JP7372404B2 - Golf club head alloy, golf club head and golf club head alloy heat treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、ゴルフクラブヘッド用合金に関し、特に、高強度を有するゴルフクラブヘッド用合金、このゴルフクラブヘッド用合金により鋳造されたゴルフクラブヘッド、及び、このゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法に関するものである。 The present invention relates to an alloy for golf club heads, and more particularly to an alloy for golf club heads having high strength, a golf club head cast from this alloy for golf club heads, and a heat treatment method for this alloy for golf club heads. It is.
チタン合金は、良好な強度、腐食耐性及び耐熱性を有することで、ゴルフクラブヘッドの鋳造材として広く使用されている。
例えば、従来の811チタン合金は、約8重量%のアルミニウム、約1重量%のバナジウム、約1重量%のモリブデン、残部となるチタン及び不可避的不純物からなるものであり、これにより、従来の811チタン合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、より良い強度を有し、ユーザーに好適な打撃感をもたらすことができるものであった。
Titanium alloys are widely used as casting materials for golf club heads because they have good strength, corrosion resistance, and heat resistance.
For example, conventional 811 titanium alloy consists of about 8% aluminum, about 1% vanadium, about 1% molybdenum, and the balance titanium and unavoidable impurities. Golf club heads manufactured from titanium alloys have better strength and can provide users with a more favorable hitting feel.
現在、ユーザーは、より良い打撃感を求めて、かつ、打撃力が強くなっていくので、従来の811チタン合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、強度が不足する問題に直面するようになった。
そこで、当業者は、従来の811チタン合金の組成を調整し、モリブデンを取り除いて、約7.5重量%のアルミニウム、約4.5重量%のバナジウム、約1.2重量%のクロム、残部となるチタン及び不可避的不純物からなるチタン合金(140Cチタン合金)とした。
これにより、上記811チタン合金と比べ、140Cチタン合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、より高い強度を有することができた。
ただし、140Cチタン合金によるゴルフクラブヘッドの製造において、成形率が極めて低く、広く使用することが難しかった。
以上に鑑みて、従来のゴルフクラブヘッド用合金は、改善する必要があった。
Nowadays, as users seek better hitting feel and stronger hitting power, golf club heads made from conventional 811 titanium alloy are facing the problem of insufficient strength. .
Therefore, those skilled in the art will adjust the composition of the conventional 811 titanium alloy to remove molybdenum, leaving about 7.5% by weight aluminum, about 4.5% vanadium, about 1.2% chromium, and the balance. A titanium alloy (140C titanium alloy) was made of titanium and inevitable impurities.
As a result, the golf club head manufactured from the 140C titanium alloy has higher strength than the 811 titanium alloy.
However, in manufacturing golf club heads using 140C titanium alloy, the molding rate was extremely low, making it difficult to widely use it.
In view of the above, conventional alloys for golf club heads need to be improved.
上記課題を解決するために、本発明は、ゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドがより良い強度を有する、ゴルフクラブヘッド用合金を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an alloy for golf club heads, in which the golf club head manufactured by the alloy for golf club heads has better strength.
さらに、本発明は、ゴルフクラブヘッドの成形率を向上させるゴルフクラブヘッド用合金を提供することを目的とする。 A further object of the present invention is to provide an alloy for golf club heads that improves the molding rate of golf club heads.
また、本発明は、さらにより良い打撃感を有するゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a golf club head that has an even better hitting feel.
さらに、本発明は、前記ゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドの強度を向上させる、ゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法を提供することを目的とする。 A further object of the present invention is to provide a method of heat treating an alloy for a golf club head, which improves the strength of a golf club head manufactured using the alloy for a golf club head.
本発明における部分或いは部品において、使用された「一」或いは「一個」等の助数詞は、都合のために使用し、本発明の特許請求の範囲について通常の意義を与えるもので、本発明において一個または少なくとも一個として解釈すべきであり、且つ、明確に別の意味を指していないかぎり、一つである意味は、複数の場合も含まれている。 The numerals such as "one" or "one piece" used in the parts or components of the present invention are used for convenience and are given their usual meaning with respect to the claims of the present invention. or at least one, and unless a different meaning is clearly indicated, the meaning of one also includes the plural.
本発明に係るゴルフクラブヘッド用合金は、8~9重量%のアルミニウム、3.5~4.5重量%のバナジウム、1~2重量%のモリブデン、残部となるチタン及び不可避的不純物からなることを特徴とする。
The alloy for golf club heads according to the present invention consists of 8 to 9% by weight of aluminum, 3.5 to 4.5% by weight of vanadium, 1 to 2% by weight of molybdenum, the balance being titanium, and unavoidable impurities. It is characterized by
本発明に係るゴルフクラブヘッドは、上記ゴルフクラブヘッド用合金を用いて鋳造することで形成されることを特徴とする。 The golf club head according to the present invention is characterized in that it is formed by casting using the above alloy for golf club heads.
本発明に係るゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法は、上記ゴルフクラブヘッド用合金を合金基材として提供し、前記合金基材を加熱し、前記合金基材を450~750℃で0.5~2時間維持させることで時効処理を行い、焼入れ媒体によって、時効処理された前記合金基材を10~20分冷却させることで、時効処理された前記合金基材の温度を室温まで降温させることを含む。 The heat treatment method for an alloy for golf club heads according to the present invention provides the above-mentioned alloy for golf club heads as an alloy base material, heats the alloy base material, and heats the alloy base material at 450 to 750° C. The aging treatment is performed by maintaining it for 2 hours, and the temperature of the aged alloy base material is lowered to room temperature by cooling the aged alloy base material for 10 to 20 minutes with a quenching medium. include.
さらに、ゴルフクラブヘッド用合金は、チタン合金を形成することができ、このチタン合金を鋳造材としてゴルフクラブヘッドを鋳造し、上記熱処理を行うと、良好な強度を有するゴルフクラブヘッドを形成することができる。
これにより、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、上記金属の組成割合により、ゴルフクラブヘッド用合金は、安定したα相及びβ相を有することができるので、ゴルフクラブヘッドの品質を向上させることができる。
さらに、811チタン合金及び140Cチタン合金に比べ、本発明は、より優れた機械的性質を有する。
また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、より良いゴルフクラブヘッドの成形率及び機械的性質を有し、歩留まりを向上させ、良好な打撃感を有する効果に達する。
また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法は、合金基材によりゴルフクラブヘッドを鋳造し、熱処理(例えば、時効処理及び焼入れ処理)を行うことで、このような熱処理を行わなかったゴルフクラブヘッドに比べ、このような熱処理を行った合金基材により製造されたゴルフクラブヘッドは、機械的性質をさらに向上させることができ、ゴルフクラブヘッドの強度をさらに向上させる効果を有する。
Further, the alloy for golf club heads can form a titanium alloy, and when a golf club head is cast using this titanium alloy as a casting material and subjected to the above heat treatment, a golf club head with good strength can be formed. I can do it.
As a result, the alloy for golf club heads of the present invention can have stable α and β phases depending on the composition ratio of the above metals, so that the quality of the golf club head can be improved. I can do it.
Furthermore, compared to 811 titanium alloy and 140C titanium alloy, the present invention has better mechanical properties.
In addition, the golf club head manufactured using the golf club head alloy of the present invention has better golf club head forming rate and mechanical properties, improves yield, and achieves the effect of having a good hitting feel.
In addition, the method for heat treating an alloy for golf club heads of the present invention involves casting a golf club head using an alloy base material and performing heat treatment (e.g., aging treatment and quenching treatment). Compared to a club head, a golf club head manufactured using an alloy base material subjected to such heat treatment can further improve mechanical properties and has the effect of further improving the strength of the golf club head.
また、ゴルフクラブヘッド用合金は、8.5重量%のアルミニウムを含むことができる。
これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い成形率及び強度を有することができる。
The golf club head alloy may also include 8.5% aluminum by weight.
Accordingly, when a golf club head is manufactured from the golf club head alloy, it is possible to have a better forming rate and strength.
また、ゴルフクラブヘッド用合金は、4重量%のバナジウムを含むことができる。
これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い成形率及び強度を有することができる。
The golf club head alloy may also include 4% by weight vanadium.
Accordingly, when a golf club head is manufactured from the golf club head alloy, it is possible to have a better forming rate and strength.
また、ゴルフクラブヘッド用合金は、1重量%のモリブデンを含むことができる。
これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い強度及び成形率を有することができる。
The golf club head alloy may also include 1% by weight molybdenum.
Accordingly, when a golf club head is manufactured from the golf club head alloy, it can have better strength and formability.
さらに、ゴルフクラブヘッド用合金は、≦1重量%のタンタルを含むことができる。
これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い強度及び成形率を有することができる。
Additionally, the golf club head alloy can include ≦1% by weight tantalum.
Accordingly, when a golf club head is manufactured from the golf club head alloy, it can have better strength and formability.
また、ゴルフクラブヘッドは、150~169ksiの引張強度、及び138~156ksiの降伏強度を有することができる。
これにより、ゴルフクラブヘッドの品質を向上させる効果を有する。
The golf club head can also have a tensile strength of 150 to 169 ksi and a yield strength of 138 to 156 ksi.
This has the effect of improving the quality of the golf club head.
また、ゴルフクラブヘッドは、4.401~4.413g/cm3の密度を有することができる。
これにより、ゴルフクラブヘッドの品質を向上させる効果を有する。
Also, the golf club head can have a density of 4.401 to 4.413 g/cm 3 .
This has the effect of improving the quality of the golf club head.
また、前記合金基材に対して時効処理を行う際、時効処理の温度が、580~620℃であり、時効処理の時間が、1時間であっても良い。
これにより、合金基材の機械的性質をさらに向上させることができる効果を有する。
Further, when aging treatment is performed on the alloy base material, the temperature of the aging treatment may be 580 to 620° C., and the time of the aging treatment may be 1 hour.
This has the effect of further improving the mechanical properties of the alloy base material.
また、前記焼入れ媒体が、中性ガスまたは不活性ガスであっても良い。
これにより、合金基材の金属組織の変化を避けることができるので、合金基材の機械的性質が低下してしまうことを避けられる。
Further, the quenching medium may be a neutral gas or an inert gas.
This makes it possible to avoid changes in the metal structure of the alloy base material, thereby avoiding deterioration of the mechanical properties of the alloy base material.
本発明の実施例について、以下、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明のゴルフクラブヘッド用合金に係る実施例は、アルミニウム(Al)、バナジウム(V)、モリブデン(Mo)、残部となるチタン及び不可避的不純物からなるものである。
これにより、ゴルフクラブヘッド用合金は、チタン合金を形成することができ、このチタン合金は、鋳造材となり、良好な強度を有するゴルフクラブヘッドを形成することができる。
An embodiment of the golf club head alloy of the present invention is made of aluminum (Al), vanadium (V), molybdenum (Mo), the balance being titanium, and inevitable impurities.
As a result, the golf club head alloy can be a titanium alloy, and this titanium alloy can be used as a cast material to form a golf club head with good strength.
詳しく述べると、アルミニウムは、チタン合金のα相を安定させることができるので、ゴルフクラブヘッド用合金にアルミニウムを添加すると、このゴルフクラブヘッド用合金から製造されるゴルフクラブヘッドの成形率を向上させることができる。
しかしながら、アルミニウムは、多すぎるとゴルフクラブヘッドの脆化を引き起こし、少なすぎると成形率を低下させてしまう。
調整した結果、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、8~9重量%のアルミニウムを含む。
一つの実施例において、ゴルフクラブヘッド用合金は、8.5重量%のアルミニウムを含み、これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い成形率及び強度を有する。
Specifically, aluminum can stabilize the alpha phase of titanium alloys, so adding aluminum to a golf club head alloy improves the forming rate of golf club heads manufactured from this golf club head alloy. be able to.
However, too much aluminum will cause the golf club head to become brittle, and too little aluminum will reduce the molding rate.
As a result of the adjustment, the golf club head alloy of the present invention contains 8-9% by weight of aluminum.
In one example, the golf club head alloy includes 8.5% aluminum by weight, which provides better formability and strength when golf club heads are manufactured from the golf club head alloy.
バナジウムは、β相を安定させる元素の同型元素である。
バナジウムは、β相においてより良い固溶度を有する。
すなわち、バナジウムは、合金の結晶格子に溶けると、結晶格子の安定性を維持できるので、ゴルフクラブヘッド用合金にバナジウムを添加すると、ゴルフクラブヘッドの強度を向上させることができる。
しかしながら、バナジウムは、多すぎると、ゴルフクラブヘッドの成形率を低下させ、少なすぎると所望の機械的強度が得られない。
調整した結果、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、3.5~4.5重量%のバナジウムを含む。
一つの実施例において、ゴルフクラブヘッド用合金は、4重量%のバナジウムを含み、これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、より良い成形率及び強度を有する。
Vanadium is an isomorphic element of the element that stabilizes the β phase.
Vanadium has better solid solubility in the beta phase.
That is, when vanadium is dissolved in the crystal lattice of the alloy, it can maintain the stability of the crystal lattice, so adding vanadium to the alloy for a golf club head can improve the strength of the golf club head.
However, if the amount of vanadium is too large, the molding rate of the golf club head will be reduced, and if the amount is too small, the desired mechanical strength will not be obtained.
As a result of the adjustment, the golf club head alloy of the present invention contains 3.5 to 4.5 weight percent vanadium.
In one example, the golf club head alloy includes 4% by weight vanadium, which has better formability and strength when golf club heads are manufactured from the golf club head alloy.
モリブデンは、チタン合金のβ相を安定させることができるので、ゴルフクラブヘッド用合金にモリブデンを添加すると、ゴルフクラブヘッドの強度を向上させることができる。
よって、ゴルフクラブヘッド用合金は、1~2重量%のモリブデンを含む。
一つの実施例において、ゴルフクラブヘッド用合金は、1重量%のモリブデンを含み、これにより、ゴルフクラブヘッド用合金からゴルフクラブヘッドが製造される際、ゴルフクラブにより良い強度を与え、かつ、ゴルフクラブヘッドの成形率を向上させることができる。
Molybdenum can stabilize the β phase of a titanium alloy, so adding molybdenum to an alloy for a golf club head can improve the strength of the golf club head.
Thus, golf club head alloys contain 1-2% by weight molybdenum.
In one example, the golf club head alloy includes 1% molybdenum by weight, which provides better strength to the golf club and improves the golf club head when the golf club head is manufactured from the golf club head alloy. The molding rate of the club head can be improved.
ゴルフクラブヘッド用合金は、さらにタンタル(Ta)を含む。
タンタルは、チタン合金のβ相を安定させることができるので、ゴルフクラブヘッド用合金にタンタルを添加すると、ゴルフクラブヘッドの強度を向上させることができ、かつ、添加されたタンタルがゴルフクラブヘッドの成形率を低下させることはない。
よって、ゴルフクラブヘッド用合金は、≦1重量%のタンタルを含み、これにより、ゴルフクラブにより良い強度を与え、かつゴルフクラブヘッドの成形率を向上させることができる。
The golf club head alloy further includes tantalum (Ta).
Tantalum can stabilize the β phase of titanium alloys, so adding tantalum to golf club head alloys can improve the strength of golf club heads. It does not reduce the molding rate.
Thus, the golf club head alloy contains ≦1% by weight of tantalum, which can provide better strength to the golf club and improve the forming rate of the golf club head.
さらに説明すべきことは、本発明のゴルフクラブヘッド用合金の組成を適度に調整することで、類似した機械的性質を得ることができる。
一つの実施例において、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、アルミニウム、バナジウム、モリブデン、タンタル、チタン及び不可避的不純物からなり、アルミニウムが、8重量%~9重量%を占め、バナジウムが、3.5重量%~4.5重量%を占め、モリブデンが、1重量%~2重量%を占め、及び、タンタルが、0.5重量%~1.5重量%を占める。
It should be further explained that similar mechanical properties can be obtained by appropriately adjusting the composition of the golf club head alloy of the present invention.
In one embodiment, the golf club head alloy of the present invention comprises aluminum, vanadium, molybdenum, tantalum, titanium, and unavoidable impurities, with aluminum accounting for 8% to 9% by weight and vanadium 3. Molybdenum accounts for 1% to 2% by weight , and tantalum accounts for 0.5% to 1.5% by weight .
また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金を製造する際に、上記金属元素のインゴットまたは上記金属を有する母合金を、高温炉または高周波炉にて溶融混合させることで、上記重量%の金属を含む合金基材を形成することができる。
これにより、この合金基材は、ゴルフクラブヘッドの鋳造に用いられることができる。
Further, when manufacturing the alloy for golf club heads of the present invention, an ingot of the above-mentioned metal element or a master alloy containing the above-mentioned metal is melted and mixed in a high-temperature furnace or a high-frequency furnace, thereby containing the metal in the above-mentioned weight percent. An alloy substrate can be formed.
This allows this alloy substrate to be used in casting golf club heads.
さらに、本発明の合金基材に対して熱処理を行うことができる。
例えば、この熱処理は、時効処理により昇温させてから、焼入れ処理により降温させる熱処理工程である。
時効処理としては、合金基材を450~750℃で0.5~2時間維持させることで、時効処理を行う。
一つの実施例において、合金基材を580~620℃で1時間維持させることで、時効処理を行う。
焼入れ処理としては、上記時効処理に続き、焼入れ媒体によって、時効処理された合金基材を10~20分冷却させることで、合金基材の温度を室温まで降温させる。
焼入れ媒体は、例えば、水、オイル、無機塩類水溶液、有機塩類水溶液或いは気体であっても良い。
一つの実施例において、焼入れ媒体は、中性ガス(例えば、窒素)または不活性ガス(例えば、ヘリウムやアルゴン)である。
これにより、合金基材の金属組織の変化を避けることができるので、合金基材の機械的性質が低下してしまうことを避けられる。
よって、合金基材により鋳造されたゴルフクラブヘッドは、時効処理及び焼入れ処理を経ると、より優れた機械的性質を有する。
Furthermore, the alloy base material of the present invention can be heat treated.
For example, this heat treatment is a heat treatment process in which the temperature is raised by aging treatment and then lowered by quenching treatment.
The aging treatment is performed by maintaining the alloy base material at 450 to 750° C. for 0.5 to 2 hours.
In one embodiment, the alloy substrate is aged by maintaining it at 580-620° C. for 1 hour.
As for the quenching treatment, following the above-mentioned aging treatment, the temperature of the alloy base material is lowered to room temperature by cooling the aged alloy base material for 10 to 20 minutes using a quenching medium.
The quenching medium may be, for example, water, oil, an aqueous inorganic salt solution, an aqueous organic salt solution, or a gas.
In one embodiment, the quenching medium is a neutral gas (eg, nitrogen) or an inert gas (eg, helium or argon).
This makes it possible to avoid changes in the metal structure of the alloy base material, thereby avoiding deterioration of the mechanical properties of the alloy base material.
Therefore, a golf club head cast from an alloy base material has better mechanical properties after undergoing aging treatment and quenching treatment.
本発明のゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、良好な強度を有することを証明するために、表1に示す811チタン合金(第1組)、140Cチタン合金(第2組)、本発明における一つの実施例(第3組)及び本発明におけるもう一つの実施例(第4組)により製造されたゴルフクラブヘッドの機械的性質を測定した。
その結果を表2に示す。
In order to prove that the golf club head manufactured by the golf club head alloy of the present invention has good strength, 811 titanium alloy (first set) and 140C titanium alloy (second set) are shown in Table 1. The mechanical properties of golf club heads manufactured according to one embodiment of the present invention (third set) and another embodiment of the present invention (fourth set) were measured.
The results are shown in Table 2.
表1、本試験における各ゴルフクラブヘッド用合金の組成割合(重量%)
表2、各ゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドの機械的性質
上記試験結果によると、本発明のゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッド(第3、4組)は、引張強度及び降伏強度のいずれも811チタン合金(第1組)、140Cチタン合金(第2組)により製造されたゴルフクラブヘッドより高い。
また、本発明における第3組の合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、4.401~4.405g/cm3の密度を有し、本発明における第4組の合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、4.409~4.413g/cm3の密度を有するので、本発明のゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドが低い密度を有しながら、一定の強度を維持できることを示している。
さらに説明すべきことは、第3組及び第4組の組成を需要によって適度に調整することで、類似した機械的性質を得ることができる。
According to the above test results, golf club heads (3rd and 4th sets) manufactured using the golf club head alloy of the present invention have both tensile strength and yield strength of 811 titanium alloy (1st set) and 140C titanium alloy. (2nd set).
Further, the golf club head manufactured by the alloy of the third group of the present invention has a density of 4.401 to 4.405 g/cm3, and the golf club head manufactured by the alloy of the fourth group of the present invention has a density of 4.401 to 4.405 g/ cm3 . has a density of 4.409 to 4.413 g/ cm3 , indicating that the golf club head manufactured by the golf club head alloy of the present invention can maintain a certain strength while having a low density. There is.
It should be further explained that similar mechanical properties can be obtained by suitably adjusting the compositions of the third and fourth sets according to demand.
また、上記4組の合金を実際に鋳造にも用いて、これにより各組の合金の鋳造物の成形率を測定した。
簡潔に述べると、ゴルフクラブヘッドを鋳造する際に、まず、シェルモールドを作製し、液態の合金をシェルモールド内に流し込む。
液態の合金が降温した後、モールドのキャビティに合致する形状となり、これにより、鋳造物を得る。
しかしながら、実際の生産過程にて、全ての鋳造物が、シェルモールドの形状を完全に複製できるとは限らない。
例えば、液態の合金の流動性が悪い場合、鋳造物が破損したり、鋳造物にひびができたりする。
さらに、これら欠陥のある鋳造物の数量から、鋳造の成形率を算出できる。
実験によると、140Cチタン合金(第2組)によりゴルフクラブヘッドを鋳造した場合の成形率は、僅か0~2%であった。
これに対し、本発明のゴルフクラブヘッド用合金(第3、4組)によりゴルフクラブヘッドを鋳造した場合の成形率は、86%であった。
これにより、本発明のゴルフクラブヘッド用合金によれば、良好な強度を有するゴルフクラブヘッドを製造できるだけでなく、ゴルフクラブヘッドの成形率を向上させることもできる。
In addition, the above four sets of alloys were actually used for casting, and the molding rates of the casts of each set of alloys were measured.
Briefly, when casting a golf club head, a shell mold is first created, and a liquid alloy is poured into the shell mold.
After the liquid alloy cools down, it assumes a shape that matches the mold cavity, thereby obtaining a casting.
However, in the actual production process, not all castings can perfectly replicate the shape of the shell mold.
For example, if the fluidity of the liquid alloy is poor, the casting may be damaged or cracked.
Furthermore, the molding rate of casting can be calculated from the number of defective castings.
According to experiments, the molding rate when golf club heads were cast using 140C titanium alloy (second set) was only 0-2%.
On the other hand, when golf club heads were cast using the golf club head alloys of the present invention (3rd and 4th sets), the molding rate was 86%.
As a result, according to the golf club head alloy of the present invention, not only can a golf club head with good strength be manufactured, but also the molding rate of the golf club head can be improved.
表3、異なる時効処理の温度による機械的性質
上記表に示すように、本試験では、表1における第3組及び第4組の合金を選択して試験を行い、その機械的性質を比較した。
時効処理は、3つの試験組に分けられ、第一に、未処理のもの(なし)をコントロール群とし、第二に、500℃で、1時間処理したものを比較群とし、第三に、600℃で、1時間処理したものを比較群とした。
結果は、表3に示すように、時効処理されなかった合金基材により製造されたゴルフクラブヘッドに比べ、時効処理を行ったものは、機械的性質が向上した。
さらに、時効処理の温度600℃で、1時間時効処理する場合、温度500℃の場合に比べ、ゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、より良い機械的性質を有することができる。
As shown in the table above, in this test, alloys in the third and fourth groups in Table 1 were selected and tested, and their mechanical properties were compared.
The aging treatment was divided into three test groups: first, untreated (none) as a control group, second, treated at 500°C for 1 hour as a comparison group, and third, Those treated at 600° C. for 1 hour were used as a comparison group.
As shown in Table 3, the mechanical properties of the golf club heads that were subjected to the aging treatment were improved compared to the golf club heads that were manufactured using the alloy base material that was not subjected to the aging treatment.
Further, when the aging treatment is performed at a temperature of 600° C. for 1 hour, the golf club head manufactured by the golf club head alloy can have better mechanical properties than when the aging treatment is performed at a temperature of 500° C.
以上により、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、上記金属の組成割合により、ゴルフクラブヘッド用合金は、安定したα相及びβ相を有することができ、さらに、ゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、811チタン合金及び140Cチタン合金より優れた機械的性質を有することができ、ゴルフクラブヘッドの品質を向上させる効果を有する。
また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金により製造されたゴルフクラブヘッドは、より良いゴルフクラブヘッドの成形率及び機械的性質を有し、歩留まりを向上させ、良好な打撃感を有する効果に達する。
As described above, the alloy for golf club heads of the present invention can have stable α phase and β phase due to the composition ratio of the above metals, and furthermore, the alloy for golf club heads can be manufactured by the alloy for golf club heads. The golf club head according to the present invention may have better mechanical properties than the 811 titanium alloy and the 140C titanium alloy, and has the effect of improving the quality of the golf club head.
In addition, the golf club head manufactured using the golf club head alloy of the present invention has better golf club head forming rate and mechanical properties, improves yield, and achieves the effect of having a good hitting feel.
また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法は、合金基材によりゴルフクラブヘッドを鋳造し、時効処理及び焼入れ処理を行うことで、時効処理及び焼入れ処理を行わなかったゴルフクラブヘッドに比べ、ゴルフクラブヘッドの機械的性質をさらに向上させることができ、ゴルフクラブヘッドの強度をさらに向上させる効果を有する。 In addition, the heat treatment method for golf club head alloys of the present invention involves casting a golf club head using an alloy base material and subjecting it to aging treatment and quenching treatment. , it is possible to further improve the mechanical properties of the golf club head, and has the effect of further improving the strength of the golf club head.
本発明は、その精神と必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。
従って、本明細書に記載した実施形態は、例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
The invention may be embodied in other ways without departing from its spirit or essential characteristics.
Accordingly, the embodiments described herein are illustrative and do not limit the scope of the invention.
Claims (11)
前記合金基材を加熱し、前記合金基材を450~750℃で、0.5~2時間維持させることで時効処理を行い、
焼入れ媒体によって、時効処理された前記合金基材を10~20分冷却させることで、時効処理された前記合金基材の温度を室温まで降温させることを含む、ゴルフクラブヘッド用合金の熱処理方法。 Providing the alloy for a golf club head according to any one of claims 1 to 5 as an alloy base material,
Aging treatment is performed by heating the alloy base material and maintaining the alloy base material at 450 to 750 ° C. for 0.5 to 2 hours,
A method for heat treating an alloy for a golf club head, the method comprising cooling the aged alloy base material for 10 to 20 minutes with a quenching medium to lower the temperature of the aged alloy base material to room temperature.
10. The method of heat treating an alloy for a golf club head according to claim 9, wherein the quenching medium is a neutral gas or an inert gas.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007084865A (en) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Kobe Steel Ltd | alpha-beta TYPE TITANIUM ALLOY SUPERIOR IN MACHINABILITY AND HOT WORKABILITY |
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JP2014009393A (en) | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Nhk Spring Co Ltd | α+β TYPE Ti ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
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KR20150138870A (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-11 | 동아대학교 산학협력단 | Method for high temperature gas nitriding of titanium alloy |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007084865A (en) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Kobe Steel Ltd | alpha-beta TYPE TITANIUM ALLOY SUPERIOR IN MACHINABILITY AND HOT WORKABILITY |
JP2010150624A (en) | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Daido Steel Co Ltd | alpha+beta TYPE TITANIUM ALLOY FOR CASTING, AND GOLF CLUB HEAD USING THE SAME |
JP2012052219A (en) | 2010-08-03 | 2012-03-15 | Kobe Steel Ltd | α-β TITANIUM ALLOY EXTRUDED MATERIAL EXCELLENT IN FATIGUE STRENGTH, AND METHOD FOR PRODUCING THE α-β TITANIUM ALLOY EXTRUDED MATERIAL |
JP2014009393A (en) | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Nhk Spring Co Ltd | α+β TYPE Ti ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
JP2017512081A (en) | 2014-02-18 | 2017-05-18 | カーステン マニュファクチュアリング コーポレーション | Method for forming a golf club head assembly |
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