JP2012507632A - Ultra-high strength stainless steel alloy strip, method of manufacturing the same, and method of using the strip to manufacture a golf club head - Google Patents

Ultra-high strength stainless steel alloy strip, method of manufacturing the same, and method of using the strip to manufacture a golf club head Download PDF

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Abstract

ステンレス鋼の細長く薄いストリップ製品が開示されている。この製品は、重量パーセントにして、最大０．０３のＣと、最大１．０のＭｎと、最大０．７５のＳｉと最大０．０４０のＰと、最大０．０２０のＳと、１０．９〜１１．１のＣｒと、１０．９〜１１．１のＮｉと、０．９〜１．１のＭｏと、１．５〜１．６のＴｉと、最大０．２５のＡｌと、０．７〜０．８のＮｂと、最大１のＣｕと、最大０．０１０のＢと、最大０．０３０のＮを含有している耐食性合金から作られている。この合金の残部は、鉄と通常の不純物である。この細長く薄いストリップ製品は、固溶化熱処理及び時効硬化状態において、少なくとも２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）の室温引張強度を発揮する。前記ストリップ材を製造する方法と前記ストリップ材を用いてゴルフクラブヘッドを製造する方法も開示されている。  Stainless steel elongated and thin strip products are disclosed. This product is in weight percent up to 0.03 C, up to 1.0 Mn, up to 0.75 Si, up to 0.040 P, up to 0.020 S, 10. 9 to 11.1 Cr, 10.9 to 11.1 Ni, 0.9 to 1.1 Mo, 1.5 to 1.6 Ti, and up to 0.25 Al, It is made from a corrosion resistant alloy containing 0.7 to 0.8 Nb, a maximum of 1 Cu, a maximum of 0.010 B, and a maximum of 0.030 N. The balance of this alloy is iron and normal impurities. This elongated and thin strip product exhibits a room temperature tensile strength of at least 280 ksi (1930.5 MPa) in the solution heat treatment and age hardening conditions. A method of manufacturing the strip material and a method of manufacturing a golf club head using the strip material are also disclosed.

Description

本発明は、ステンレス鋼ストリップ材に関し、特に、非常に高い引張強さを有するステンレス鋼ストリップ製品、同製品を製造する方法及びゴルフクラブヘッドを製造するために同ストリップ製品を利用する方法に関するものである。   The present invention relates to a stainless steel strip material, and more particularly to a stainless steel strip product having a very high tensile strength, a method of manufacturing the product, and a method of using the strip product to manufacture a golf club head. is there.

ゴルフクラブの製造業者は、高強度フェースプレート材（ｆａｃｅｐｌａｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を常に追求している。非常に高い強度は、フェースプレート部を、より薄くさせることを可能にし、従って、より軽量にすることを可能にさせ、そのことが、ゴルフクラブヘッドの設計において設計者にゆとりを与えることとなっている。加えて、耐食性材料は、使用中に除去されてしまうような表面コーティング又はメッキを必要としないので、非ステンレス材料よりも好ましい。   Golf club manufacturers are constantly seeking high-strength faceplate materials. The very high strength allows the faceplate portion to be thinner and thus lighter, which gives designers more room in golf club head design. ing. In addition, corrosion resistant materials are preferred over non-stainless materials because they do not require surface coating or plating that would be removed during use.

この問題に対する現在の解決策は、ＣＵＳＴＯＭ ４５５合金のような標準的なＰＨステンレス鋼合金やＣＵＳＴＯＭ ４６５合金及びＣＵＳＴＯＭ ４７５合金のような新たに設計されたステンレス合金を使用することである。然しながら、ＣＵＳＴＯＭ ４５５合金及びＣＵＳＴＯＭ ４６５合金は、新たなゴルフクラブの設計において要望されているような強度レベルを発揮しない。ＣＵＳＴＯＭ ４７５合金は、非常に高い強度を発揮するが、高度に合金化されて、ゴルフクラブの製造プロセスにおいて許容できなることに加えて、ゴルフクラブの製造業者にとって高価になる。   The current solution to this problem is to use standard PH stainless steel alloys such as CUSTOM 455 alloy and newly designed stainless alloys such as CUSTOM 465 alloy and CUSTOM 475 alloy. However, CUSTOM 455 alloy and CUSTOM 465 alloy do not exhibit the strength levels as desired in new golf club designs. CUSTOM 475 alloy provides very high strength, but in addition to being highly alloyed and acceptable in the golf club manufacturing process, it is expensive for golf club manufacturers.

更に、多くのゴルフクラブヘッドは、一般的に、フェースプレートを備えたキャストボディ（ｃａｓｔ ｂｏｄｙ）を用いて製造されている。キャストボディ材は、一般的に、１７−４ ＰＨステンレス鋼又は１５−５ ＰＨステンレス鋼のような析出硬化型ステンレス鋼から作られている。ゴルフクラブヘッドは、一般的に、フェースプレートをキャストボディに溶接してから、最終的な特性を発揮させるためにフェースプレートとキャストボディとの組立体全体を熱処理することにより作られている。ゴルフクラブヘッドのキャストボディ用に一般的に用いられる合金は約１９００°Ｆ（１０３８℃）の溶解温度を有しているのに対し、公知のフェースプレート材料は１５５０°Ｆ〜１８００°Ｆ（８４３℃〜９８２℃）の範囲の溶解温度を有している。熱処理温度に関するこのミスマッチによって、クラブボディ又はフェースプレート又はそれら双方が、ゴルフクラブヘッドの組立後の熱処理された状態において、最適な特性を決して発揮しないという結果を齎す。加えて、ＣＵＳＴＯＭ ４７５合金はゴルフクラブヘッドの組立後に再溶解させることができないので、該合金は全体的に異なった製造プロセスを屡々必要とする。   In addition, many golf club heads are generally manufactured using a cast body with a face plate. Cast body materials are typically made from precipitation hardening stainless steels such as 17-4 PH stainless steel or 15-5 PH stainless steel. Golf club heads are generally made by welding the face plate to the cast body and then heat treating the entire face plate and cast body assembly to achieve the final properties. Alloys commonly used for golf club head cast bodies have a melting temperature of about 1900 ° F. (1038 ° C.), whereas known faceplate materials range from 1550 ° F. to 1800 ° F. (843). A melting temperature in the range of from 0 ° C to 982 ° C. This mismatch in heat treatment temperature results in the club body and / or face plate never exhibiting optimum properties in the heat treated state after assembly of the golf club head. In addition, since CUSTOM 475 alloy cannot be remelted after assembly of the golf club head, the alloy often requires a totally different manufacturing process.

公知の材料の上述した不都合な点は、本発明によるステンレス鋼ストリップ製品によってかなりの程度解消される。   The aforementioned disadvantages of the known materials are overcome to a great extent by the stainless steel strip product according to the invention.

本発明の一側面によれば、重量パーセントにして、
Ｃ 最大０．０３
Ｍｎ 最大１．０
Ｓｉ 最大０．７５
Ｐ 最大０．０４０
Ｓ 最大０．０２０
Ｃｒ １０．９〜１１．１
Ｎｉ １０．９〜１１．１
Ｍｏ ０．９〜１．１
Ｔｉ １．５〜１．６
Ａｌ 最大０．２５
Ｎｂ ０．７〜０．８
Ｃｕ 最大１
Ｂ 最大０．０１０
Ｎ 最大０．０３０
を含有し且つ残部が鉄と通常の不純物である耐食性合金から作られたステンレス鋼ストリップ製品が得られる。この細長く薄いストリップ製品は、固溶化熱処理及び時効硬化された状態において、少なくとも約２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）の室温引張強さを発揮する。 According to one aspect of the invention, in weight percent,
C 0.03 max
Mn up to 1.0
Si maximum 0.75
P 0.040 max
S 0.020 max
Cr 10.9 to 11.1
Ni 10.9 to 11.1
Mo 0.9-1.1
Ti 1.5-1.6
Al maximum 0.25
Nb 0.7-0.8
Cu maximum 1
B Max 0.010
N 0.030 max
A stainless steel strip product is obtained which is made of a corrosion-resistant alloy which contains iron and the balance is iron and normal impurities. This elongated and thin strip product exhibits a room temperature tensile strength of at least about 280 ksi (1930.5 MPa) in a solution heat treatment and age hardened state.

本発明の別の側面によれば、薄いストリップ製品を製造するための方法が得られる。この方法は、上述した重量パーセント組成を有する耐食性合金を鋳造してインゴットを作る工程を含んでいる。そのインゴットを熱間加工して細長いストリップ材を形成する。次に、そのストリップ材を、室温で少なくとも約２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）の終局引張強さを発揮させるための時間と温度の条件下で熱処理する。   According to another aspect of the invention, a method for producing a thin strip product is obtained. The method includes the step of casting an corrosion resistant alloy having the weight percent composition described above to make an ingot. The ingot is hot processed to form an elongated strip material. The strip material is then heat treated under conditions of time and temperature to exert an ultimate tensile strength of at least about 280 ksi (1930.5 MPa) at room temperature.

本発明の更に別の側面によれば、ゴルフクラブヘッドを製造するための方法が得られる。この方法は、上述した重量パーセント組成を有する耐食性合金を鋳造してインゴットを作る工程を含んでいる。そのインゴットを熱間加工して細長いストリップ材を形成し、次に、そのストリップ材を、該ストリップ材の切削性と処理可能性（ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ）とを利する時間と温度の条件下で熱処理する。次に、ストリップ材を機械加工して、ゴルフクラブヘッド用のフェースプレートを形成する。この方法は、耐食性・析出硬化型鋼合金からゴルフクラブヘッドボディを形成する工程を更に含んでいる。フェースプレートをゴルフクラブボディに接合させる。次に、フェースプレートとゴルフクラブボディとの組立体を、ゴルフクラブヘッドボディにおいて所望レベルの硬度と強度とを発揮させ、且つ、フェースプレートにおいて室温で少なくとも約２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）の終局引張強さを発揮させるのに十分な時間と温度の条件下で熱処理する。   According to yet another aspect of the invention, a method for manufacturing a golf club head is obtained. The method includes the step of casting an corrosion resistant alloy having the weight percent composition described above to make an ingot. The ingot is hot worked to form an elongated strip, which is then heat treated under conditions of time and temperature that benefit from the machinability and processability of the strip. Next, the strip material is machined to form a face plate for a golf club head. The method further includes forming a golf club head body from a corrosion resistant, precipitation hardened steel alloy. The face plate is joined to the golf club body. Next, the face plate and golf club body assembly provides the desired level of hardness and strength in the golf club head body and an ultimate tensile strength of at least about 280 ksi (1930.5 MPa) at room temperature at the face plate. Heat treatment is performed under conditions of sufficient time and temperature to exhibit the thickness.

図１は、時効温度による作用としての引張強度のグラフを示した図である。FIG. 1 is a graph showing a tensile strength as a function of aging temperature.

本発明の好ましい実施形態としては、重量パーセントで以下の組成を有する細長いストリップ製品を挙げることができる。
Ｃ 最大０．０３
Ｍｎ 最大１．０
Ｓｉ 最大０．７５
Ｐ 最大０．０４０
Ｓ 最大０．０２０
Ｃｒ １０．９〜１１．１
Ｎｉ １０．９〜１１．１
Ｍｏ ０．９〜１．１
Ｔｉ １．５〜１．６
Ａｌ 最大０．２５
Ｎｂ ０．７〜０．８
Ｃｕ 最大１
Ｂ 最大０．０１０
Ｎ 最大０．０３０
残部が、鉄と通常の不純物。 Preferred embodiments of the present invention can include elongated strip products having the following composition in weight percent:
C 0.03 max
Mn up to 1.0
Si maximum 0.75
P 0.040 max
S 0.020 max
Cr 10.9 to 11.1
Ni 10.9 to 11.1
Mo 0.9-1.1
Ti 1.5-1.6
Al maximum 0.25
Nb 0.7-0.8
Cu maximum 1
B Max 0.010
N 0.030 max
The balance is iron and normal impurities.

この合金組成物は、好ましくは、真空誘導溶解法（ＶＩＭ）を用いて溶解させる。その鋼を一つ又はそれ以上のインゴットモールドに鋳造する。付加的な清浄のために、この合金をＶＩＭ工程後に真空アーク再溶解（ＶＡＲ）させる。凝固後に、インゴットを中間プレスしてビレットを形成してから、該ビレットを熱間圧延して細長いストリップを形成することにより、合金をストリップに形成する。これに代えて、約１９００°Ｆ〜２２５０°Ｆ（１０３８℃〜１２３２℃）の出発温度からインゴットを熱間圧延することによりストリップ材を形成することができる。そのストリップは、約１１００°Ｆ〜１３５０°Ｆ（５９３℃〜７３２℃）で約２〜８時間加熱してから、空冷することにより、過時効された状態で提供することができる。これに代えて、より良好な切削性と処理可能性とを確保するために、ストリップ材を約１９００°Ｆ〜１９５０°Ｆ（１０３８℃〜１０６５℃）で約１時間加熱し、空冷し、約−１００°Ｆ（−７３．３℃）で約８時間冷やして合金中の何らかのオーステナイトをマルテンサイトへ略完全に変態させ、次に、空気中で室温まで温める。好ましくは、ストリップ材を、熱処理前に冷間圧延して最終厚み又は最終厚みに近い厚みにさせる。本発明によるストリップ材は、状況に応じて調整された回数と温度で、連続炉内で固溶化熱処理することができる。ゴルフクラブに適用する場合には、そのストリップ材は、約０．０２〜０．１６インチ（０．５〜４ｍｍ）、好ましくは、約０．１０〜０．１２インチ（２．５〜３．０ｍｍ）の厚さに処理される。   The alloy composition is preferably melted using vacuum induction melting (VIM). The steel is cast into one or more ingot molds. The alloy is vacuum arc remelted (VAR) after the VIM process for additional cleaning. After solidification, the alloy is formed into a strip by intermediate pressing the ingot to form a billet and then hot rolling the billet to form an elongated strip. Alternatively, the strip material can be formed by hot rolling the ingot from a starting temperature of about 1900 ° F to 2250 ° F (1038 ° C to 1232 ° C). The strip can be provided in an overaged state by heating at about 1100 ° F. to 1350 ° F. (593 ° C. to 732 ° C.) for about 2 to 8 hours and then air cooling. Alternatively, in order to ensure better machinability and processability, the strip material is heated at about 1900 ° F. to 1950 ° F. (1038 ° C. to 1065 ° C.) for about 1 hour, air cooled, and about Cool at −100 ° F. (−73.3 ° C.) for about 8 hours to transform any austenite in the alloy to martensite almost completely and then warm to room temperature in air. Preferably, the strip material is cold-rolled before the heat treatment to have a final thickness or a thickness close to the final thickness. The strip material according to the present invention can be subjected to solution heat treatment in a continuous furnace at a frequency and temperature adjusted according to the situation. When applied to a golf club, the strip material is about 0.02-0.16 inch (0.5-4 mm), preferably about 0.10-0.12 inch (2.5-3. 0 mm).

ＣＵＳＴＯＭ ４７５ステンレス合金のような公知の高強度ステンレス鋼合金と相違して、本発明による合金ストリップは、著しい特性損失、特に強度の損失を伴うことなく、二重に固溶化熱処理を施すことができる。換言すると、本発明のステンレス鋼ストリップ材は、固溶化熱処理＋冷却された状態で提供することができ、処理して部品にされて、その後、再溶解され、再冷却され、ゴルフクラブヘッドに組み立てられた後に時効硬化されて、所望の高い強度と硬度とを発揮する。   Unlike known high-strength stainless steel alloys such as CUSTOM 475 stainless alloy, the alloy strip according to the invention can be subjected to a double solution heat treatment without significant loss of properties, in particular no loss of strength. . In other words, the stainless steel strip material of the present invention can be provided in a solution heat treatment + cooled state, processed into parts, then remelted, recooled and assembled into a golf club head. After being cured, it is age hardened to exhibit the desired high strength and hardness.

本発明による細長いストリップ製品の一例として、小さいヒートを溶融して処理した。４００ｌｂ（１８１．４ｋｇ）のヒートを、ＶＩＭ＋ＶＡＲによって溶融させて、８インチ（２０．３ｃｍ）直径のインゴットとして鋳造した。そのＶＡＲインゴットの重量パーセント組成を下掲表１に示した。この合金の残部は、鉄と通常の不純物であった。
As an example of an elongated strip product according to the present invention, a small heat was melted and processed. A 400 lb (181.4 kg) heat was melted by VIM + VAR and cast as an 8 inch (20.3 cm) diameter ingot. The weight percent composition of the VAR ingot is shown in Table 1 below. The balance of this alloy was iron and normal impurities.

そのインゴットを、約２３００°Ｆ（１２６０℃）で１６時間均質化させてから、約２０００°Ｆ（１０９３℃）の出発温度からプレスして４インチ×８インチ（１０ｃｍ×２０．３ｃｍ）のビレットにした。そのビレットを、約２２５０°Ｆ（１２３２℃）の出発温度から熱間圧延して幅７．５インチ×厚さ０．１５インチ（幅１９ｃｍ×厚さ３．８ｍｍ）のストリップにした。次に、そのストリップを研磨して０．１３５インチ（３．４ｍｍ）の厚みにしてから、冷間圧延して０．１１０３インチ（２．８ｍｍ）の厚みにした。そのストリップを５．５時間約１１４６°Ｆ（６１９℃）で加熱することにより過時効処理を施した。室温まで冷却した後に、ストリップ材を研磨して０．１０８３インチ（２．７５ｍｍ）の最終厚みにした。   The ingot is homogenized at about 2300 ° F. (1260 ° C.) for 16 hours and then pressed from a starting temperature of about 2000 ° F. (1093 ° C.) to produce a 4 inch × 8 inch (10 cm × 20.3 cm) billet. I made it. The billet was hot rolled from a starting temperature of about 2250 ° F. (1232 ° C.) into a strip of 7.5 inches wide × 0.15 inches thick (19 cm wide × 3.8 mm thick). The strip was then polished to a thickness of 0.135 inches (3.4 mm) and then cold rolled to a thickness of 0.1103 inches (2.8 mm). The strip was overaged by heating at about 1146 ° F. (619 ° C.) for 5.5 hours. After cooling to room temperature, the strip material was polished to a final thickness of 0.1083 inches (2.75 mm).

複数の標準的ストリップ引張ブランクを、過時効されたストリップから縦方位及び横方位で大雑把に切り取った。これらブランクのグループを、夫々、１８５０°Ｆ（１０１０℃）、１９００°Ｆ（１０３８℃）、１９５０°Ｆ（１０６５℃）、２０００°Ｆ（１０９３℃）で１時間固溶化熱処理して、空冷した。これら固溶化熱処理されたブランクを、−１００°Ｆ（−７３．３℃）で８時間深冷してから、空気中で室温まで温めた。次に、幅約１／２インチ×長さ約２インチ（幅１．２７ｃｍ×長さ５．０８ｃｍ）のゲージ部（ｇａｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ）を提供するべく、これらブランクを荒く機械加工した。各固溶化熱処理からのこれら荒く機械加工したブランクのグループを、約９００°Ｆ（４８２℃）〜約９７５°Ｆ（５２４℃）の温度範囲で４時間時効させてから、空冷した。その試験試料を、時効後に仕上げ機械加工して、室温で試験した。   A plurality of standard strip tensile blanks were roughly cut from the overaged strip in longitudinal and transverse orientation. These blank groups were air cooled by solution heat treatment at 1850 ° F. (1010 ° C.), 1900 ° F. (1038 ° C.), 1950 ° F. (1065 ° C.) and 2000 ° F. (1093 ° C.) for 1 hour, respectively. . These solution heat-treated blanks were deep-cooled at −100 ° F. (−73.3 ° C.) for 8 hours and then warmed to room temperature in air. The blanks were then rough machined to provide a gage section of about 1/2 inch wide by about 2 inches long (width 1.27 cm x length 5.08 cm). Groups of these rough machined blanks from each solution heat treatment were aged at a temperature range of about 900 ° F. (482 ° C.) to about 975 ° F. (524 ° C.) for 4 hours and then air cooled. The test sample was finish machined after aging and tested at room temperature.

室温での引張及び硬度試験の結果については、下掲表２〜４に示した。それら表には、°Ｆ（℃）で示した固溶化熱処理温度（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｔｅｍｐ．）と時効温度（Ａｇｅ Ｔｅｍｐ．）と、ｋｓｉ（ＭＰａ）で示した０．２％オフセット降伏強さ（Ｙ．Ｓ．）と終局引張強さ（Ｕ．Ｔ．Ｓ．）と、ＨＲＣとしてのロックウエルＣ−スケール硬度（Ｈａｒｄｎｅｓｓ）が記載されている。
＊これらサンプルに関する強度データは紛失してしまった。然しながら、試験者は、Ｈ９００サンプルに関するＵ．Ｔ．Ｓ．が２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）より以上であり、Ｈ９５０サンプルに関するＵ．Ｔ．Ｓ．が２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）を若干下回っていたことを記憶している。 The results of tensile tests and hardness tests at room temperature are shown in Tables 2 to 4 below. In these tables, the solution heat treatment temperature (Solution Temp.) And the aging temperature (Age Temp.) Expressed in ° F (° C), and the 0.2% offset yield strength (Y. S.), ultimate tensile strength (U.S.S.) and Rockwell C-scale hardness (Hardness) as HRC.
* Strength data on these samples has been lost. However, the tester does not know the U.S. T.A. S. Is greater than 280 ksi (1930.5 MPa) and the U.S. T.A. S. Is slightly lower than 280 ksi (1930.5 MPa).

試験試料を金属組織学的に分析した結果は、１８５０°Ｆ（１０１０℃）と１９００°Ｆ（１０３８℃）で固溶化熱処理した材料が約ＡＳＴＭ８の結晶粒度を有していることを示した。１９５０°Ｆ（１０６５℃）で固溶化熱処理した材料は約ＡＳＴＭ７〜８の結晶粒度を有していた。２０００°Ｆ（１０９３℃）で固溶化熱処理した材料は約ＡＳＴＭ２〜３の結晶粒度を有していた。この明細書全体を通して、ＡＳＴＭ結晶粒度とは、ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｅ−１１２に従って決定される平均結晶粒度を意味する。   The metallographic analysis of the test samples showed that the material heat treated at 1850 ° F. (1010 ° C.) and 1900 ° F. (1038 ° C.) had a grain size of about ASTM 8. The material heat treated at 1950 ° F. (1065 ° C.) had a grain size of about ASTM 7-8. The material heat treated at 2000 ° F. (1093 ° C.) had a crystal grain size of about ASTM 2-3. Throughout this specification, ASTM grain size means the average grain size determined according to ASTM Standard Test Procedure E-112.

表２〜４に示されている結果は、好ましい溶解温度が約１９００°Ｆ（１０３８℃）〜約１９５０°Ｆ（１０６５℃）であることを示している。同様に、好ましい時効温度は、材料が所望の２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）のＵ．Ｔ．Ｓ．を発揮するためには、約９００°Ｆ〜９２５°Ｆ（４８２℃〜４９６℃）である。Ｕ．Ｔ．Ｓ．対溶解温度と時効温度との組合せのグラフが図１に示されている。   The results shown in Tables 2-4 indicate that the preferred dissolution temperature is from about 1900 ° F. (1038 ° C.) to about 1950 ° F. (1065 ° C.). Similarly, the preferred aging temperature is that of the desired 280 ksi (1930.5 MPa) U.S. T.A. S. Is about 900 ° F. to 925 ° F. (482 ° C. to 496 ° C.). U. T.A. S. A graph of the combination of melting temperature and aging temperature is shown in FIG.

それら表に示したデータは、この明細書中に記載した合金組成物から作られたストリップ製品が２８０ｋｓｉ（１９３０．５ＭＰａ）以上のＵ．Ｔ．Ｓ．を発揮することができることを示している。そのストリップ材料は、上記レベルの強度を発揮することができる他のステンレス組成物よりも重合金化されず、その結果、低合金コストを達成することができる。加えて、本発明によるストリップ材料は、強度特性又は靭性特性を犠牲にすることなく、一回以上固溶化熱処理を施すことができる。本発明によるストリップ材料は、この組成物から成るゴルフクラブフェースプレートを、ゴルフクラブヘッドのボディ用に頻繁に使われる析出硬化型ステンレスキャスティング合金のための固溶化熱処理温度と完全に両立させることの可能な約１９００°Ｆ〜１９５０°Ｆ（１０３８℃〜１０６５℃）の範囲の温度で固溶化熱処理するのが好ましい。従って、フェースプレートとクラブヘッドボディとは、クラブヘッドのボディにおいてみならずゴルフボールと接触するフェースプレートにおいても最大の硬度と強度とを発揮させるために、組立状態において、固溶化熱処理及び時効硬化させることができる。   The data shown in the tables show that strip products made from the alloy compositions described in this specification have a U.S. of 280 ksi (1930.5 MPa) or higher. T.A. S. It is shown that can be demonstrated. The strip material is less polymerized than other stainless steel compositions that can exhibit the above levels of strength, and as a result, low alloy costs can be achieved. In addition, the strip material according to the present invention can be subjected to a solution heat treatment one or more times without sacrificing strength properties or toughness properties. The strip material according to the present invention allows a golf club faceplate comprising this composition to be fully compatible with the solution heat treatment temperature for precipitation hardened stainless casting alloys frequently used for golf club head bodies. The solution heat treatment is preferably performed at a temperature in the range of about 1900 ° F. to 1950 ° F. (1038 ° C. to 1065 ° C.). Therefore, the face plate and the club head body are not only the body of the club head but also the face plate that contacts the golf ball. Can be made.

本発明の要旨を逸脱しない範囲内で上記実施形態に対して変更又は修正を加えることができることは当業者によって認識されるであろう。従って、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内で加えられる修正及び変更の全てを含むものであることが理解される。   It will be recognized by those skilled in the art that changes or modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Therefore, it is understood that the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but includes all modifications and changes made within the spirit of the present invention.

Claims (20)

重量パーセントにして、
Ｃ 最大０．０３
Ｍｎ 最大１．０
Ｓｉ 最大０．７５
Ｐ 最大０．０４０
Ｓ 最大０．０２０
Ｃｒ １０．９〜１１．１
Ｎｉ １０．９〜１１．１
Ｍｏ ０．９〜１．１
Ｔｉ １．５〜１．６
Ａｌ 最大０．２５
Ｎｂ ０．７〜０．８
Ｃｕ 最大１
Ｂ 最大０．０１０
Ｎ 最大０．０３０
を含有し且つ残部が鉄と通常の不純物である耐食性合金から作られた細長く薄いストリップ製品であって、固溶化熱処理及び時効硬化状態において、少なくとも約１９３０．５ＭＰａの室温引張強さを有する細長く薄いストリップ製品。 In weight percent
C 0.03 max
Mn up to 1.0
Si maximum 0.75
P 0.040 max
S 0.020 max
Cr 10.9 to 11.1
Ni 10.9 to 11.1
Mo 0.9-1.1
Ti 1.5-1.6
Al maximum 0.25
Nb 0.7-0.8
Cu maximum 1
B Max 0.010
N 0.030 max
A thin and thin strip product made of a corrosion-resistant alloy with a balance of iron and normal impurities, and having a room temperature tensile strength of at least about 1930.5 MPa in solution heat treatment and age hardening conditions Strip products. 前記ストリップ製品が、約０．５〜４ｍｍの厚さを有している、請求項１に記載の細長く薄いストリップ製品。   The elongated thin strip product of claim 1, wherein the strip product has a thickness of about 0.5-4 mm. 前記合金が、約ＡＳＴＭ ７〜８以下である平均結晶粒度を有している、請求項１又は２に記載の細長く薄いストリップ製品。   3. The elongated thin strip product of claim 1 or 2, wherein the alloy has an average grain size that is about ASTM 7-8 or less. 約５３〜５４ＨＲＣの硬度を有している、請求項１〜３の何れかに記載の細長く薄いストリップ製品。   4. An elongated thin strip product according to any of claims 1 to 3, having a hardness of about 53 to 54 HRC. 請求項１に記載の細長く薄いストリップ製品を製造する方法であって、
前記耐食性合金を鋳造してインゴットを作る工程と、
前記インゴットを機械的に加工して細長いストリップ材を形成する工程と、
その後に、室温で少なくとも約１９３０．５ＭＰａの終局引張強さを発揮させるための時間と温度の条件下で、前記細長いストリップ材を熱処理する工程を含んでいる、細長く薄いストリップ製品を製造する方法。 A method for producing an elongated thin strip product according to claim 1, comprising:
Casting the corrosion resistant alloy to make an ingot;
Mechanically processing the ingot to form an elongated strip material;
A method for producing an elongated thin strip product comprising subsequently heat treating said elongated strip material under conditions of time and temperature to exert an ultimate tensile strength of at least about 1930.5 MPa at room temperature. 細長く薄いストリップ製品を熱処理する前記工程が、約１０３８〜１０９３℃の温度で前記細長いストリップ材を加熱してから、約４８２℃〜約５１０℃の温度で前記細長いストリップ材を加熱することを含んでいる、請求項５に記載の方法。   The step of heat treating the elongated thin strip product comprises heating the strip material at a temperature of about 1038-1093 ° C and then heating the strip material at a temperature of about 482 ° C to about 510 ° C. The method according to claim 5. 最初の加熱工程が約１０３８℃〜約１０６５℃の温度で前記ストリップ製品を加熱することを含み、前記方法が、最初の加熱工程と次の加熱工程との間で、前記ストリップ製品を約−７３．３℃まで迅速に冷却してから、前記ストリップ製品を、前記合金中の何らかのオーステナイトをマルテンサイトへ略完全に変態させるのに有効な時間、約−７３．３℃に維持させることを含んでいる、請求項６に記載の方法。   An initial heating step includes heating the strip product at a temperature of about 1038 ° C. to about 1065 ° C., and the method removes the strip product between about the first heating step and the next heating step to about −73. Rapidly cooling to 3 ° C and then maintaining the strip product at about -73.3 ° C for a time effective to substantially completely transform any austenite in the alloy to martensite. The method according to claim 6. インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットをプレスしてビレットを形成してから、該ビレットを熱間圧延して前記細長いストリップ材を形成することを含んでいる、請求項５〜７の何れかに記載の方法。   8. The step of mechanically processing an ingot includes pressing the ingot to form a billet and then hot rolling the billet to form the elongated strip material. The method in any one of. インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットを熱間圧延して前記細長いストリップ材を形成することを含んでいる、請求項５〜７の何れかに記載の方法。   The method according to any of claims 5 to 7, wherein the step of mechanically processing the ingot comprises hot rolling the ingot to form the elongated strip material. 前記熱間圧延工程が、ビレット又はインゴットを約１０３８℃〜１２３２℃まで加熱することを含んでいる、請求項８又は９に記載の方法。   The method of claim 8 or 9, wherein the hot rolling step comprises heating the billet or ingot to about 1038-1232C. 請求項１に記載の細長いストリップ材からゴルフクラブヘッドを作るための方法であって、
前記耐食性合金を鋳造してインゴットを形成する工程と、
前記インゴットを機械的に加工して前記細長いストリップ材を形成する工程と、
前記ストリップ材の切削性と処理可能性とを向上させるための時間と温度の条件下で、前記ストリップ材を熱処理する工程と、
前記細長いストリップ材をカットしてゴルフクラブヘッド用のフェースプレートを形成する工程と、
耐食性析出硬化型鋼合金からゴルフクラブヘッドボディを作る工程と、
前記フェースプレートを前記ゴルフクラブヘッドボディに接合させて、ゴルフクラブヘッド組立体を形成する工程と、
前記ゴルフクラブヘッド組立体における硬度及び強度と、前記フェースプレートにおいて室温で少なくとも約１９３０．５ＭＰａの終局引張強さを発揮させるための時間と温度の条件下で、前記ゴルフクラブヘッド組立体を熱処理する工程をふくんでいる、ゴルフクラブヘッドを作るための方法。 A method for making a golf club head from the elongated strip material of claim 1 comprising:
Casting the corrosion resistant alloy to form an ingot;
Mechanically processing the ingot to form the elongated strip material;
Heat treating the strip material under conditions of time and temperature to improve the machinability and processability of the strip material;
Cutting the elongated strip material to form a face plate for a golf club head;
Making a golf club head body from a corrosion resistant precipitation hardened steel alloy;
Bonding the face plate to the golf club head body to form a golf club head assembly;
Heat treating the golf club head assembly under conditions of time and temperature for exerting hardness and strength in the golf club head assembly and an ultimate tensile strength of at least about 1930.5 MPa at room temperature on the face plate. A method for making a golf club head, including a process. ゴルフクラブヘッド組立体を熱処理する前記工程が、前記細長いストリップ材を約１０３８℃〜１０９３℃の温度で加熱してから、前記細長いストリップ材を約４８２℃〜約５１０℃の温度で加熱することを含んでいる、請求項１１に記載の方法。   The step of heat treating the golf club head assembly includes heating the strip material at a temperature of about 1038 ° C. to 1093 ° C. and then heating the strip material at a temperature of about 482 ° C. to about 510 ° C. 12. A method according to claim 11 comprising. 最初の加熱工程が約１０３８℃〜約１０６５℃の温度で前記ゴルフクラブヘッド組立体を加熱することを含み、前記方法が、最初の加熱工程と次の加熱工程との間で、前記ゴルフクラブヘッド組立体を約−７３．３℃まで迅速に冷却してから、前記ゴルフクラブヘッド組立体を、前記合金中の何らかのオーステナイトをマルテンサイトへ略完全に変態させるための時間、約−７３．３℃に維持させることを含んでいる、請求項１２に記載の方法。   An initial heating step includes heating the golf club head assembly at a temperature of about 1038 ° C. to about 1065 ° C., the method between the first heating step and the next heating step; After the assembly is rapidly cooled to about −73.3 ° C., the time for the golf club head assembly to substantially completely transform any austenite in the alloy to martensite, about −73.3 ° C. 13. The method of claim 12, comprising maintaining インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットをプレスしてビレットを形成してから、該ビレットを熱間圧延して前記細長いストリップ材を形成することを含んでいる、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。   14. The step of mechanically processing an ingot includes pressing the ingot to form a billet, and then hot rolling the billet to form the elongated strip material. The method in any one of. インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットを熱間圧延して前記細長いストリップ材を形成することを含んでいる、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。   The method according to claim 11, wherein the step of mechanically processing the ingot includes hot rolling the ingot to form the elongated strip material. 前記熱間圧延工程が、前記インゴット又はビレットを約１０３８℃〜１２３２℃まで加熱することを含んでいる、請求項１４又は１５に記載の方法。   The method according to claim 14 or 15, wherein the hot rolling step comprises heating the ingot or billet to about 1038 ° C to 1232 ° C. 細長いストリップ材を熱処理する前記工程が、前記細長いストリップ材を約５９３℃〜約７３２℃で過時効させることを含んでいる、請求項１１に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the step of heat treating the strip material includes overaging the strip material at about 593 ° C. to about 732 ° C. 12. インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットをプレスしてビレットを形成し、該ビレットを熱間圧延して前記細長いストリップ材を形成してから、前記細長いストリップ材を冷間圧延して該細長いストリップ材の厚みを低減させ、最終的な寸法又は最終的な寸法に近い寸法にさせることを含んでいる、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。   The step of mechanically processing the ingot comprises pressing the ingot to form a billet, hot rolling the billet to form the elongated strip material, and then cold rolling the elongated strip material. 14. A method according to any of claims 11 to 13, comprising reducing the thickness of the elongated strip material to a final dimension or a dimension close to the final dimension. インゴットを機械的に加工する前記工程が、前記インゴットを熱間圧延して細長いストリップ材を形成してから、前記細長いストリップ材を冷間圧延して該細長いストリップ材の厚みを低減させ、最終的な寸法又は最終的な寸法に近い寸法にさせることを含んでいる、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。   The step of mechanically processing the ingot includes hot rolling the ingot to form an elongated strip material, and then cold rolling the elongated strip material to reduce the thickness of the elongated strip material. 14. A method according to any one of claims 11 to 13, comprising making the dimensions close to the final dimensions or the final dimensions. 前記熱間圧延工程が、前記インゴット又はビレットを約１０３８℃〜約１２３２℃まで加熱することを含んでいる、請求項１８又は１９に記載の方法。   20. The method of claim 18 or 19, wherein the hot rolling step comprises heating the ingot or billet to about 1038 ° C to about 1232 ° C.
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