KR102425104B1

KR102425104B1 - 다공정 경화 방법

Info

Publication number: KR102425104B1
Application number: KR1020197010725A
Authority: KR
Inventors: 매튜 더블유 시몬
Original assignee: 카스턴 매뉴팩츄어링 코오포레이숀
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2022-07-27
Also published as: GB2568435B; JP2019528890A; GB2568435A; KR20190050831A; JP6795690B2; WO2018053263A1; GB201903744D0; US20180080098A1

Abstract

일반적으로, 다공정 경화 골프 클럽 헤드와 골프 클럽 헤드의 다공정 경화 방법에 관한 실시예가 여기에 기술되어 있다. 다른 실시예 및 방법이 설명되고 청구될 수 있다.

Description

다공정 경화 방법

교차 참조

본 출원은 2016년 9월 16일자로 출원된 미국 가출원 제62/395,466호의 이점을 향유하며, 이 미국 출원의 전체 내용은 참조에 의해 여기에 포함된다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 재료 경화 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 골프 클럽 헤드를 위한 재료 경화 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 골프 클럽 헤드는 거듭되는 볼에 의한 가격 후에 일정한 성능을 내도록 경도, 항복 강도 및 인장 강도가 높게 제조된다. 높은 경도, 항복 강도 및 인장 강도의 골프 클럽 헤드를 제조하는 것은, 상이한 제조 공정을 통해서뿐만 아니라 상이한 금속 조성을 통해서도 또한 달성될 수 있다. 그러나, 소정 금속 조성의 경도, 항복 강도 및 인장 강도를 증가시키는 경우, 이는 골프 클럽 헤드의 연성을 감소시킬 수 있다. 낮은 연성의 골프 클럽 헤드는 매우 취약하고, 더 연성인 골프 클럽 헤드에 비해, 볼에 의한 가격 동안 보다 쉽게 균열 형성되고 파손될 수 있다.

이에 따라, 해당 기술에서는 연성을 유지하면서 골프 클럽 헤드를 위한 높은 경도, 항복 강도 및 인장 강도를 형성하도록 특정 재료에 적용되는 제조 공정 또는 공정들이 필요하다.

도 1은 페이스 플레이트를 지닌 골프 클럽 헤드의 사시도이다.
도 2는 페이스 플레이트가 제거된 골프 클럽 헤드의 사시도이다.
도 3은 클럽 헤드 조립체의 평면도이다.
도 4는 상이한 제조 공정의 흐름도이다.
본 개시의 다른 양태는 상세한 설명과 첨부도면을 고려함으로써 명백해질 것이다.
예시의 간략화 및 명확화를 위해, 도면은 일반적인 구성 방식을 예시하고, 잘 알려진 피쳐 및 기술에 관한 설명 및 상세는 본 개시를 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 생략될 것이다. 추가로, 도면에 있는 요소들은 반드시 실축척으로 도시되지는 않는다. 예컨대, 도면에 있는 몇몇 요소들의 치수는 본 개시의 실시예에 관한 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다. 상이한 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 지칭한다.

설명과 청구범위에서 만약 존재한다면, “제1”, “제2”, “제3”, “제4” 등의 용어는 유사한 요소들을 구별하기 위해 사용되는 것이지, 반드시 특정 순차적인 또는 연대순의 순서를 기술하기 위해 사용되는 것은 아니다. 이와 같이 사용되는 용어들은, 여기에서 설명되는 실시예들이, 예컨대 여기에 예시되거나 다른 방식으로 설명되는 것과 다른 순서로 작동 가능한 적절한 조건 하에서 상호 교환 가능하다. 더욱이, “포함한다”, “갖는다”라는 용어 및 이들의 변형어는 비배타적인 포함을 포괄하는 것으로 의도되어, 요소들의 리스트를 포함하는 공정, 방법, 시스템, 물품, 디바이스 또는 장치가 반드시 이들 요소로 제한되는 것이 아니라, 명확하게 열거되거나 상기 공정, 방법, 시스템, 물품, 디바이스 또는 장치에 고유하지 않은 다른 요소를 포함할 수 있다.

설명과 청구범위에서 만약 존재한다면, “좌측”, “우측”, “전방”, “후방”, “상부”, “저부”, “위”, “아래” 등의 용어는 설명을 목적으로 사용되는 것이지, 반드시 영구적인 상대 위치를 기술하기 위한 것은 아니다. 이와 같이 사용되는 용어들은, 여기에서 설명되는 제조 장치, 제조 방법 및/또는 제조 물품의 실시예들이, 예컨대 여기에 예시되거나 다른 방식으로 설명되는 것과 다른 방위로 작동 가능한 적절한 조건 하에서 상호 교환 가능하다.

“커플링한다”, “커플링되는”, “커플링” 등의 용어는 2개 이상의 요소들을 기계적으로나 다른 방식으로 연결하는 것으로 광의로 이해되어야만 하고, 이를 일컫는다. 커플링(기계적이든 다른 방식으로든)은 임의의 시간 동안, 예컨대 영구적 또는 반영구적 또는 일시적일 수 있다.

“커플링되는”이라는 단어 옆에“제거 가능하게”, “제거 가능한” 등의 단어의 부재는, 해당 커플링 등이 제거 가능하거나 가능하지 않다는 것을 의미하지는 않는다.

여기에서 규정된 바와 같이, 2개 이상의 요소는 동일한 재료 단편으로 구성된 경우에 “일체형”이다. 여기에서 규정된 바와 같이, 2개 이상의 요소는 각각 상이한 재료 단편으로 구성된 경우에 “비일체형”이다.

본 개시의 임의의 실시예를 상세히 설명하기에 앞서, 본 개시는 그 용례에 있어서 아래의 설명에 기술되고 아래의 도면에 예시된 구성요소들의 구성 및 배치의 상세로 제한되지 않는다. 본 개시는 다른 실시예도 가능하고 다양한 방식으로 실시 또는 시행 가능하다.

도 1 내지 도 3은 골프 클럽 헤드(10)와 페이스 플레이트(14)를 보여준다. 일실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 주조 재료로 형성되고, 페이스 플레이트(14)는 압연 재료로 형성된다. 더욱이, 예시한 실시예에서 골프 클럽 헤드(10)는 금속 우드 드라이버를 위한 것이다. 다른 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 페어웨이 우드, 하이브리드 또는 아이언 클럽일 수 있다. 골프 클럽 헤드(10)는 호젤(18)을 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 골프 클럽 헤드(10)는 페이스 플레이트(14)를 수용하기 위한 리세스 또는 개구(22)를 더 포함한다. 예시된 실시예에서, 개구(22)는 개구(22) 둘레 주위에서 연장되는 립(lip)(26)을 포함한다. 페이스 플레이트(14)는 개구와 정렬되고 립(26)과 접한다. 페이스 플레이트(14)는 용접에 의해 골프 클럽 헤드(10)에 고정되어, 클럽 헤드 조립체(30)를 형성한다. 일실시예에서, 용접은 펄스 플라즈마 용접 공정이다.

페이스 플레이트(14)는 힐 단부(34)와, 힐 단부(34) 반대측의 토우 단부(38)를 포함한다. 힐 단부(34)는 호젤(18)에 근접하게 위치 설정된다. 페이스 플레이트(14)는 크라운 에지(42)와, 크라운 에지(42) 반대측의 소울 에지(46)를 더 포함한다. 크라운 에지(42)는 클럽 헤드(10)의 상부 에지에 인접하게 위치 설정되고, 소울 에지(46)는 골프 클럽 헤드(10)의 하부 에지에 인접하게 위치 설정된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 페이스 플레이트(14)는 힐 단부(34)와 토우 단부(38) 사이에서 연장되는 방향으로 볼록한 곡률을 갖는다. 일실시예에서, 페이스 플레이트는 1.5 밀리미터, 1.4 밀리미터, 1.3 밀리미터, 1.2 밀리미터, 1.1 밀리미터, 1.0 밀리미터, 0.9 밀리미터, 0.8 밀리미터, 0.7 밀리미터, 0.6 밀리미터, 0.5 밀리미터 및 0.4 밀리미터의 최소 벽 두께를 가질 수 있다. 일실시예에서, 페이스 플레이트는 0.7 밀리미터의 최소 벽 두께를 가질 수 있다.

여기에서는 도 4에 예시한 바와 같이, 제조 중에 클럽 헤드 조립체(30)의 특성을 최적화하기 위해 적용될 수 있는 조합된 공정이 설명된다. 그러나, 아래에서 클럽 헤드 조립체(30)에 관련된 상기한 조합된 공정들을 설명할 때, 조합된 공정들은 페이스 플레이트(14)의 개별 구성요소와 골프 클럽 헤드(10)에도 더욱 적용될 수 있다. 제1 공정은 알파-베타 티타늄(α-β Ti) 합금 용액의 베타-트랜서스 온도 바로 아래에서의 클럽 헤드 조립체(30)의 열처리 공정(100)이다. 베타-트랜서스 온도는 100-퍼센트 β상이 존재할 수 있는 최저 온도이다. 제2 공정은 클럽 헤드 조립체(30)를 강화 및 경화하는 켄칭 방법 공정(200)이다. 제3 공정은 Ti3Al의 천이 온도 바로 아래까지 열을 증가시키는 것에 의해 연성을 증가시키는 에이징 처리(300)이다. 에이징 처리 공정(300) 직후에 이어서, 클럽 헤드 조립체(30)는 실온으로 다시 돌아가는 열 저감 공정(400)을 겪는다. 열처리 공정(100), 켄칭 방법 공정(200), 에이징 처리 공정(300) 및 열 저감 공정(400)으로 이루어진 조합된 공정들은 클럽 헤드 조립체(30)의 구조적 속성을 변경하고, 최종 제품은 취약하지 않은 높은 경도, 높은 항복 강도 및 높은 인강 강도의 클럽 헤드 조립체(30)이다. 더욱이, 보다 강한 클럽 헤드 조립체(30)를 구비함으로써, 제조업자는 페이스 플레이트(14)를 더 얇게 구성할 수 있고, 이에 따라 임의의 웨이트가 골프 클럽 헤드(10) 상에서 어딘가 다른 곳에 위치하게 한다. 임의의 웨이트를 클럽 헤드 조립체(30) 상의 상이한 위치에 재분배하는 것은 무게중심(CG)뿐만 아니라 관성 모멘트(MOI)에도 영향을 줄 수 있다. 보다 얇은 페이스 플레이트(14)는 더욱이 볼과의 충돌 중에 보다 높은 궤적 및/또는 이상적인 스핀을 위해 더 편향될 수 있다.

본 발명에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 알파-베타 티타늄(α-β Ti) 합금인 재료를 포함할 수 있다. 페이스 플레이트(14)와 골프 클럽 헤드(10)는 동일한 α-β Ti 합금 또는 서로 상이한 α-β Ti을 포함할 수 있다. α-β Ti 합금은 주석과, 알루미늄 및 산소와 같은 안정제와 같은 중성 합금 원소(neutral alloying element)를 포함할 수 있다. α-β Ti 합금은 몰리브덴, 실리콘 및 바나듐과 같은 β-안정제를 함유할 수 있다. 중량%에 관하여 아래에서 설명되는 모든 수치는 총 중량%(wt%)이다. α-β Ti 합금에서 α-안정제 알루미늄의 총 중량%는 2 wt% 내지 10 wt%, 3 wt% 내지 9 wt%, 4 wt% 내지 8 wt%, 또는 5 wt% 내지 7 wt%일 수 있다. α-β Ti 합금에서 α-안정제 산소의 총 중량%는 0.05 wt% 내지 0.35 wt% 또는 0.10 wt% 내지 0.20 wt%일 수 있다. α-β Ti 합금에서 β-안정제 몰리브덴의 총 중량%는 0.2 wt% 내지 1.0 wt% 또는 0.6 wt% 내지 0.8 wt% 또는 미량일 수 있다. α-β Ti 합금에서 β-안정제 바나듐의 총 중량%는 1.5 wt% 내지 7 wt% 또는 3.5 wt% 내지 4.5 wt%일 수 있다. α-β Ti 합금에서 β-안정제 실리콘의 총 중량%는 0.01 내지 0.10 wt% 또는 0.03 wt% 내지 0.07 wt%일 수 있다. α-β Ti 합금은 Ti-6Al-4V(또는 Ti 6-4), Ti-9S(또는 T-9S), Ti-662, Ti-8-1-1, Ti-65K, Ti-6246 또는 IMI 550일 수 있다. α, β 안정제의 조합은 α-β Ti 합금이 열처리되게 한다. 더욱이, 알파 안정제의 미세구조는 더 연성이며, 이는 클럽 헤드 조립체(30) 및 페이스 플레이트(14)에 탄성을 더욱 부여한다. 한층 더한 탄성은 볼과의 충돌 중에 균열 및 영구적인 변형을 방지한다. 더욱이, 높은 연성은 클럽 헤드 조립체(30)의 수명을 연장시킨다. 베타 미세구조는 알파 미세구조와 상이하게 작용한다. 베타 안정제의 미세구조는 강도를 증가시키기 위해 특정 온도에서 용해되고 냉각되어, 상이한 구조로 변환될 수 있다. 제조 중에 특정 온도에서 특수 공정을 이용하여 α-β Ti 합금을 조작하는 것에 의해, 클럽 헤드 조립체(30)는 연성을 유지하면서 높은 경도 및 강도를 갖도록 최적화될 수 있다.

일실시예에서, α-β Ti는 6 wt% 알루미늄(Al) 및 4 wt% 바나듐(V)을 함유하고, 나머지 합금 조성이 티타늄 및 가능하다면 몇몇 미량 원소인 Ti 6-4일 수 있다. 몇몇 실시예에서, Ti 6-4는 5.5 wt% 내지 6.75 wt% Al, 3.5 wt% 내지 4.5 wt% V, 최대 0.08 wt%의 탄소(C), 최대 0.03 wt%의 실리콘(Si), 최대 0.3 wt%의 철(Fe), 최대 0.2 wt%의 산소(O), 최대 0.015 wt%의 주석(Sn) 및 미량의 몰리브덴(Mo)과, 잔부 합금 성분인 티탄을 함유한다. 몇몇 실시예에서, Ti 6-4는 5.5 wt% 내지 6.75 wt% Al, 3.5 wt% 내지 4.5 wt% V, 0.08 wt% 이하의 탄소(C), 0.03 wt% 이하의 실리콘(Si), 0.3 wt% 이하의 철(Fe), 0.2 wt% 이하의 산소(O), 최대 0.015 wt%의 주석(Sn) 및 미량의 몰리브덴(Mo)과, 잔부 합금 성분인 티탄을 함유한다. Ti 6-4는 등급 5 티탄이다. Ti 6-4에 대한 고용선 온도(solvus temperature)는 540 ℃ 내지 560 ℃이다. 몇몇 실시예에서, Ti 6-4는 0.1597 lb/in³(4.37 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti-6-4는 또한 T-65K로서 지칭될 수도 있다.

다른 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 8 wt% Al, 1 wt% V 및 0.2 wt% Si와, 잔부 합금 성분인 티탄과 가능하다면 몇몇 미량 원소를 함유하는, Ti-9S(또는 T-9S)와 같은 다른 α-β Ti 합금일 수 있다. 몇몇 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는 6.5 wt% 내지 8.5 wt% Al, 1 wt% 내지 2 wt% V, 최대 0.08 wt%의 C, 최대 0.2 wt%의 Si, 최대 0.3 wt%의 Fe, 최대 0.2 wt%의 O, 최대 0.05 wt%의 N 및 미량의 Mo와 미량의 Sn 그리고 잔부 합금 성분인 티탄을 함유한다. 몇몇 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는 6.5 wt% 내지 8.5 wt% Al, 1 wt% 내지 2 wt% V, 0.1 wt% 미만의 C, 최대 0.2 wt%의 Si, 최대 0.4 wt%의 Fe, 최대 0.15 wt%의 O, 0.05 wt% 미만의 N 및 미량의 몰리브덴(Mo)과 미량의 Sn 그리고 잔부 합금 성분인 티탄을 함유한다. 몇몇 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는 6.5 wt% 내지 8.5 wt% Al, 1 wt% 내지 2 wt% V, 0.1 wt% 이하의 C, 0.2 wt% 이하의 Si, 0.4 wt% 이하의 Fe, 0.15 wt% 이하의 O, 0.05 wt% 미만의 N 및 미량의 Mo와 미량의 Sn 그리고 잔부 합금 성분인 티탄을 함유한다. Ti-9S(또는 T-9S)에 대한 고용선 온도는 560 ℃ 내지 590 ℃이다. 몇몇 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는 Ti 8-1-1보다 높은 기공률과 낮은 항복 강도를 가질 것이다. Ti-9S(또는 T-9S)는 약 0.156 lb/in³ 내지 0.157 lb/in³(4.32-4.35 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti-9S(또는 T-9S)는 0.156 lb/in³(4.32g/cc)의 밀도를 갖는다.

다른 실시예에서, 재료는 Ti-6-6-2, Ti-6246 또는 IMI 550와 같은 다른 α-β Ti 합금일 수 있다. 티탄 662는 6 wt% Al, 6 wt% V 및 2 wt% Sn와, 잔부 합금 성분인 티탄 및 가능하다면 몇몇 미량 원소를 함유할 수 있다. Ti-6-6-2는 0.164 lb/in³(4.54 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti 6-6-2에 대한 고용선 온도는 540 ℃ 내지 560 ℃이다. 티탄 6246은 6 wt% Al, 2 wt% Sn, 4 wt% 지르코늄(Zr), 및 6 wt% Mo과, 잔부 합금 성분인 티탄 및 가능하다면 몇몇 미량 원소를 함유할 수 있다. Ti 6246에 대한 고용선 온도는 570 ℃ 및 590 ℃이다. Ti-6246은 0.168 lb/in³(4.65 g/cc)의 밀도를 갖는다. IMI 550은 6 wt% Al, 2 wt% Sn, 4 wt% Mo 및 0.5 wt% Sn와, 잔부 합금 성분인 티탄 및 가능하다면 몇몇 미량 원소를 함유할 수 있다. IMI 550에 대한 고용선 온도는 490 ℃ 내지 510 ℃이다. IMI 550은 0.157 lb/in³(4.60 g/cc)의 밀도를 갖는다.

다른 실시예에서, 재료는 8 wt% Al, 1.0 wt% Mo 및 1 wt% V와, 잔부 합금 성분인 티탄과 가능하다면 몇몇 미량 원소를 함유하는, Ti-8-1-1과 같은 다른 α-β Ti 합금일 수 있다. 몇몇 실시예에서, Ti-8-1-1은 7.5 wt% 내지 8.5 wt% Al, 0.75 wt% 내지 1.25 wt% Mo, 0.75 wt% 내지 1.25 wt% V, 최대 0.08 wt% C, 최대 0.3 wt% Fe, 최대 0.12 wt% O, 최대 0.05 wt% N, 최대 0.015 wt% H, 최대 0.015 wt% Sn 및 미량의 Si와, 잔부 합금 성분인 티탄을 함유할 수 있다. Ti-8-1-1에 대한 고용선 온도는 560 ℃ 내지 590 ℃이다. 몇몇 실시예에서, Ti-8-1-1는 0.1580 lb/in³(4.37 g/cc)의 밀도를 갖는다.

A) 열처리 공정

제1 공정은 베타-트랜서스(β-transus) 온도(또는 고용선 온도) 바로 아래에서의 클럽 헤드 조립체(30)의 열처리 공정(100)이다. 클럽 헤드 조립체(30)는 불활성 가스가 펌핑되는 진공 환경 챔버 내에서 가열될 수 있다. 불활성 가스는 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤 및 제논 또는 이들의 복합 가스로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 클럽 헤드 조립체(30)는 더욱이 유도 가열 코일을 사용하여 유도 가열에 의해 가열될 수 있다. 유도 가열 코일을 사용하는 유도 가열에서, 교호하는 자기장이 재료에 침투하여, 재료 내에 전류를 형성한다. 전류는 재료 내의 원자를 여기시켜, 열을 생성한다. 유도 가열은 또한 보다 강한 입자 구조를 가능하게 하고, 취약 스폿과 용접 영역에서 응력이 완화된다.

β 안정제 모두가 용액의 기재 내에 용해되는 β-트랜서스 온도를 초과하여 클럽 헤드 조립체(30)를 가열하는 것과 달리, 클럽 헤드 조립체(30)의 α-β Ti 합금을 고용선 온도 바로 아래까지 가열하면 안정제의 일부만이 용해된다. 남아 있는 나머지 β 안정제는 급냉 시에 마르텐사이트로 변태된다. 마르텐사이트는 강하고 단단한 준안정성 상태(meta-stable phase)이므로, 클럽 헤드 조립체(30)를 경화 및 강화한다. 항복 및 인장 강도에 있어서 골프 클럽(10)을 경화 및 강화하는 것은 볼에 대한 충격을 견디는 데 기여한다. 클럽 헤드 조립체(30)의 경화 및 강화는 더욱이 보다 얇은 페이스 플레이트(14)를 가능하게 한다. 보다 강하고 보다 얇은 페이스 플레이트(14)는 볼에 대한 충돌 중에 한층 더 편향될 수 있고, 더욱이 보다 얇은 페이스 플레이트(14)의 임의의 웨이트가 클럽 헤드 조립체(30) 상에서 타처에 재분포될 수 있다. 클럽 헤드 조립체(30)가 가열되는 온도는 클럽 헤드 조립체(30)가 포함하는 α-β Ti 합금에 좌우된다.

일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1시간 내지 6시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1시간 내지 2시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1시간 내지 4시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 4시간 내지 6시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1.5시간 내지 5.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 2시간 내지 5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 2.5시간 내지 4.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 3시간 내지 4시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다.

일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 1시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 1.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 2시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 2.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 3시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 3.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 4시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 4.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 5.5시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 6시간 동안 α-β Ti 합금의 고용선 온도 이하의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다.

일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 400 ℃ 내지 630 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 425 ℃ 내지 550 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 450 ℃ 내지 525 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 550 ℃ 내지 625 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 30분, 60분, 90분, 120분, 150분, 180분, 210분, 240분, 270분, 300분, 330분 또는 360분 동안 400 ℃, 410 ℃, 420 ℃, 430 ℃, 440 ℃, 450 ℃, 460 ℃, 470 ℃, 480 ℃, 490 ℃, 500 ℃, 510 ℃, 520 ℃, 530 ℃, 540 ℃, 550 ℃, 560 ℃, 570 ℃, 580 ℃, 590 ℃, 600 ℃, 610 ℃, 620 ℃ 또는 630 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다.

일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 400 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 420 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 440 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 460 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 475 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 480 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 500 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 520 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 540 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 560 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 575 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 580 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 600 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 620 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 625 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다. 일실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 적어도 630 ℃ 온도의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리된다.

B) 켄칭 방법 공정

클럽 헤드 조립체(30)는 그 후에 클럽 헤드 조립체(30)의 열을 제어되고 신속한 방식으로 실온으로 감소시키기 위한 켄칭 방법 공정(200)을 겪는다. 켄칭 방법 공정(200)은 가열된 클럽 헤드 조립체(30)를 선택된 온도의 유체 내로 금속히 담그는 것에 의해 행해진다. 켄칭 방법 공정(200) 중의 신속한 열 감소는, 여전히 잔류하는 β 안정제의 일부와 몇몇 개질된 알파를 포함하면서, 잔류하는 β 안정제 대부분을 마르텐사이트 입자로 변태시킨다. 마르텐사이트 입자는 강하고 강성이 있는 준안정성 상태이며, 이에 따라 클럽 헤드 조립체(30)의 강도 및 경도를 증가시킨다. 클럽 헤드 조립체(30)의 강도 및 경도의 증가로 인해, 페이스 플레이트(14)가 더 얇아질 수 있고, 이에 따라 볼과의 충돌 중에 한층 더 편향된다. 페이스 플레이트(14)의 두께는 또한, CG 위치 및 MOI를 최적화하기 위해 임의의 웨이트가 클럽 헤드 조립체(30) 상의 타처에 위치하게 한다.

켄칭 방법 공정(200)에서 사용되는 유체는 액체 또는 가스일 수 있다. 액체는 스트레이트 오일(straight oil), 수용성 유체, 미세 분산(micro-dispersion) 오일 및 합성 또는 준합성 유체로 이루어진다. 순수 오일은 베이스 미네랄, 석유 오일 및 지방과 같은 극성 윤활제, 식물성 유지 및 에스테르를 포함할 수 있다. 순수 오일은 염소, 황 및 인과 같은 극압 첨가제를 더 포함할 수 있다. 수용성 유체는 물과 혼합될 때에 에멀전을 형성하는 고도로 희석된 오일이다. 미세 분산 오일은 미네랄 또는 석유 중의 PTFE, 흑연 및 이황화몰리브덴 또는 질화붕소와 같은 고체 윤활제 입자의 분산물을 포함한다. 합성 또는 준합성 유체는 실리콘, 폴리글리콜, 에스테르, 디에스테르, 클로로플루오로카본(CFC)과 같은 합성 화합물 및 합성 유체 및 물의 혼합물을 주성분으로 하는 그리스(grease)이다. 가스는 질소와 같은 불활성 가스 또는 모든 0족 가스(예컨대, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 및 라돈)를 포함한다.

켄칭 방법 프로세스(200)는 켄칭 속도로 알려진 매우 빠른 속도로 클럽 헤드 조립체(30)를 실온으로 냉각시킨다. 켄칭 속도는 마르텐사이트로 변태되는 잔류하는 β 안정제의 양을 결정할 수 있다. 일실시예에서, 켄칭 방법 공정(200)의 켄칭 속도는 초당 2000 ℃이다. 다른 실시예에서, 켄칭 속도는 적어도 초당 550 ℃, 적어도 초당 750 ℃, 적어도 초당 1000 ℃, 적어도 초당 1500 ℃, 적어도 초당 1700 ℃, 적어도 초당 2000 ℃, 적어도 초당 2300 ℃, 적어도 초당 2500 ℃, 적어도 초당 2700 ℃, 적어도 초당 3000 ℃, 적어도 초당 3300 ℃, 적어도 초당 3500 ℃, 적어도 초당 3700 ℃, 적어도 초당 4000 ℃, 적어도 초당 4300 ℃ , 적어도 초당 4500 ℃, 적어도 초당 4700 ℃, 적어도 초당 5000 ℃, 적어도 초당 5300 ℃, 적어도 초당 5500 ℃, 적어도 초당 5700 ℃, 적어도 초당 6000 ℃, 적어도 초당 6300 ℃, 적어도 초당 6500 ℃, 적어도 초당 6700 ℃, 적어도 초당 7000 ℃, 적어도 초당 7300 ℃, 적어도 초당 7500 ℃, 적어도 초당 7700 ℃ 또는 적어도 초당 8000 ℃일 수 있다.

C) 에이징 처리 공정

잔류 β 안정제가 켄칭 방법 공정(200)에 의해 마르텐사이트로 변태된 후, 클럽 헤드 조립체(30)는 에이징 처리 공정(300)을 겪는다. 에이징 처리 공정(300)은 클럽 헤드 조립체(30)의 구조 특성을 더욱 조작하도록 클럽 헤드 조립체(30)의 온도를 증가시킨다. 구체적으로, 에이징 처리 공정(300)은 클럽 헤드 조립체(30)의 강도를 더욱 증가시키고, 클럽 헤드 조립체(30)의 연성을 너무 낮게 감소시키는 것을 방지한다. 더욱이, 에이징 처리 공정(300)은 클럽 헤드 조립체(30)의 특정 부분에 적용될 수 있으며, 이에 따라 이 영역에서 향상된 구조적 특성이 집중된다. 에이징 처리 공정(300)은 에이징 오븐에 의한 종래의 가열에 의해 또는 유도 가열 코일에 의한 유도 가열에 의해 행해질 수 있다.

에이징 오븐의 종래 가열에서, 열은 전도, 대류 또는 복사에 의해 재료 표면으로 그리고 열전도에 의해 재료 내부로 전달된다. 종래 가열은 재료 기재 내에 재료의 분자 구조가 보다 큰 입자 구조를 성장시키는 균일한 구조를 형성하게 하고, 임의의 취약 스폿의 제거뿐만 아니라 응력 완화 용접 영역을 형성하게 한다.

종래 가열을 위한 에이징 오븐의 온도는 소정 에이징 속도에서 증가될 수 있다. 일실시예에서, 골프 클럽 조립체(30)에 적용되는 에이징 속도는 30분당 400 ℃일 수 있다. 다른 실시예에서, 적용되는 에이징 속도는 적어도 30분당 100 ℃, 적어도 30분당 150 ℃, 적어도 30분당 200 ℃, 적어도 30분당 250 ℃, 적어도 30분당 300 ℃, 적어도 30분당 350 ℃, 적어도 30분당 400 ℃, 적어도 30분당 450 ℃, 적어도 30분당 500 ℃, 적어도 30분당 550 ℃, 적어도 30분당 600 ℃, 적어도 30분당 650 ℃, 적어도 30분당 700 ℃, 적어도 30분당 750 ℃, 적어도 30분당 800 ℃, 적어도 30분당 850 ℃, 적어도 30분당 900 ℃, 적어도 30분당 950 ℃ 또는 적어도 30분당 1000 ℃일 수 있다.

클럽 헤드 조립체를 에이징하기 위한 유도 가열은 전술한 바와 같은 열처리 공정(100)의 유도 가열과 유사하다. 에이징 오븐의 온도와 유사하게, 유도 가열 코일의 온도도 또한 소정 유도 가열 속도에서 증가될 수 있다. 일실시예에서, 골프 클럽 조립체(30)에 적용되는 유도 가열은 30분당 400 ℃일 수 있다. 다른 실시예에서, 적용되는 유도 가열 속도는 적어도 30분당 100 ℃, 적어도 30분당 150 ℃, 적어도 30분당 200 ℃, 적어도 30분당 250 ℃, 적어도 30분당 300 ℃, 적어도 30분당 350 ℃, 적어도 30분당 400 ℃, 적어도 30분당 450 ℃, 적어도 30분당 500 ℃, 적어도 30분당 550 ℃, 적어도 30분당 600 ℃, 적어도 30분당 650 ℃, 적어도 30분당 700 ℃, 적어도 30분당 750 ℃, 적어도 30분당 800 ℃, 적어도 30분당 850 ℃, 적어도 30분당 900 ℃, 적어도 30분당 950 ℃ 또는 적어도 30분당 1000 ℃일 수 있다.

에이징 처리 공정(300) 중에, 클럽 헤드 조립체(30)는 Ti₃Al의 천이 온도 바로 아래로 가열된다. Ti₃Al의 천이 온도 바로 아래에 도달했을 때, Ti₃Al의 석출물이 용액 기재로 이동하고, α-β Ti 합금의 입계를 따라 정착한다. 입계 주위에 집중되는 석출물은 입계 두께를 증가시키고, 이에 따라 클럽 헤드 조립체(30)의 강도와 경도를 증가시킨다. 에이징 처리(300)가 클럽 헤드 조립체(30)의 강도 및 경도를 증가시키기 때문에, 페이스 플레이트(14)는 보다 적은 재료로 제조될 수 있고, 이에 따라 볼과의 충돌 중에 페이스 플레이트(14)에 더 많은 편향을 부여할 수 있다. 페이스 플레이트(14)가 더 얇으면, 최적의 CG 배치 및 MOI를 위해 골프 클럽 헤드의 임의의 웨이트가 골프 클럽 헤드 상의 상이한 위치에 재분배될 수 있다. 입계 주위에 집중되는 석출물은 또한 응력 완화제로서 작용한다. 클럽 헤드 조립체(30)의 응력 완화는 클럽 헤드 조립체(30)의 연성을 유지하는 데 기여하고, 이는 균열 및 영구적인 변형을 방지할 수 있다.

D) 열 감소 공정

일단 클럽 헤드 조립체(30)가 에이징 공정(300)을 겪고 나면, 클럽 헤드 조립체(30)는 열 감소 공정(400)을 거쳐, 비교적 느린 냉각 속도로 실온으로 냉각된다. 비교적 느린 냉각 속도는 더욱이 클럽 헤드 조립체(30)의 연성이, 클럽 헤드 조립체(30)가 취성이 되는 지점까지 감소되는 것을 방지하는 데 기여할 수 있다. 비교적 느린 냉각 속도는 더욱이 클럽 헤드 조립체(30)가 산화를 경험할 기회를 저감한다. 실온으로의 열 감소 공정(400)을 클럽 헤드 조립체(30)에 적용하는 것은, 유도 가열 코일 또는 상기한 에이징 처리 공정(300)의 에이징 오븐의 온도를 저속으로 감소시키는 것에 의해 행해질 수 있다. 클럽 헤드 조립체(30)는, 클럽 헤드 조립체(30)를 세라믹 재료에 침지하는 것에 의해 또는 대류 냉각에 의해 저속으로 실온으로 더욱 냉각될 수 있다.

유도 가열에 의해 냉각되는 클럽 헤드 조립체(30)는 냉각 시간을 매우 연장시킬 수 있다. 냉각 시간은 클럽 헤드 조립체(30)에 적용되는 유도 가열 코일의 온도에 의해 완벽히 제어된다. 클럽 헤드 조립체(30)의 냉각 시간을 연장시키는 것은 골프 클럽 헤드의 연성을 유지할 수 있다. 클럽 헤드 조립체(30)가 강화 공정 및 경화 공정을 겪는 동안에 연성을 유지하는 것은 골프 클럽 헤드가 너무 취성이 되는 것을 방지한다.

클럽 헤드 조립체(30)의 온도가 Ti₃Al 용체화 온도 직하(直下)의 온도에 도달하고 석출물이 입계를 따라 집중될 때, 유도 가열 코일의 온도는 저속으로 감소된다. 유도 가열 코일의 온도는, 클럽 헤드 조립체(30)가 실온에 도달할 때까지 저속으로 증분식으로 감소될 수 있다 일실시예에서, 유도 코일의 온도는 시간당 100 ℃의 증분으로 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 유도 코일의 온도는 매시간 최대 50 ℃, 매시간 최대 75 ℃, 매시간 최대 100 ℃, 매시간 최대 125 ℃, 매시간 최대 150 ℃, 매시간 최대 175 ℃, 매시간 최대 200 ℃, 매시간 최대 225 ℃, 매시간 최대 250 ℃, 매시간 최대 275 ℃, 매시간 최대 300 ℃, 매시간 최대 325 ℃, 매시간 최대 350 ℃, 매시간 최대 375 ℃ 또는 매시간 최대 400 ℃의 증분으로 감소될 수 있다.

유도 코일의 온도를 감소시키는 것에 의해 클럽 헤드 조립체(30)가 실온에 도달하는 기간은 1 시간 내지 8 시간 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1시간 내지 2시간, 2시간 내지 3시간, 3시간 내지 4시간, 4시간 내지 5시간, 5시간 내지 6시간, 6시간 내지 7시간, 7시간 내지 8시간, 2시간 내지 6시간, 4시간 내지 8시간, 5시간 내지 7시간 또는 3시간 내지 8시간의 유도 가열에 의해 실온에 도달할 수 있다.

클럽 헤드 조립체(30)를 세라믹 재료 “배스(bath)”에 침지하는 것에 의해 냉각하는 것은 골프 클럽 헤드의 냉각 시간을 연장시키는 데 기여할 수 있다. 배스는 세라믹 재료에 전압을 인가하는 것에 의해 가열 또는 냉각될 수 있는 세라믹 비드(bead) 또는 청크(chunk)를 포함한다. 유도 가열 코일의 온도와 마찬가지로, 세라믹 재료 배스의 온도도 증분식으로 감소될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 코일과 마찬가지로 세라믹 재료 배스는 클럽 헤드 조립체(30)의 냉각 시간을 연장시키는 것에 의해 클럽 헤드 조립체(30)의 연성을 유지할 수 있다.

세라믹 재료 배스의 온도는, 클럽 헤드 조립체(30)가 실온에 도달할 때까지 저속으로 증분식으로 감소될 수 있다. 일실시예에서, 세라믹 재료 배스의 온도는 매시간 최대 100 ℃의 증분으로 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 세라믹 재료 배스의 온도는 매시간 최대 50 ℃, 매시간 최대 75 ℃, 매시간 최대 100 ℃, 매시간 최대 125 ℃, 매시간 최대 150 ℃, 매시간 최대 175 ℃, 매시간 최대 200 ℃, 매시간 최대 225 ℃, 매시간 최대 250 ℃, 매시간 최대 275 ℃, 매시간 최대 300 ℃, 매시간 최대 325 ℃, 매시간 최대 350 ℃, 매시간 최대 375 ℃ 또는 매시간 최대 400 ℃의 증분으로 감소될 수 있다.

세라믹 재료 배스의 온도를 감소시키는 것에 의해 클럽 헤드 조립체(30)가 실온에 도달하는 기간은 1 시간 내지 8 시간 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 1시간 내지 2시간, 2시간 내지 3시간, 3시간 내지 4시간, 4시간 내지 5시간, 5시간 내지 6시간, 6시간 내지 7시간, 7시간 내지 8시간, 2시간 내지 6시간, 4시간 내지 8시간, 5시간 내지 7시간 또는 3시간 내지 8시간의 세라믹 재료 배스에 의해 실온에 도달할 수 있다.

대류 냉각은 클럽 헤드 조립체(30) 전체가 비교적 느린 냉각 속도로 실온으로 냉각되게 한다. 대류 냉각은 주위 유체의 이동에 의해 가열된 재료가 실온으로 냉각되게 하는 것에 의해 행해진다. 클럽 헤드 조립체(30)의 대류 냉각을 위해 사용되는 주위 유체는 불활성 가스 진공 환경 챔버 또는 야외와 같은 비격납 환경에 있을 수 있다. 불활성 가스는 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 제논 또는 이들의 복합 가스로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 야외 또는 불활성 가스는 클럽 헤드 조립체(30)의 냉각 시간을 연장 - 이는 산화가 발생할 기회를 저감함 - 하며, 더욱이 연성을 유지하여 클럽 헤드 조립체(30)가 취성이 되는 것을 방지하는 데 기여할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 냉각 시간을 연장하기 위해 유도 가열 코일의 온도를 저속으로 감소시키는 것에 의해 열 감소 공정(300)을 겪는다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 세라믹 재료 배스에 의해 열 감소 공정(400)을 겪는다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 대류 냉각에 의해 열 감소 공정(400)을 겪는다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는 유도 가열, 세라믹 배스 및 대류 냉각의 임의의 조합에 의한 열 감소 공정(400)을 겪는다.

E) 예

일례에서, Ti 6-4를 포함하는 골프 클럽 헤드는 열처리 공정(100), 켄칭 방법 공정(200), 에이징 처리 공정(300) 및 열 감소 공정(400)의 조합된 공정을 겪는다. 조합된 공정은 또한 골프 클럽 헤드의 연성이 너무 낮아지는 것을 방지한다. 조합된 공정 후, 160 ksi의 항복 강도, 170 ksi의 인장 강도, 연성을 측정하는 10 % 의 퍼센트 연신율 및 (로크웰 경도 C 스케일에 기초하여) C41의 경도 레벨을 갖는 것으로 측정되었다. 어닐링된 Ti 6-4를 포함하는 골프 클럽 헤드와 비교하여, 조합된 공정에서 Ti 6-4는 25 % 더 높은 항복 강도, 25.9 % 더 높은 인장 강도 및 6의 경도 레벨 증가를 가졌다. 더욱이, 강도를 증가시키는 다른 공정을 겪은, Ti 6-4를 포함하는 다른 골프 클럽 헤드와 비교하여, 조합된 공정은 골프 클럽 헤드의 연성이 취성이 되는 지점까지 감소되는 것을 방지하였다.

다른 예에서, Ti 6-6-2를 포함하는 클럽 헤드 조립체(30)는 열처리 공정(100), 켄칭 방법 공정(200), 에이징 처리 공정(300) 및 열 감소 공정(400)의 조합된 공정을 겪었다. 조합된 공정은 또한 골프 클럽 헤드의 연성이 너무 낮아지는 것을 방지하는 데 기여한다. 조합된 공정 후, 클럽 헤드 조립체(30)는 161 ksi의 항복 강도, 175 ksi의 인장 강도, 연성을 측정하는 8% 의 퍼센트 연신율 및 C42의 경도 레벨을 갖는 것으로 측정되었다. 어닐링된 Ti 6-6-2를 포함하는 골프 클럽 헤드와 비교하여, 조합된 공정에서 Ti 6-6-2는 13.3% 더 높은 항복 강도, 15.1% 더 높은 인장 강도 및 4의 경도 레벨 증가를 가졌다. 더욱이, 상이한 강도 증가 공정을 겪은 Ti 6-6-2를 포함하는 다른 골프 클럽 헤드와 비교하여, 조합된 공정은 골프 클럽 헤드의 연성이 상대적으로 너무 낮게 되는 것을 방지하였다.

하나 이상의 청구되는 요소의 교체는 재구성을 이루는 것이지 보수가 아니다. 추가로, 이점, 다른 장점 및 문제점에 대한 해결책은 특정 실시예에 관하여 설명되었다. 이점, 장점, 문제점에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점 또는 해결책을 형성하게 하거나 보다 유리해질 수 있는 임의의 요소 또는 요소들은 임의의 청구항 또는 청구항 전부의 임계적이거나, 필요하거나, 필수적인 피쳐 또는 요소로서 해석되어서는 안 된다.

골프 규칙은 수시로 변경될 수 있으므로(예컨대, 새로운 규정이 채택되거나 이전 규칙이 미국 골프 협회(USGA), Royal and Ancient Golf Club of St. Andrews (R&A) 등과 같은 골프 표준 단체 및/또는 관리 기관에 의해 제거되거나 수정될 수 있음), 여기에 기술된 장치, 방법 및 제품과 관련된 골프 장비는 특정 시기에 골프 규칙에 부합할 수도 있고 부합하지 않을 수도 있다. 따라서, 여기에서 설명된 장치, 방법 및 제품에 관련된 골프 장비는 적합하거나 부적합한 골프 장비로서 광고되고, 판매되고, 및/또는 판매될 수 있다. 여기에서 설명되는 장치, 방법 및 제품은 이와 관련하여 제한되지 않는다.

상기 예들은 드라이버 타입 골프 클럽과 관련하여 설명될 수 있지만, 여기에서 설명된 장치, 방법 및 제품은 페어웨이 우드 타입 골프 클럽, 하이브리드 타입 골프 클럽, 아이언 타입 골프 클럽, 웨지 타입 골프 클럽 또는 퍼터 타입 골프 클럽과 같은 다른 타입의 골프 클럽에도 적용 가능할 수 있다. 대안으로서, 여기에서 설명된 장치, 방법 및 제품은 하키 스틱, 테니스 라켓, 낚싯대, 스키 폴 등과 같은 다른 타입의 스포츠 장비에도 적용 가능할 수 있다.

더욱이, 여기에 개시된 실시예와 한계는 실시예 및/또는 제한이 (a) 청구범위에서 명시적으로 청구되지 않고; (2) 균등론 하에서 청구범위의 표현 요소 및/또는 제한 요소과 동등하거나 잠재적으로 동등한 경우에 공중에 기부되지 않는다.

본 개시의 다양한 피쳐는 후속하는 청구범위에 기술되어 있다.

Claims

클럽 헤드 조립체의 방법으로서,
(a) 리세스를 갖는 골프 클럽 헤드를 마련하고, 페이스 플레이트(face plate)를 마련하는 단계로서, 골프 클럽 헤드와 페이스 플레이트는 5.5 wt% 내지 6.75 wt%의 알루미늄(Al), 3.5 wt% 내지 4.5 wt% 바나듐(V), 최대 0.08 wt%의 탄소(C), 최대 0.03 wt%의 실리콘(Si), 최대 0.3 wt%의 철(Fe), 최대 0.2 wt%의 산소(O), 최대 0.015 wt%의 주석(Sn) 및 최대 0.1 wt%의 몰리브덴(Mo)을 포함하는 α-β Ti 합금으로 형성되는 것인 단계;
(b) 페이스 플레이트를 골프 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 단계;
(c) 페이스 플레이트를 골프 클럽 헤드에 용접하는 단계;
(d) 클럽 헤드 조립체를 예정된 시간 동안 α-β Ti 합금의 솔버스 온도(solvus temperature) 직하(直下)의 온도로 열처리하는 단계;
(e) 클럽 헤드 조립체를 실온으로 켄칭(quenching)하여 상기 α-β Ti 합금의 β-안정제를 마르텐사이트로 변태시키는 단계;
(f) 클럽 헤드 조립체를 Ti₃Al 용체화 온도 직하의 온도로 에이징(aging)하는 단계; 및
(g) 매시간 최대 400 ℃의 증분으로 클럽 헤드 조립체의 온도를 실온으로 감소시키는 단계
를 포함하는 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (d)의 클럽 헤드 조립체는 425 ℃ 내지 550 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (e)의 클럽 헤드 조립체는 스트레이트 오일(straight oil), 물, 수용성 유체, 미세 분산 오일 및 합성 또는 준합성 유체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유체를 포함하는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (e)의 클럽 헤드 조립체는 적어도 초당 550 ℃의 켄칭 속도로 켄칭되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (f)의 클럽 헤드 조립체는 유도 가열 코일을 이용하는 유도 가열에 의해 에이징되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 매시간 최대 175 ℃의 증분으로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 매시간 최대 350 ℃의 증분으로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 5시간 내지 7시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 2시간 내지 6시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제1항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 3시간 내지 8시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
클럽 헤드 조립체의 방법으로서,
(a) 리세스를 갖는 골프 클럽 헤드를 마련하고, 페이스 플레이트를 마련하는 단계로서, 골프 클럽 헤드와 페이스 플레이트는 6 wt% Al, 6 wt% V 및 2 wt% Sn을 포함하는 α-β Ti 합금으로 형성되는 것인 단계;
(b) 페이스 플레이트를 골프 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 단계;
(c) 페이스 플레이트를 골프 클럽 헤드에 용접하는 단계;
(d) 클럽 헤드 조립체를 예정된 시간 동안 α-β Ti 합금의 솔버스 온도 직하의 온도로 열처리하는 단계;
(e) 클럽 헤드 조립체를 실온으로 켄칭하여 상기 α-β Ti 합금의 β-안정제를 마르텐사이트로 변태시키는 단계;
(f) 클럽 헤드 조립체를 Ti₃Al 용체화 온도 직하의 온도로 에이징하는 단계; 및
(g) 매시간 최대 400 ℃의 증분으로 클럽 헤드 조립체의 온도를 실온으로 감소시키는 단계
를 포함하는 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (d)의 클럽 헤드 조립체는 400 ℃ 내지 630 ℃의 α-β Ti 합금 용액에서 열처리되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (e)의 클럽 헤드 조립체는 스트레이트 오일, 물, 수용성 유체, 미세 분산 오일 및 합성 또는 준합성 유체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유체를 포함하는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (e)의 클럽 헤드 조립체는 적어도 초당 2000 ℃의 켄칭 속도로 켄칭되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (f)의 클럽 헤드 조립체는 유도 가열 코일을 이용하는 유도 가열에 의해 에이징되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 매시간 최대 125 ℃의 증분으로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 매시간 최대 275 ℃의 증분으로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 5시간 내지 7시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 7시간 내지 8시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.
제11항에 있어서, 단계 (g)의 클럽 헤드 조립체의 온도는 3시간 내지 8시간의 시간 범위로 실온으로 감소되는 것인 클럽 헤드 조립체의 방법.