层镍粉,一层铁粉,一层钴粉;
(4)混合:将初步混合后的合金粉装入混料机进行机械混合,得金属混合粉末;
(5)钨、镍、铁、钴混、喂料:将上述金属混合粉末按一预定重量比例与一粘结剂混合成一胚料;
(6)配重块制备:将步骤(5)所述胚料射出至一模具中成型为一初胚;在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;对上述去除所述粘结剂后的初胚进行高温烧结,以在冷却后形成一配重块合金;
(7)脱气处理:步骤(6)烧结完成的配重块合金,再转移到真空炉进行第二次低温烧结,除去残留的气体,冷却至常温后得到最终的产品。
8.如权利要求7所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述钨镍铁钴重量比为钨:88%-91%,镍:4.6%-7.5%,铁:2.8%-5%;钴1.6%-3.0%。
9.如权利要求6或7中所述的用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述各粉末的物理性质为:钨粉的W含量>99.95%,粒度2-5μm;镍粉的Ni含量>99.8%,粒度3-5μm;铁粉的Fe含量>99.5%,粒度3-5μm;钴粉的Co含量>99.8%,粒度3~10μm;所述步骤(4)中所述混料机为V形混料器;所述V形混料器中的混合时间为24h,转速为50r/min;所述步骤(5)中所述金属混合粉末与粘结剂的预定重量比例介于99:1至90:10;所述步骤(5)中所述粘结剂选自琼脂、热塑性塑料、橡胶、蜡或甲醛,其可选择利用水、强酸或有机溶剂在常温或高温下加以去除;所述粘结剂选自琼脂;所述步骤(6)中,上述金属混合粉末与粘结剂混合后得到的胚料用于进行金属粉末射出成型制造方法,首先所述胚料被置入一射出成型机中,并由所述射出成型机挤出至一模具的一模穴中成型为一初胚,此时的初胚中仍含有所述粘结剂;上述模具的模穴的形状依最终配重块形状需求加以设计;卸除所述模具以及去除所述初胚中的粘结剂;在本步骤中,依照所述粘结剂的种类与特性,选择利用一溶剂在20至600℃下处理0.5至48小时,以去除所述初胚中的粘结剂;所述溶剂为水、强酸或有机溶剂;所述粘结剂选自琼脂或蜡,所述溶剂为纯水;所述步骤(7)中所述低温烧结:温度介于900至1400℃之间,时间介于1.0至12小时之间。
10.如权利要求1-6中任一项所述用于高尔夫球头的高焊接强度高比重钨镍铁钴合金配重块的应用,用于高尔夫球头,所述钨镍铁钴合金配重块的比重为14.5-17.5g/cm3,并且所述钨镍铁钴合金配重块与高尔夫球头之间用合金钢焊条或钛合金焊条直接焊接,焊接强度达到40至74ksi;所述钨镍铁钴合金配重块的比重优选为16.5-17.5g/cm3,焊接强度达到40至55ksi。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112030056A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 江苏腾征新材料研究院有限公司 | 复合球形含能合金毁伤元及其制造方法 |
CN113136513A (zh) * | 2021-04-10 | 2021-07-20 | 广州市华司特合金制品有限公司 | 一种高尔夫球杆杆头配重块合金材料及其制备方法 |
CN117600494A (zh) * | 2024-01-24 | 2024-02-27 | 安庆瑞迈特科技有限公司 | 一种提高3d打印准直器耐腐蚀性和强度的打印方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1172755A (en) * | 1967-08-31 | 1969-12-03 | Gen Electric & English Elect | Improvements in or relating to Dense Alloys. |
CN103056372A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-04-24 | 洛阳高新四丰电子材料有限公司 | 一种制备钨镍铁合金零部件的方法 |
CN103773982A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 大田精密工业股份有限公司 | 高尔夫球头的配重块合金及其制造方法 |
CN106555092A (zh) * | 2016-11-20 | 2017-04-05 | 袁汝明 | 一种高尔夫球杆配重块用高比重钨镍铁合金及其制备方法 |
CN108315624A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-24 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | 一种高性能钨合金棒材及其制备方法 |
-
2018
- 2018-09-03 CN CN201811022391.1A patent/CN110358958A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1172755A (en) * | 1967-08-31 | 1969-12-03 | Gen Electric & English Elect | Improvements in or relating to Dense Alloys. |
CN103773982A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 大田精密工业股份有限公司 | 高尔夫球头的配重块合金及其制造方法 |
CN103056372A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-04-24 | 洛阳高新四丰电子材料有限公司 | 一种制备钨镍铁合金零部件的方法 |
CN106555092A (zh) * | 2016-11-20 | 2017-04-05 | 袁汝明 | 一种高尔夫球杆配重块用高比重钨镍铁合金及其制备方法 |
CN108315624A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-24 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | 一种高性能钨合金棒材及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
F.V.莱内尔著: "《粉末冶金原理和应用》", 30 November 1989, 冶金工业出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112030056A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 江苏腾征新材料研究院有限公司 | 复合球形含能合金毁伤元及其制造方法 |
CN113136513A (zh) * | 2021-04-10 | 2021-07-20 | 广州市华司特合金制品有限公司 | 一种高尔夫球杆杆头配重块合金材料及其制备方法 |
CN117600494A (zh) * | 2024-01-24 | 2024-02-27 | 安庆瑞迈特科技有限公司 | 一种提高3d打印准直器耐腐蚀性和强度的打印方法 |
CN117600494B (zh) * | 2024-01-24 | 2024-04-02 | 安庆瑞迈特科技有限公司 | 一种提高3d打印准直器耐腐蚀性和强度的打印方法 |
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