JP2001129132A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents
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- head
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- steel
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- A63B53/04—Heads
- A63B53/0408—Heads characterised by specific dimensions, e.g. thickness
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- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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- A63B53/0408—Heads characterised by specific dimensions, e.g. thickness
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- Wood Science & Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミート率を向上させることができ、しかも、
設計の自由度があり、加工性もよく、低コストで生産す
ることを可能にする。 【解決手段】 金属材料で作製した中空なゴルフクラブ
ヘッドであって、ヘッド本体11と、フェース部12
と、クラウン部13とからなる3ピース構造であって、
ヘッド本体11とクラウン部13を鋳造又はプレスフォ
ーミングで成形し、フェース部12をプレスフォーミン
グで成形し、それらを溶接により接合したものである。
使用する金属材料は、マルテンサイト系折出硬化型ステ
ンレス鋼、マルエージング鋼、マルエージングステンレ
スの中から選択されたものであり、比重7.70以上の
材料のみを使用し、ヘッド単体の体積が280〜320
ccであり、その重量が180〜205gである。
設計の自由度があり、加工性もよく、低コストで生産す
ることを可能にする。 【解決手段】 金属材料で作製した中空なゴルフクラブ
ヘッドであって、ヘッド本体11と、フェース部12
と、クラウン部13とからなる3ピース構造であって、
ヘッド本体11とクラウン部13を鋳造又はプレスフォ
ーミングで成形し、フェース部12をプレスフォーミン
グで成形し、それらを溶接により接合したものである。
使用する金属材料は、マルテンサイト系折出硬化型ステ
ンレス鋼、マルエージング鋼、マルエージングステンレ
スの中から選択されたものであり、比重7.70以上の
材料のみを使用し、ヘッド単体の体積が280〜320
ccであり、その重量が180〜205gである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルウッドと呼
ばれる金属材料による中空のゴルフクラブヘッドに関す
るものである。
ばれる金属材料による中空のゴルフクラブヘッドに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】最近のゴルフクラブは、開発の進化がめ
ざましく、ヘッドのラージ化、シャフトの長尺化、金属
材料の高強度化の実現等により発展してきた。これら
は、全て、より遠くへ、より方向性よく飛ばし、かつ、
より確実にミート率を高めることを目標に開発が進めら
れてきた。
ざましく、ヘッドのラージ化、シャフトの長尺化、金属
材料の高強度化の実現等により発展してきた。これら
は、全て、より遠くへ、より方向性よく飛ばし、かつ、
より確実にミート率を高めることを目標に開発が進めら
れてきた。
【0003】特に、金属材料に関しては、軽量(比重
4.5〜5.0)で、強度の高いチタン合金の出現によ
って、 一気に、ヘッドのラージ化とシャフトの長尺化が
進み、前述した目標に近づいてきている。
4.5〜5.0)で、強度の高いチタン合金の出現によ
って、 一気に、ヘッドのラージ化とシャフトの長尺化が
進み、前述した目標に近づいてきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この開発も、
そろそろ限界に近づいている。つまり、ゴルフクラブヘ
ッドは、ラージ化によって、慣性モーメントを大きく
し、ミート率を向上させるというものであり、ヘッド自
体の重量が限界にきているからである。例えば、45,
46インチのシャフトで、ヘッドの重量は、190〜2
00gまでが限界であると言われている。
そろそろ限界に近づいている。つまり、ゴルフクラブヘ
ッドは、ラージ化によって、慣性モーメントを大きく
し、ミート率を向上させるというものであり、ヘッド自
体の重量が限界にきているからである。例えば、45,
46インチのシャフトで、ヘッドの重量は、190〜2
00gまでが限界であると言われている。
【0005】一方、金属材料は、チタン合金(6−4T
i〜β型Tiまで)種々使用することができ、いづれに
してもゴルフクラブヘッドの材料として、最適(強度、
耐食性、加工性)であるが、コスト面が高くなってしま
うことが欠点である。
i〜β型Tiまで)種々使用することができ、いづれに
してもゴルフクラブヘッドの材料として、最適(強度、
耐食性、加工性)であるが、コスト面が高くなってしま
うことが欠点である。
【0006】本発明の目的は、前述した課題を解決し、
ヘッドのラージ化により、慣性モーメントをより大きく
し、ミート率を向上させることができ、しかも、設計の
自由度があり、加工性もよく、低コストで生産すること
ができるゴルフクラブヘッドを提供することである。
ヘッドのラージ化により、慣性モーメントをより大きく
し、ミート率を向上させることができ、しかも、設計の
自由度があり、加工性もよく、低コストで生産すること
ができるゴルフクラブヘッドを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるゴルフクラ
ブヘッドは、金属材料で作製した中空なゴルフクラブヘ
ッドであって、前記金属材料は、マルテンサイト系折出
硬化型ステンレス鋼、マルエージング鋼、マルエージン
グステンレスの中から選択されたものであることを特徴
とするものである。
ブヘッドは、金属材料で作製した中空なゴルフクラブヘ
ッドであって、前記金属材料は、マルテンサイト系折出
硬化型ステンレス鋼、マルエージング鋼、マルエージン
グステンレスの中から選択されたものであることを特徴
とするものである。
【0008】マルテンサイト系折出硬化型ステンレス鋼
としては、例えば、17−4PH(SUS630),P
H13−8Mo,Almar362,Custom45
5,15−5PH,Custom450,Custom
465,HT1770,NPH129s等を好適に使用
することができる。
としては、例えば、17−4PH(SUS630),P
H13−8Mo,Almar362,Custom45
5,15−5PH,Custom450,Custom
465,HT1770,NPH129s等を好適に使用
することができる。
【0009】マルエージング鋼(MARAGING S
TEEL)としては、例えば、18Ni−20,18N
i−24,18Ni−27などを好適に使用することが
できる。マルエージングステンレスとしては、例えば、
AM367,NAMSA164等を好適に使用すること
ができる。
TEEL)としては、例えば、18Ni−20,18N
i−24,18Ni−27などを好適に使用することが
できる。マルエージングステンレスとしては、例えば、
AM367,NAMSA164等を好適に使用すること
ができる。
【0010】また、本発明によるゴルフクラブヘッド
は、金属材料で作製した中空なゴルフクラブヘッドであ
って、前記金属材料は、比重7.70以上の材料のみを
使用し、ヘッド単体の体積が280〜320ccであ
り、ヘッド単体の重量が180〜205gであること
を、特徴とするものである。
は、金属材料で作製した中空なゴルフクラブヘッドであ
って、前記金属材料は、比重7.70以上の材料のみを
使用し、ヘッド単体の体積が280〜320ccであ
り、ヘッド単体の重量が180〜205gであること
を、特徴とするものである。
【0011】この場合に、完成品ヘッド単体の体積は、
300〜310ccであることがより好ましい。また、
完成品ヘッド単体の重量は、190〜200gであるこ
とがより好ましい。この理由は、ミート率向上の絶対条
件である慣性モーメントが3,000〜4,400g・
cm2 、より好ましくは、3,300〜4,000g・
cm2 の数値となるからである。
300〜310ccであることがより好ましい。また、
完成品ヘッド単体の重量は、190〜200gであるこ
とがより好ましい。この理由は、ミート率向上の絶対条
件である慣性モーメントが3,000〜4,400g・
cm2 、より好ましくは、3,300〜4,000g・
cm2 の数値となるからである。
【0012】本発明によるゴルフクラブヘッドは、
(1)〜(4)の構造、製造方法のものを好適に使用す
ることができる。 (1) ヘッド本体と、フェース部と、ソール部又はク
ラウン部とからなる3ピース構造であって、ヘッド本体
とソール部又はクラウン部を鋳造又はシート材からのプ
レスフォーミングで形成し、フェース部をプレスフォー
ミング又はフォージド(FORGED)で成形し、それ
らを溶接又はロウ付け(ブレージング)により接合した
ものである。この方法は、製品のコスト面や加工性及び
品質の安定性などの点から、特にすぐれている。
(1)〜(4)の構造、製造方法のものを好適に使用す
ることができる。 (1) ヘッド本体と、フェース部と、ソール部又はク
ラウン部とからなる3ピース構造であって、ヘッド本体
とソール部又はクラウン部を鋳造又はシート材からのプ
レスフォーミングで形成し、フェース部をプレスフォー
ミング又はフォージド(FORGED)で成形し、それ
らを溶接又はロウ付け(ブレージング)により接合した
ものである。この方法は、製品のコスト面や加工性及び
品質の安定性などの点から、特にすぐれている。
【0013】(2) ヘッド本体と、ソール部又はクラ
ウン部とからなる2ピース構造であって、ヘッド本体を
真空鋳造又は大気鋳造で成形し、ソール部又はクラウン
部を大気鋳造で成形し、それらを溶接又はロウ付けによ
り接合したものである。
ウン部とからなる2ピース構造であって、ヘッド本体を
真空鋳造又は大気鋳造で成形し、ソール部又はクラウン
部を大気鋳造で成形し、それらを溶接又はロウ付けによ
り接合したものである。
【0014】(3) 少なくとも、フェース部をシート
材からのプレスフォーミング又は丸棒からのフォージド
で成形し、フェース部と他の部分とを、溶接又はロウ付
けにより接合したものである。
材からのプレスフォーミング又は丸棒からのフォージド
で成形し、フェース部と他の部分とを、溶接又はロウ付
けにより接合したものである。
【0015】(4) ヘッド本体と、ソール部と、クラ
ウン部と、ネック部とからなる4ピース構造であって、
それらを鋳造又はシート材からのプレスフォーミングに
よって成形し、溶接又はロウ付けにより接合したもので
ある。
ウン部と、ネック部とからなる4ピース構造であって、
それらを鋳造又はシート材からのプレスフォーミングに
よって成形し、溶接又はロウ付けにより接合したもので
ある。
【0016】このように、本発明のゴルフクラブヘッド
は、今まで業界でも不可能と言われていた、比重の軽く
ない(重い)金属材料を、ヘッド全体に使用し、かつ、
ヘッド体積をどこまでラージ化できるか、また、強度を
保てるかという課題を解決すると共に、生産性がよく、
低コストで製造するという別の課題を解決した。そし
て、完成したゴルフクラブヘッドは、当然であるが、そ
のヘッド重量もシャフト長が使用可能な範囲とすること
ができる。
は、今まで業界でも不可能と言われていた、比重の軽く
ない(重い)金属材料を、ヘッド全体に使用し、かつ、
ヘッド体積をどこまでラージ化できるか、また、強度を
保てるかという課題を解決すると共に、生産性がよく、
低コストで製造するという別の課題を解決した。そし
て、完成したゴルフクラブヘッドは、当然であるが、そ
のヘッド重量もシャフト長が使用可能な範囲とすること
ができる。
【0017】そして、本発明は、当然、ミート率を向上
させるために、特に、金属材料の比重について、同一体
積のクラブヘッドで、ヘッド重量が同じであれば、ヘッ
ド本体,クラウン部,ソール部の肉厚を薄くしても、比
重の大きい金属素材ほど慣性モーメントが大きくなるこ
とに着眼して、金属材料を特定し、製造方法を研究した
結果生まれたものである。今まで、ゴルフクラブヘッド
は、一般的なステンレス鋼を鋳造することによって製造
してきたが、世界中で今だかつて、280cc以上の製
品で、強度面や重量面で満足するものがなかったが、本
発明によって、それを達成することができた。
させるために、特に、金属材料の比重について、同一体
積のクラブヘッドで、ヘッド重量が同じであれば、ヘッ
ド本体,クラウン部,ソール部の肉厚を薄くしても、比
重の大きい金属素材ほど慣性モーメントが大きくなるこ
とに着眼して、金属材料を特定し、製造方法を研究した
結果生まれたものである。今まで、ゴルフクラブヘッド
は、一般的なステンレス鋼を鋳造することによって製造
してきたが、世界中で今だかつて、280cc以上の製
品で、強度面や重量面で満足するものがなかったが、本
発明によって、それを達成することができた。
【0018】なお、このゴルフクラブヘッドは、その構
造(ロフト角、ライ角、フェースプログレッシュン、重
心角、重心距離、重心深度、重心高等)を適宜デザイン
することにより、さらに方向性がよく、飛距離を伸ばす
ことと、ヒッティング時の心地好い打感と打音をも、同
時に可能とするものである。
造(ロフト角、ライ角、フェースプログレッシュン、重
心角、重心距離、重心深度、重心高等)を適宜デザイン
することにより、さらに方向性がよく、飛距離を伸ばす
ことと、ヒッティング時の心地好い打感と打音をも、同
時に可能とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面などを参照しながら、
本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明によるゴルフクラブヘ
ッドの第1実施形態を示す図である。第1実施形態のゴ
ルフクラブヘッド10は、ヘッド本体11と、フェース
部12と、クラウン部13とからなる3ピース構造のも
のである。ヘッド本体11は、ネック部11aと、ソー
ル部11dが一体に成形され、フェース取付開口11b
と、クラウン取付開口11cが設けられている。このヘ
ッド本体11は、マルテンサイト系折出硬化型ステンレ
ス鋼(PH13−8Mo,比重7.9)を、大気鋳造に
より成形したものである。ソール部11dの厚みt1
は、0.7mmとした。
本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明によるゴルフクラブヘ
ッドの第1実施形態を示す図である。第1実施形態のゴ
ルフクラブヘッド10は、ヘッド本体11と、フェース
部12と、クラウン部13とからなる3ピース構造のも
のである。ヘッド本体11は、ネック部11aと、ソー
ル部11dが一体に成形され、フェース取付開口11b
と、クラウン取付開口11cが設けられている。このヘ
ッド本体11は、マルテンサイト系折出硬化型ステンレ
ス鋼(PH13−8Mo,比重7.9)を、大気鋳造に
より成形したものである。ソール部11dの厚みt1
は、0.7mmとした。
【0020】フェース部12は、マルテンサイト系折出
硬化型ステンレス鋼(NPH129s,比重7.82)
を、冷間プレスフォーミングによって成形した。フェー
ス部12の厚みt2は、2.4mmとした。
硬化型ステンレス鋼(NPH129s,比重7.82)
を、冷間プレスフォーミングによって成形した。フェー
ス部12の厚みt2は、2.4mmとした。
【0021】クラウン部13は、マルテンサイト系折出
硬化型ステンレス鋼(17−4PH,比重7.9)を、
鋳造によって成形した。このクラウン部13の厚みt3
は、0.6mmとした。前述した各部の厚みt1,t
2,t3は、全て、アズキャスト(A/C)の厚みであ
って、完成品は、これから研磨されるために、研磨後は
当然薄くなり、t1では約0.1〜0.2mm、t2で
は、約0.2〜0.3mm、t3では、約0.05〜
0.1mm程度、上記の数値よりも薄くなる。
硬化型ステンレス鋼(17−4PH,比重7.9)を、
鋳造によって成形した。このクラウン部13の厚みt3
は、0.6mmとした。前述した各部の厚みt1,t
2,t3は、全て、アズキャスト(A/C)の厚みであ
って、完成品は、これから研磨されるために、研磨後は
当然薄くなり、t1では約0.1〜0.2mm、t2で
は、約0.2〜0.3mm、t3では、約0.05〜
0.1mm程度、上記の数値よりも薄くなる。
【0022】そして、ヘッド本体11のフェース取付開
口11bとクラウン取付開口11cに、フェース部12
とクラウン部13を溶接によって固定した。この結果、
本実施形態のゴルフクラブヘッド10は、体積が305
cc、重量が194gとなった。
口11bとクラウン取付開口11cに、フェース部12
とクラウン部13を溶接によって固定した。この結果、
本実施形態のゴルフクラブヘッド10は、体積が305
cc、重量が194gとなった。
【0023】ソール部ではなく、クラウン部13をヘッ
ド本体11へ溶接するようにした理由は、重量をより軽
くし、かつ、打音をよくするためである。つまり、クラ
ウン部13の面積は、ソール部11dの面積よりも小さ
いために、溶接部分の重量がより削減できることになる
からである。
ド本体11へ溶接するようにした理由は、重量をより軽
くし、かつ、打音をよくするためである。つまり、クラ
ウン部13の面積は、ソール部11dの面積よりも小さ
いために、溶接部分の重量がより削減できることになる
からである。
【0024】以上のようなゴルフクラブヘッド10を用
いて、2000発のヒッティングテストを行なった結
果、チタンに近い、心地よい高い金属音が発生し、音感
テストは、申し分のないものであった。また、慣性モー
メントを測定したところ、3750g・cm2 であっ
た。これは、チタン合金のクラブの400ccクラス又
はそれ以上の数値である。なお、完成品のヒッティング
テストにおいても、全ての部分の強度も問題はなかっ
た。
いて、2000発のヒッティングテストを行なった結
果、チタンに近い、心地よい高い金属音が発生し、音感
テストは、申し分のないものであった。また、慣性モー
メントを測定したところ、3750g・cm2 であっ
た。これは、チタン合金のクラブの400ccクラス又
はそれ以上の数値である。なお、完成品のヒッティング
テストにおいても、全ての部分の強度も問題はなかっ
た。
【0025】第1実施形態によれば、軽いチタン合金
(比重=4.5)の約1.7倍重いステンレス合金を用
いたにもかかわらず、305ccの体積かつ194gの
重量というゴルフクラブヘッドを作製することができ
た。そして、慣性モーメントが3750g・cm2 もあ
り、ミート率の向上を図ることが可能となった。しか
も、ステンレス合金であるから、安価に製造することが
できる。
(比重=4.5)の約1.7倍重いステンレス合金を用
いたにもかかわらず、305ccの体積かつ194gの
重量というゴルフクラブヘッドを作製することができ
た。そして、慣性モーメントが3750g・cm2 もあ
り、ミート率の向上を図ることが可能となった。しか
も、ステンレス合金であるから、安価に製造することが
できる。
【0026】(第2実施形態)図2は、本発明によるゴ
ルフクラブヘッドの第2実施形態を示す図である。第2
実施形態のゴルフクラブヘッド20は、ヘッド本体21
と、フェース部22と、ソール部24とからなる3ピー
ス構造のものである。ヘッド本体21は、ネック部21
aと、クラウン部21cとが一体に成形され、フェース
取付開口21bと、ソール取付開口21dが設けられて
いる。このヘッド本体11は、マルテンサイト系折出硬
化型ステンレス鋼(PH13−8Mo,比重7.9)
を、大気鋳造により成形したものである。このクラウン
部21cの厚みt3は、0.7mmとした。
ルフクラブヘッドの第2実施形態を示す図である。第2
実施形態のゴルフクラブヘッド20は、ヘッド本体21
と、フェース部22と、ソール部24とからなる3ピー
ス構造のものである。ヘッド本体21は、ネック部21
aと、クラウン部21cとが一体に成形され、フェース
取付開口21bと、ソール取付開口21dが設けられて
いる。このヘッド本体11は、マルテンサイト系折出硬
化型ステンレス鋼(PH13−8Mo,比重7.9)
を、大気鋳造により成形したものである。このクラウン
部21cの厚みt3は、0.7mmとした。
【0027】フェース部22は、マルテンサイト系折出
硬化型ステンレス鋼(NPH129s,比重7.82)
を、プレス加工によって成形した。フェース部22の厚
みt2は、2.2mmとした。
硬化型ステンレス鋼(NPH129s,比重7.82)
を、プレス加工によって成形した。フェース部22の厚
みt2は、2.2mmとした。
【0028】ソール部24は、マルテンサイト系折出硬
化型ステンレス鋼(17−4PH,比重7.9)を、一
般鋳造で成形した。ソール部24の厚みt1は、0.7
mmとした。
化型ステンレス鋼(17−4PH,比重7.9)を、一
般鋳造で成形した。ソール部24の厚みt1は、0.7
mmとした。
【0029】そして、ヘッド本体21のフェース取付開
口21bとソール取付開口21dに、フェース部22と
ソール部24を溶接とブレージングによって固定した。
この結果、本実施形態のゴルフクラブヘッド20は、体
積が285cc、重量が188gとなった。
口21bとソール取付開口21dに、フェース部22と
ソール部24を溶接とブレージングによって固定した。
この結果、本実施形態のゴルフクラブヘッド20は、体
積が285cc、重量が188gとなった。
【0030】以上のようなゴルフクラブヘッド20を用
いて、2,000発のヒッティングテストを行なった結
果、チタンに近い、心地よい高い金属音が発生し、音感
テストは、申し分のないものであった。また、慣性モー
メントを測定したところ、3,350g・cm2 であっ
た。
いて、2,000発のヒッティングテストを行なった結
果、チタンに近い、心地よい高い金属音が発生し、音感
テストは、申し分のないものであった。また、慣性モー
メントを測定したところ、3,350g・cm2 であっ
た。
【0031】第2実施形態では、ヘッドをより大きく
し、さらに、低重心設計ができるという利点がある。つ
まり、ソール部を後から取り付けるので、ソール部の厚
みを自由に設計できると同時に、重心のコントロール
も、ソール部で行なうことができるからである。
し、さらに、低重心設計ができるという利点がある。つ
まり、ソール部を後から取り付けるので、ソール部の厚
みを自由に設計できると同時に、重心のコントロール
も、ソール部で行なうことができるからである。
【0032】次に、前記各実施形態のゴルフグラブヘッ
ド10,20を実現する析出硬化型マルテンサイト系ス
テンレス鋼についてさらに詳細に説明する。この析出硬
化型マルテンサイト系ステンレス鋼は、以下のような特
徴を有するものが好適に使用される。 (i ) 重量比で、C:0.01%以下、N:0.01
%以下、Si:0.1%以下、Mn:0.1%以下、C
r:10.0〜12.5%、Ni:8.5〜10.5
%、Mo:1.5〜2.5%、Ti:1.2〜1.6
%、B:0.001〜0.005%、但し、C+N:
0.015%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的
不純物からなり、かつ、前記元素の含有量が以下の式
(1)を満足すること。 957−4930×(C(%)+N(%)−23.5×Cr(%)−44.8 ×Ni(%)−28.7×Mo(%)−22.2×Ti(%)≧120 ・・ ・・(1)
ド10,20を実現する析出硬化型マルテンサイト系ス
テンレス鋼についてさらに詳細に説明する。この析出硬
化型マルテンサイト系ステンレス鋼は、以下のような特
徴を有するものが好適に使用される。 (i ) 重量比で、C:0.01%以下、N:0.01
%以下、Si:0.1%以下、Mn:0.1%以下、C
r:10.0〜12.5%、Ni:8.5〜10.5
%、Mo:1.5〜2.5%、Ti:1.2〜1.6
%、B:0.001〜0.005%、但し、C+N:
0.015%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的
不純物からなり、かつ、前記元素の含有量が以下の式
(1)を満足すること。 957−4930×(C(%)+N(%)−23.5×Cr(%)−44.8 ×Ni(%)−28.7×Mo(%)−22.2×Ti(%)≧120 ・・ ・・(1)
【0033】上記(i )に加えて、 (ii)重量比で、V:0.1〜0.5%を含有するこ
と。 (iii )引張強さが1700MPaを越えること。 (iv)Ms点が130℃以上で、かつ、溶接して使用さ
れること。
と。 (iii )引張強さが1700MPaを越えること。 (iv)Ms点が130℃以上で、かつ、溶接して使用さ
れること。
【0034】本件発明者等は、10〜13Cr−7〜1
0Niの析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼の強
度及び靱性の向上について検討した。まず、Ms点に及
ぼす合金元素C+N、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、
Ti、Vの影響について説明する。図3は、(C+N)
とMs点の関係を示すグラフである。C、Nは、Ms点
降下にいちじるしく影響することは周知の事実である
が、(C+N)≦0.015%では、さらにその影響度
が大きくなることが判明した。
0Niの析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼の強
度及び靱性の向上について検討した。まず、Ms点に及
ぼす合金元素C+N、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、
Ti、Vの影響について説明する。図3は、(C+N)
とMs点の関係を示すグラフである。C、Nは、Ms点
降下にいちじるしく影響することは周知の事実である
が、(C+N)≦0.015%では、さらにその影響度
が大きくなることが判明した。
【0035】図4は、Si、Mn、Mo、V、Nb、T
i量とMs点の関係を示すグラフである。Si、Mn、
Mo、Tiは、この合金系においても、Ms点を大きく
降下させることが確認された。Nbは、少量添加でMs
点を大きく降下させること、及び、Vは、Ms点にほと
んど影響しないことが判明した。図5は、Cr、Ni量
とMs点の関係を示すグラフである。Cr、Niは、こ
の合金系においても、Ms点を大きく降下させることが
確認された。
i量とMs点の関係を示すグラフである。Si、Mn、
Mo、Tiは、この合金系においても、Ms点を大きく
降下させることが確認された。Nbは、少量添加でMs
点を大きく降下させること、及び、Vは、Ms点にほと
んど影響しないことが判明した。図5は、Cr、Ni量
とMs点の関係を示すグラフである。Cr、Niは、こ
の合金系においても、Ms点を大きく降下させることが
確認された。
【0036】上記の実験事実を基にして、Ms点とマル
テンサイト変態の関係を詳細に調査した。その結果、M
s点が120℃以上であれば、溶体化後に実質的にマル
テンサイトになること、及び、Ms点が120℃以上と
なる成分系は、上記式(1)で規定されることを見出し
た。さらに、析出硬化元素であるTiの硬さ及び靱性へ
の影響について詳細に研究した。Ti添加量が多いほど
強度は高くなるとともに、靱性は劣化することは周知の
ことであるが、Ti/Niが0.16以内であれば、急
激な靱性劣化はないことを見出した。
テンサイト変態の関係を詳細に調査した。その結果、M
s点が120℃以上であれば、溶体化後に実質的にマル
テンサイトになること、及び、Ms点が120℃以上と
なる成分系は、上記式(1)で規定されることを見出し
た。さらに、析出硬化元素であるTiの硬さ及び靱性へ
の影響について詳細に研究した。Ti添加量が多いほど
強度は高くなるとともに、靱性は劣化することは周知の
ことであるが、Ti/Niが0.16以内であれば、急
激な靱性劣化はないことを見出した。
【0037】以上の研究により、固溶化処理後にサブゼ
ロ処理及び冷間加工をすることなく、時効処理によっ
て、1,700MPa以上の強度が得られる析出硬化型
マルテンサイト系ステンレス鋼を発明するに至った。以
下に、本発明に係る析出硬化型マルテンサイト系ステン
レス鋼の合金成分限定理由を説明する。
ロ処理及び冷間加工をすることなく、時効処理によっ
て、1,700MPa以上の強度が得られる析出硬化型
マルテンサイト系ステンレス鋼を発明するに至った。以
下に、本発明に係る析出硬化型マルテンサイト系ステン
レス鋼の合金成分限定理由を説明する。
【0038】C:0.01%以下 Cが増大するとマルテンサイトの硬さが上昇し、冷間加
工性が悪化する。また、炭化物を形成し、靱性や耐食性
が劣化する。さらに、CはMs点を著しく低下させる元
素であり、低く抑える必要がある。したがって、0.0
1%以下とする。また、NもCと同様のMs点降下作用
があるため、(C+N)≦0.015%とする。
工性が悪化する。また、炭化物を形成し、靱性や耐食性
が劣化する。さらに、CはMs点を著しく低下させる元
素であり、低く抑える必要がある。したがって、0.0
1%以下とする。また、NもCと同様のMs点降下作用
があるため、(C+N)≦0.015%とする。
【0039】N:0.01%以下 Nが増大すると窒化物を形成し、靱性や耐食性が劣化す
る。さらに、NはMs点を大きく低下させる元素であ
り、低く抑える必要がある。したがって、0.01%以
下とする。また、CもNと同様のMs点降下作用がある
ため、(C+N)≦0.015%とする。
る。さらに、NはMs点を大きく低下させる元素であ
り、低く抑える必要がある。したがって、0.01%以
下とする。また、CもNと同様のMs点降下作用がある
ため、(C+N)≦0.015%とする。
【0040】Si:0.1%以下 Siは、固溶強化元素であるが、靱性を損なうので、
0.1%以下とする。
0.1%以下とする。
【0041】Mn:0.1%以下 Mnは、非金属介在物MnSを形成しやすく、MnS
は、靱性を劣化させるだけでなく、耐食性も劣化させる
ので、0.1%以下とする。
は、靱性を劣化させるだけでなく、耐食性も劣化させる
ので、0.1%以下とする。
【0042】Cr:10.0〜12.5% Crは、耐食性を維持するのに必須の元素であり、その
ためには10.0%以上の添加が必要である。過剰に添
加するとMs点降下し、溶体化後にオーステナイトが多
く残留し、時効硬さが低下する。また、δフェライトが
生成し、靱性が損なわれるので、上限を12.5%とす
る。
ためには10.0%以上の添加が必要である。過剰に添
加するとMs点降下し、溶体化後にオーステナイトが多
く残留し、時効硬さが低下する。また、δフェライトが
生成し、靱性が損なわれるので、上限を12.5%とす
る。
【0043】Ni:8.5〜10.5% Niは、強度と靱性を確保するのに重要な元素であり、
8.5%を下限とする。過多に添加するとMs点が降下
し、溶体化後にオーステナイトが多く残留するので、1
0.5%を上限とする。
8.5%を下限とする。過多に添加するとMs点が降下
し、溶体化後にオーステナイトが多く残留するので、1
0.5%を上限とする。
【0044】Mo:1.5〜2.5% Moは、耐食性向上に有効な元素であるとともに、析出
強化に寄与する元素である。1.5%以上の添加でない
とその効果は小さく、2.5%以上添加すると靱性が悪
化するとともに、δフェライトが生成するので、1.5
〜2.5%とする。
強化に寄与する元素である。1.5%以上の添加でない
とその効果は小さく、2.5%以上添加すると靱性が悪
化するとともに、δフェライトが生成するので、1.5
〜2.5%とする。
【0045】V:0.5%以下 Vは、本発明における重要な元素である。Vは、Nbと
同様に炭化物、窒化物形成元素であり、C、Nを固定す
る効果があるとともに、結晶粒微細化にも寄与する元素
である。V、NbのMs点への影響について研究した結
果、NbはMs点を降下させるが、VはMs点には影響
しないことを見出した。Ms点に影響せず、強化作用が
あることは、利用価値が大きいが、過多に添加すると靱
性が悪化するので、0.1〜0.5%とする。
同様に炭化物、窒化物形成元素であり、C、Nを固定す
る効果があるとともに、結晶粒微細化にも寄与する元素
である。V、NbのMs点への影響について研究した結
果、NbはMs点を降下させるが、VはMs点には影響
しないことを見出した。Ms点に影響せず、強化作用が
あることは、利用価値が大きいが、過多に添加すると靱
性が悪化するので、0.1〜0.5%とする。
【0046】Ti:1.2〜1.6% Tiは、Niと金属間化合物を生成して鋼の強度向上に
寄与する元素である。また、Tiは、本発明鋼の析出硬
化にも大きく寄与する元素である。しかし、過多に添加
すると靱性が著しく劣化するので、1.2〜1.6%と
する。
寄与する元素である。また、Tiは、本発明鋼の析出硬
化にも大きく寄与する元素である。しかし、過多に添加
すると靱性が著しく劣化するので、1.2〜1.6%と
する。
【0047】B:0.001〜0.005% Bは、熱間加工性の向上に有効な元素である。ただし、
多量添加は、逆に加工性を劣化させるので、0.001
〜0.005%とする。
多量添加は、逆に加工性を劣化させるので、0.001
〜0.005%とする。
【0048】以下に、表1に示す化学成分からなる本発
明鋼(試験片No.1〜No.5)と比較鋼(No.6
〜No.10)について、真空溶解炉で10kg鋼塊を
溶製した。得られた鋼塊を熱間鍛造及び熱間圧延によっ
て板厚5mmにした後、冷間圧延によって厚さ3.0m
mに加工し、試験片を得た。熱処理は、950℃の溶体
化処理(水冷15℃)後、500℃の時効処理を実施し
た。引張り試験片は、ASTM E8の試験片で、シャ
ルピー試験片はASTME23のサブサイズ2.5mm
幅のVノッチ試験片である。
明鋼(試験片No.1〜No.5)と比較鋼(No.6
〜No.10)について、真空溶解炉で10kg鋼塊を
溶製した。得られた鋼塊を熱間鍛造及び熱間圧延によっ
て板厚5mmにした後、冷間圧延によって厚さ3.0m
mに加工し、試験片を得た。熱処理は、950℃の溶体
化処理(水冷15℃)後、500℃の時効処理を実施し
た。引張り試験片は、ASTM E8の試験片で、シャ
ルピー試験片はASTME23のサブサイズ2.5mm
幅のVノッチ試験片である。
【0049】
【表1】
【0050】表2に、本発明鋼(試験片No.1〜N
o.5)及び比較鋼(No.6〜No.10)の時効処
理後の残留オーステナイト、引張強さ、シャルピー衝撃
値を示す。表2から明らかなように、本発明鋼は、引張
強さも高く、かつ、シャルピー衝撃値も高く、強度と靱
性を兼ね備えていることがわかる。これに対して、比較
鋼No.6は、引張強さ(強度)は高いが、シャルピー
衝撃値が低い。また、比較鋼No.7及びNo.8は、
残留オーステナイトが存在し、シャルピー衝撃値は高い
が強度が低い。比較鋼No.9は、Tiは過剰添加した
ものであり、強度は高いが、シャルピー衝撃値は著しく
低い。また、比較鋼No.10は従来鋼であり、シャル
ピー衝撃値は高いが強度が低い。
o.5)及び比較鋼(No.6〜No.10)の時効処
理後の残留オーステナイト、引張強さ、シャルピー衝撃
値を示す。表2から明らかなように、本発明鋼は、引張
強さも高く、かつ、シャルピー衝撃値も高く、強度と靱
性を兼ね備えていることがわかる。これに対して、比較
鋼No.6は、引張強さ(強度)は高いが、シャルピー
衝撃値が低い。また、比較鋼No.7及びNo.8は、
残留オーステナイトが存在し、シャルピー衝撃値は高い
が強度が低い。比較鋼No.9は、Tiは過剰添加した
ものであり、強度は高いが、シャルピー衝撃値は著しく
低い。また、比較鋼No.10は従来鋼であり、シャル
ピー衝撃値は高いが強度が低い。
【0051】
【表2】
【0052】上記高強度析出硬化型マルテンサイト系ス
テンレス鋼は、固溶化処理後のサブゼロ処理又は溶体化
後の冷間加工をすることなく、時効処理のみによって、
高靱性,高強度が得られる。このため、本実施形態の厚
みであっても、十分な靱性や強度をもったゴルフクラブ
ヘッドとすることができる。
テンレス鋼は、固溶化処理後のサブゼロ処理又は溶体化
後の冷間加工をすることなく、時効処理のみによって、
高靱性,高強度が得られる。このため、本実施形態の厚
みであっても、十分な靱性や強度をもったゴルフクラブ
ヘッドとすることができる。
【0053】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、最大級の慣性モーメントを実現することがてきる
ので、ヒッティング時のミート率を高め、ミスショット
を限りなく減少させることができる。また、設計の自由
度があり、加工性もよく、低コストで生産することがで
きる、という効果がある。
れば、最大級の慣性モーメントを実現することがてきる
ので、ヒッティング時のミート率を高め、ミスショット
を限りなく減少させることができる。また、設計の自由
度があり、加工性もよく、低コストで生産することがで
きる、という効果がある。
【図1】本発明によるゴルフクラブヘッドの第1実施形
態を示す図である。
態を示す図である。
【図2】本発明によるゴルフクラブヘッドの第2実施形
態を示す図である。
態を示す図である。
【図3】析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼の
(C+N)とMs点の関係を示すグラフである。
(C+N)とMs点の関係を示すグラフである。
【図4】析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼のS
i、Mn、Mo、V、Nb、Ti量とMs点の関係を示
すグラフである。
i、Mn、Mo、V、Nb、Ti量とMs点の関係を示
すグラフである。
【図5】析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼のC
r、Ni量とMs点の関係を示すグラフである。
r、Ni量とMs点の関係を示すグラフである。
10 ゴルフクラブヘッド 11 ヘッド本体 12 フェース部 13 クラウン部 20 ゴルフクラブヘッド 21 ヘッド本体 22 フェース部 24 ソール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古澤 貞良 富山県新湊市八幡町3丁目10番15号 日本 高周波鋼業株式会社富山製造所内 (72)発明者 野村 伸吾 東京都中央区日本橋1丁目3番13号 日本 高周波鋼業株式会社内 (72)発明者 飯原 多加始 東京都中央区日本橋1丁目3番13号 日本 高周波鋼業株式会社内 Fターム(参考) 2C002 AA02 CH06 MM04 PP02 PP03
Claims (3)
- 【請求項1】 金属材料で作製した中空なゴルフクラブ
ヘッドであって、 前記金属材料は、マルテンサイト系折出硬化型ステンレ
ス鋼、マルエージング鋼、マルエージングステンレスの
中から選択されたものであること、を特徴とするゴルフ
クラブヘッド。 - 【請求項2】 金属材料で作製した中空なゴルフクラブ
ヘッドであって、 前記金属材料は、比重7.70以上の材料のみを使用
し、 ヘッド単体の体積が280〜320ccであり、 ヘッド単体の重量が180〜205gであること、を特
徴とするゴルフクラブヘッド。 - 【請求項3】 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドに
おいて、 鋳造又はシート材からのプレスフォーミングで成形した
ヘッド本体と、プレスフォーミング又はフォージドで成
形したフェース部と、鋳造又はシート材からのプレスフ
ォーミングで成形したソール部又はクラウン部とを、溶
接又はロウ付けによって接合したことを特徴とするゴル
フクラブヘッド。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31385699A JP2001129132A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | ゴルフクラブヘッド |
KR1019990061840A KR20010049144A (ko) | 1999-11-04 | 1999-12-24 | 골프 클럽 헤드 |
US09/474,400 US6334817B1 (en) | 1999-11-04 | 1999-12-29 | Golf club head |
US09/985,250 US20020045490A1 (en) | 1999-11-04 | 2001-11-02 | Golf club head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31385699A JP2001129132A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | ゴルフクラブヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001129132A true JP2001129132A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18046340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31385699A Pending JP2001129132A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | ゴルフクラブヘッド |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6334817B1 (ja) |
JP (1) | JP2001129132A (ja) |
KR (1) | KR20010049144A (ja) |
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