TWI818544B - β強化鈦合金及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種包含鋁、釩及鉬之α-β鈦合金。該α-β鈦合金包含介於5.0wt%與8.0wt%間之鋁(Al)、介於1.0wt%與5.5wt%間之釩(V)及介於0.75wt%與2.5wt%間之鉬(Mo)。該α-β鈦合金之密度介於4.35g/cc與4.50g/cc之間。
Description
本案主張2021年5月19日提出之美國專利申請案第63/190728號之優先權，該申請案之內容被引用為本申請案之參考。
本發明主要是關於β強化α-β鈦合金及鈦合金之形成及加工方法。本發明之鈦合金可用於高爾夫球設備，詳言之，本發明是關於高爾夫球桿面板及本體之材料，及其製造與熱處理方法。
高爾夫球桿頭之質量特性對其性能影響至鉅。藉由增加可自由調整位置的質量，能夠改善質量配置，並因此改變例如重心(CG)及慣性矩(MOI)等桿頭特性，以達到改善例如球速、起飛角度、飛行距離等性能因素的效果。透過減輕桿頭質量來增加自由設置質量的一種方式是減薄面板厚度。面板是高爾夫球桿頭上唯一直接與高爾夫球接觸的部位，因此與桿頭本體上的其他部分不同，這使得在將面板減薄之後，仍必須確保面板能維持其所需強度和耐久性的機械特性，成為一項難題。本發明的鈦合金具有高強度及耐久性，十分適合用於製作在球桿使用時必須歷經直接衝擊的高爾夫球桿面板。
鈦(Ti)合金的機械特性取決於若干因素，包括化學組成、材料所接受的機械程序以及材料所接受的熱處理。材料的化學組成直接影響
α-β鈦合金的機械特性。材料中各項元素的總重百分比會影響機械特性，且α安定元素及β安定元素各自的總重百分比也會影響材料的機械特性。更具體而言，機械特性取決於材料中所包含的特定元素以及α安定元素與β安定元素之間的比例。α安定元素(例如鋁、氧、氮及碳)在鈦合金中的作用是促使合金在普通周遭溫度下以α相存在，而β安定元素(例如鉬、釩、矽及鐵)在鈦合金中的作用是促使合金在普通周遭溫度下以β相存在。在包括例如本發明合金在內的各種α-β合金中，上述兩種相位彼此共存，因而可呈現更豐富的材料特性。材料溶線溫度是指α與β微結構皆開始轉變至全β微結構的溫度。若將材料加熱至將近溶線溫度後迅速冷卻，可使微結構凝滯在兩相的中間階段，獲得更強健的機械特性，稱為馬氏體。
目前在高爾夫業界中所使用的習知α-β鈦合金包含大量α安定元素，例如鋁或氧。在一範例中，經引用而做為本申請案參考的美國專利申請第16/670,972號案中描述了一種含有大量鋁成分的α-β鈦合金T-9S。鋁存在於鈦合金中有助於提升合金在高溫下的α相穩定性，因此能夠耐受更高的熱處理溫度，並藉由減少應力而改善強度和抗蝕力。但在某些情況下，α安定元素可能在合金中產生微小範圍硬化，導致合金的延性降低，脆性升高。因此，α安定元素含量較高的合金無法在加熱後迅速冷卻(淬火)，否則便可能在迅速冷卻時形成容易脆裂的結構，所以含有大量α安定元素的合金必須緩慢冷卻以免變脆。然而，迅速冷卻有助於達成理想的再晶化結構，提供更好的機械特性。並且，迅速冷卻能夠大幅節省製造時間及成本。因此，本技術領域實需一種能夠承受包括迅速冷卻在內的加速製程，且可用於製造減薄面板，同時維持或提升強度、延性及耐久性的高強度α-β鈦合金。
以下實施例所製造的各種β強化α-β鈦合金，能利用化學組成
及淬火步驟達成理想的重量強度比，並且能在與α強化α-β鈦合金具有相同或更佳耐久性的情況下，實現25%面板厚度減薄。本發明的β強化α-β鈦合金包含更高含量的β安定元素，以提升強度卻不致使密度大幅增加，同時能夠耐受包括迅速冷卻在內的多種熱處理程序，如此產生的高強度材料在延性方面優於含較高α安定元素(在此亦稱為「α強化α-β鈦合金」)重量百分比的傳統α-β鈦合金(例如Ti-9S)。
在本發明α-β鈦合金中，β安定元素鉬的總重百分比可介於0.50wt%與3.50wt%之間，且β安定元素釩的總重百分比可介於1.0wt%與6.0wt%之間。在本發明α-β鈦合金中，β安定元素矽的總重百分比可介於0.05wt%與0.30wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比可介於0.1wt%與1.5wt%之間。在α-β鈦合金中，α安定元素鋁的總重百分比可為4.0wt%至9.0wt%，且α安定元素氧的總重百分比可小於或等於0.25wt%。碳的總重百分比可小於或等於0.08wt%。氮的總重百分比可小於或等於0.05wt%。氫的總重百分比可小於或等於0.015wt%。
在以下實施例中，藉由提高特定β安定元素在α-β鈦合金中的含量，可使面板減薄程度高達25%，同時維持所需強度、延性及耐久性。具體而言，增加釩及鉬的比例可使得材料溶線溫度降低。溶線溫度是α與β結晶結構開始轉變至全β結晶結構時的溫度。若將材料加熱至臨近溶線溫度後迅速冷卻，可使結晶結構凝滯在α與β之間的過渡狀態。上述過渡狀態的結晶結構小於α及β兩者的結晶結構，因此能夠使晶粒結構維持在最小，產生在各方面均更為強固的材料。如此製成的鈦合金能夠允許多達25%的厚度減薄，同時維持至少與α強化α-β鈦合金相同的強度、延性和耐久性。此外，增加其中特定β安定元素的含量後，α-β鈦合金可承受淬火，因此能夠保持細微晶粒結構，並節省其製造所需的成本和時間。
相較於目前習用α強化α-β鈦合金而言，本發明α-β鈦合金所具有的強度和工作性能夠維持或提高強度，同時節省材料用量，因此應用範圍廣泛。在具有相同強度、延性和耐久性的條件下，本發明α-β鈦合金可較傳統α-β鈦合金製成更薄的結構。本發明α-β鈦合金的可能應用包括但不限於高爾夫球桿面板、航空及航太領域以及汽車領域。
10:桿頭本體
14:面板
18:插鞘區域
20:桿身
22:開口
26:唇部
30:桿頭組體
34:踵端
38:趾端
42:冠緣
46:底緣
100:本體
110:本體
114:杯狀桿面
122:開口
126:唇部
134:踵部
138:趾部
142:冠緣
146:底緣
148:冠部反折
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152:前部
250:晶粒結構
252:晶粒邊界
254:最大高度
256:最大寬度
354:坯料
356:段料
358:板料
360:板材
362:板料厚度
364:段料厚度
468:溶線溫度
573:第一步驟
575:第二步驟
577:第三步驟
579:第四步驟
673:第一步驟
675:第二步驟
677:第三步驟
679:第四步驟
圖1是根據第一實施例的桿頭及面板立體透視圖。
圖2是圖1桿頭除去面板後的立體透視圖。
圖3是桿頭的頂視圖。
圖4是沿圖3中4-4剖面描繪的桿頭側面剖視圖。
圖5是根據第二實施例的桿頭及杯狀桿面立體透視圖。
圖6是圖5桿頭除去杯狀桿面後的立體透視圖。
圖7A是任意金屬材料變形前的晶粒結構掃描電子顯微鏡影像。
圖7B是圖7A材料晶粒結構在經傳統熱軋處理而產生變形後的掃描電子顯微鏡影像。
圖8描繪金屬在鍛造、壓製及軋製等多階段中的整體形狀。
圖9的簡化相位圖中標示出β溶線溫度及熱處理溫度的約略位置。
圖10是從錠材形成片材的程序示意圖。
圖11是從片材形成面板的程序示意圖。
為求簡明，圖中僅以概略形式描繪構造，並省略對於已知特徵及技術的詳細說明，以凸顯本發明特徵。此外，圖中元件未必依照比例繪製。例如，圖中可能將某些元件尺寸相較於其他元件以更為誇張的方式
呈現，幫助讀者理解本發明實施例。在不同圖面中，相同元件是標以相同參考示數。
在以下之敘述及在請求項中所使用的「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等用語的作用是區分相似元件，並非必然描述特定連續或先後順序。應知如此使用的語彙在適當情況下可以相互替換，因而在此所述實施例能夠以不同於圖示或在此所述的順序加以運作。此外，「包括」及「具有」等語及其任何變化，旨在涵蓋非排他性的含括，因此包含一套元件的程序、方法、系統、物件、設備或裝置未必限定於此等元件，而亦可能包括其他非明確列示或包含於此等程序、方法、系統、物件、設備或裝置中的元件。
在以下敘述及在請求項中，「左」、「右」、「前」、「後」、「頂部」、「底部」、「上方」及「下方」及類似用語僅屬敘述性目的，未必指稱永久相對位置。應知如此使用的語彙在適當情況下可以相互替換，因而本發明實施例能夠以不同於圖示或在此所述的定向加以運作。
「聯接」及類似用語應以廣義方式理解，意指將二或多項元件或訊號以電性、機械性及/或其他方式連接。
在本文中所稱的「杯狀桿面」是定義為一項組件，其可永久固定於位在高爾夫球桿頭本體前部的孔洞上。
在本文中所稱的「組成」是定義為材料中含有的元素種類和相對數量。就合金化材料而言，組成描述的是材料中每項合金成分元素的重量百分比。
在本文中所稱的「α安定元素」是定義為鈦合金中的元素種類，例如鋁、氧、氮及碳，其可於促使合金在典型周遭溫度下以α相存在。
在本文中所稱的「β安定元素」是定義為鈦合金中的元素種類，例如鉬、釩、鐵及矽，其可於促使合金在典型周遭溫度下以β相存在。
在本文中所稱的「晶體結構」是在原子尺度下對於材料的描述，意指原子或離子在空間中的排列方式。晶體結構是在晶胞幾何方面的定義。
在本文中所稱的「微結構」是描述材料在顯微鏡下所見且難為肉眼所見的結構特徵，例如晶粒邊界及晶粒結構。
在本文中所稱的「晶粒結構」是定義為多種以不同走向排列的重複結晶結構的集合。包括晶粒大小及晶粒取向在內的晶粒結構特徵會對材料的機械特性產生影響。晶粒大小影響材料強度，即晶粒越小材料強度越大。
在本文中所稱的「晶粒邊界」是定義為兩個晶粒相遇處出現的平面缺陷。當材料受力時，晶粒邊界會破壞位錯在材料中的移動。受外力衝擊的晶粒邊界越多，材料產生的變形越少。
在本文中所稱的「晶粒取向」是定義為晶粒結構內的各別晶體的位置和形狀。晶粒取向可以通過鍛造和軋製等機械工藝來加以控制。
在本文中所稱的「抗拉強度」是定義為材料在承受拉張或拉伸時損壞前可吸收的拉張或拉伸負載下的材料最大強度。在此所說的損壞是指破裂、折斷或破損的情況。
在本文中所稱的「脆性」是定義為因突發破裂而在未經塑性變形下的直接損壞。脆性亦可定義為缺乏延性。
在本文中所稱的「彈性模數」或「楊氏模數」是指應力應變比，是彈性區域中應力應變曲線的斜率(E)。模數用於描述材料的剛度。
在本文中所稱的「降伏強度」或「比例限度」是定義為壓力
應變曲線上，對應於材料經拉張至永久或塑性變形後且在負載移除時仍維持變形狀態的一點。
在本文中所稱的「伸長」或「最小伸長率」是指材料在開始永久變形前所可承受的伸長度量。
在本文中所稱的「錠料」是定義為鑄造成適合後續加工形狀的金屬塊，是面板的起始材料。
在本文中所稱的「坯料」是定義為藉由將錠料經徑向鍛造形成為方形實長而製成的金屬塊。
在本文中所稱的「縱橫交替軋製」是定義為一種使金屬通過一或多對軋輥的金屬形成程序。在此程序中是將通過軋輥的金屬材料經旋轉90度後再次通過軋輥，並重複上述步驟直到將金屬材料軋薄至所需厚度為止，如此能夠確保材料具有均勻厚度及良好機械特性。
在本文中所稱的「淬火」是定義為將金屬迅速冷卻以獲得特定材料特性的程序。迅速冷卻可藉由使材料與預設溫度的淬火媒介接觸預設時間長度而達成。淬火媒介可包括苛性鈉、油、熔鹽及氣體。金屬淬火後的機械特性取決於冷卻速度及淬火媒介。
在本文中所稱的「陳化」是定義為一種將材料緩慢冷卻至室溫以提升強度的熱處理形式。
在本文中所稱的「馬氏體」是定義為將金屬加熱至極高溫度後迅速冷卻所產生的高度硬脆亞穩結構。馬氏體為應變原子排列，因此產生的材料通常具有極高強度及韌度，但極為易碎。
在本文中所稱的「橫向」定義樣本在測試前的切割方向。橫向樣本是沿垂直於軋製方向的方向切割。
在本文中所稱的「縱向」定義樣本在測試前的切割方向。縱
向樣本是沿平行於軋製方向的方向切割。
在詳述本發明實施例前，應先說明：本發明在應用上並不限於以下說明中所敘述或附圖中所描繪的組件構造及安排細節。本發明可具有其他實施例且可透過多種方式實施或執行。亦應知本文所用措辭及術語係出於描述目的，不應視為具有限制性質。本文中對於「包括」、「包含」和「具有」及類似詞語的使用意欲包含其後所列項目及其等同物和其他項目。以下所提及的所有重量百分率(wt%)數字均為總重百分比。
用於描述本發明材料特性的一般用語已如上述。所列定義由材料科學家與材料工程師專業學會ASM International提供，與業界標準相符。
詳細說明
本發明提供一種具有較高β安定元素含量，且因此具有較佳工作性、強度重量比，並能夠節省製造時間成本的高強度β(或稱Beta或BE)強化α-β鈦合金。提高β安定元素含量使得α-β鈦合金能夠承受迅速冷卻(亦即淬火)。如下文將詳述，使材料具有承受淬火能力有助於提升合金強度，縮短製造時間，並防止如Ti-9S等傳統α強化α-β鈦合金最後需要以高溫(高於溶線溫度)熱處理解決的不當應力集中問題。
本發明是關於使用鈦(Ti)與特定比例鋁(Al)、釩(V)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、矽(Si)及氧(O)合金化而製成的具有較佳機械特性的材料。具體而言，所述α-β鈦合金可包含β安定元素，例如鉬、鐵、矽及釩。所述α-β鈦合金可包含α安定元素，例如鋁及氧。所述α-β鈦合金還可包括少量，甚至是可忽略的其他元素，例如碳、氮及氫。以下所有關於重量百分率的數字均為總重百分比(wt%)。本發明中包含鉬、鐵、矽及釩在內的β安定元素的wt%顯著高於如Ti-9S等傳統α強化α-β鈦合金中β安定元素的wt%，因此具有
更為理想的機械特性。此外，提高β安定元素含量的材料可經由機械程序(亦即縱橫交替軋製)或熱處理強化機械特性，使其用途更加廣泛。因此，本發明α-β鈦合金(在此稱為「β強化α-β鈦合金」)可製作出更堅固且更薄的鈦合金面板，有助於減輕高爾夫球桿質量。
本發明β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比可介於0.5wt%與3.5wt%之間、介於0.6wt%與3.4wt%之間、介於0.7wt%與3.3wt%之間、介於0.8wt%與3.2wt%之間、介於0.9wt%與3.1wt%之間、介於1.0wt%與3.0wt%之間、介於1.1wt%與2.9wt%之間、介於1.2wt%與2.8wt%之間、介於1.3wt%與2.7wt%之間、介於1.4wt%與2.6wt%之間、介於1.5wt%與2.5wt%之間、介於1.6wt%與2.4wt%之間、介於1.7wt%與2.3wt%之間、介於1.8wt%與2.2wt%之間、介於1.9wt%與2.1wt%之間、介於0.5wt%與1.0wt%之間、介於1.0wt%與1.5wt%之間、介於1.5wt%與2.0wt%之間、介於2.0wt%與2.5wt%之間、介於2.5wt%與3.0wt%之間、介於3.0wt%與3.5wt%之間、介於0.5wt%與1.5wt%之間、介於1.5wt%與2.5wt%之間或2.5wt%與3.5wt%之間。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比可介於0.75wt%與1.75wt%之間、介於1.0wt%與2.0wt%之間或1.5wt%與2.5wt%之間。在某些實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比可小於3.5wt%、小於3.0wt%、小於2.5wt%、小於2.0wt%、小於1.5wt%或小於1.0wt%。
本發明β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可介於1.0wt%與6.0wt%之間、介於1.1wt%與5.9wt%之間、介於1.2wt%與5.8wt%之間、介於1.3wt%與5.7wt%之間、介於1.4wt%與5.6wt%之間、介於1.5wt%與5.5wt%之間、介於1.6wt%與5.4wt%之間、介於1.7wt%與5.3wt%之間、介於1.8wt%與5.2wt%之間、介於1.9wt%與5.1wt%之間、介於2.0wt%與5.0wt%之間、介於2.1wt%與4.9wt%之間、介於2.2wt%與4.8wt%之間、介於2.3wt%與
4.7wt%之間、介於2.4wt%與4.6wt%之間、介於2.5wt%與4.5wt%之間、介於2.6wt%與4.4wt%之間、介於2.7wt%與4.3wt%之間、介於2.8wt%與4.2wt%之間、介於2.9wt%與4.1wt%之間、介於3.0wt%與4.0wt%之間、介於3.1wt%與3.9wt%之間、介於3.2wt%與3.8wt%之間、介於3.3wt%與3.7wt%之間或3.4wt%與3.6wt%之間。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可介於1.5wt%與3.5wt%之間、介於3.0wt%與5.0wt%之間或3.5wt%與5.5wt%之間。在某些實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可小於6.0wt%、小於5.5wt%、小於5.0wt%、小於4.5wt%、小於4.0wt%、小於3.5wt%、小於3.0wt%、小於2.5wt%、小於2.0wt%之間或小於1.5wt%。
本發明β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可介於0.05wt%與0.30wt%之間、介於0.06wt%與0.29wt%之間、介於0.07wt%與0.28wt%之間、介於0.08wt%與0.27wt%之間、介於0.09wt%與0.26wt%之間、介於0.10wt%與0.25wt%之間、介於0.11wt%與0.24wt%之間、介於0.12wt%與0.23wt%之間、介於0.13wt%與0.22wt%之間、介於0.14wt%與0.21wt%之間、介於0.15wt%與0.20wt%之間、介於0.16wt%與0.19wt%之間或0.17wt%與0.18wt%之間。在某些實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可為0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%或0.7wt%。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可介於0.10wt%與0.20wt%。在某些實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可大於0.05wt%、大於0.10wt%、大於0.15wt%或大於0.20wt%。
本發明β強化α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比可介於0.1wt%與1.5wt%之間、介於0.2wt%與1.4wt%之間、介於0.3wt%與1.3wt%之間、介於0.4wt%與1.2wt%之間、介於0.5wt%與1.1wt%之間、介於0.6wt%與
1.0wt%之間或0.7wt%與0.9wt%之間。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比可介於0.2wt%與0.3wt%之間、介於0.2wt%與0.8wt%之間或0.5wt%與1.0wt%之間。
鋁的總重百分比左右本發明β強化α-β鈦合金中α安定元素的含量。本發明β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比可介於4.0wt%與9.0wt%之間、介於4.1wt%與8.9wt%之間、介於4.2wt%與8.8wt%之間、介於4.3wt%與8.7wt%之間、介於4.4wt%與8.6wt%之間、介於4.5wt%與8.5wt%之間、介於4.6wt%與8.4wt%之間、介於4.7wt%與8.3wt%之間、介於4.8wt%與8.2wt%之間、介於4.9wt%與8.1wt%之間、介於5.0wt%與8.0wt%之間、介於5.1wt%與7.9wt%之間、介於5.2wt%與7.8wt%之間、介於5.3wt%與7.7wt%之間、介於5.4wt%與7.6wt%之間、介於5.5wt%與7.5wt%之間、介於5.6wt%與7.4wt%之間、介於5.7wt%與7.3wt%之間、介於5.8wt%與7.2wt%之間、介於5.9wt%與7.1wt%之間、介於6.0wt%與7.0wt%之間、介於6.1wt%與6.9wt%之間、介於6.2wt%與6.8wt%之間、介於6.3wt%與6.7wt%之間或6.4wt%與6.6wt%之間、介於4.0wt%與5.0wt%之間、介於4.0wt%與6.0wt%之間、介於4.0wt%與7.0wt%之間、介於5.0wt%與8.0wt%之間、介於4.0wt%與9.0wt%之間、介於5.0wt%與6.0wt%之間、介於5.0wt%與7.0wt%之間、介於5.0wt%與8.0wt%之間、介於5.0wt%與9.0wt%之間、介於6.0wt%與7.0wt%之間、介於6.0wt%與8.0wt%之間、介於6.0wt%與9.0wt%之間、介於7.0wt%與8.0wt%之間、介於7.0wt%與9.0wt%之間或8.0wt%與9.0wt%之間。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比可介於5.0wt%與7.0wt%之間、介於6.0wt%與7.0wt之間或6.0wt%與8.0wt%之間。
本發明β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可小於0.25wt%。在某些實施例中，β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比
可小於或等於0.15wt%。β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可介於0.01wt%與0.25wt%之間、介於0.02wt%與0.24wt%之間、介於0.03wt%與0.23wt%之間、介於0.04wt%與0.22wt%之間、介於0.04wt%與0.21wt%之間、介於0.05wt%與0.20wt%之間、介於0.06wt%與0.19wt%之間、介於0.07wt%與0.18wt%之間、介於0.08wt%與0.17wt%之間、介於0.09wt%與0.16wt%之間、介於0.10wt%與0.15wt%之間、介於0.11wt%與0.14wt%之間、介於0.12wt%與0.13wt%之間、介於0.01wt%與0.24wt%之間、介於0.01wt%與0.23wt%之間、介於0.01wt%與0.22wt%之間、介於0.01wt%與0.21wt%之間、介於0.01wt%與0.20wt%之間、介於0.01wt%與0.19wt%之間、介於0.01wt%與0.18wt%之間、介於0.01wt%與0.17wt%之間、介於0.01wt%與0.16wt%之間、介於0.01wt%與0.15wt%之間、介於0.01wt%與0.14wt%之間、介於0.01wt%與0.13wt%之間、介於0.01wt%與0.12wt%之間、介於0.01wt%與0.11wt%之間、介於0.01wt%與0.10wt%之間、介於0.01wt%與0.09wt%之間、介於0.01wt%與0.08wt%之間、介於0.01wt%與0.07wt%之間、介於0.01wt%與0.06wt%之間、介於0.01wt%與0.05wt%之間、介於0.01wt%與0.04wt%之間、介於0.01wt%與0.03wt%之間、介於0.01wt%與0.03wt%之間、介於0.03wt%與0.05wt%之間、介於0.05wt%與0.07wt%之間、介於0.07wt%與0.09wt%之間、介於0.09wt%與0.11wt%之間、介於0.11wt%與0.13wt%之間、介於0.13wt%與0.15wt%之間、介於0.15wt%與0.17wt%之間、介於0.17wt%與0.19wt%之間、介於0.21wt%與0.23wt%之間或0.23wt%與0.25wt%之間。在一範例中，β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可為0.09wt%。
例如碳、氮及氫等其他元素對於β強化α-β鈦合金機械特性的影響較小。但若β強化α-β鈦合金中的上述元素過度飽和，亦可能對於β強化α-β鈦合金的機械特性造成負面影響。因此，碳的總重百分比可小於或等於
0.100wt%、小於或等於0.090wt%、小於或等於0.080wt%、小於或等於0.070wt%、小於或等於0.060wt%、小於或等於0.050wt%、小於或等於0.040wt%、小於或等於0.030wt%、小於或等於0.020wt%或小於或等於0.010wt%。氮的總重百分比可小於或等於0.050wt%、小於或等於0.045wt%、小於或等於0.040wt%、小於或等於0.035wt%、小於或等於0.030wt%、小於或等於0.025wt%、小於或等於0.020wt%、小於或等於0.015wt%或小於或等於0.010wt%。氫的總重百分比可小於或等於0.015wt%、小於或等於0.014wt%、小於或等於0.013wt%、小於或等於0.012wt%、小於或等於0.011wt%、小於或等於0.010wt%、小於或等於0.009wt%、小於或等於0.008wt%、小於或等於0.007wt%、小於或等於0.006wt%、小於或等於0.005wt%、小於或等於0.004wt%、小於或等於0.003wt%、小於或等於0.002wt%或小於或等於0.001wt%。
如上所述，溶線溫度取決於α、β兩種安定元素的組合。如圖9所示，釩及鉬(β安定元素)的wt%增加會使得溶線溫度降低。多數α-β鈦合金的溶線溫度可參考學術文獻或材料供應商發佈的資訊得知。若無公佈資料，則可依據材料化學，經由估算並透過實驗確認的方式決定溫度值。α-β鈦的溶線溫度可高於800℃且低於1000℃。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金的溶線溫度可介於800℃與825℃之間、介於825℃與850℃之間、介於850℃與875℃之間、介於875℃與900℃之間、介於900℃與925℃之間、介於925℃與950℃之間、介於950℃與975℃之間或975℃與1000℃之間。在特定實施例中，β強化α-β鈦合金的溶線溫度可低於800℃、低於825℃、低於850℃、低於875℃、低於900℃與925℃、低於950℃、低於975℃或低於1000℃。在一範例實施例中，溶線溫度是約930℃。
本發明β強化α-β鈦合金的整體組成可如下述。在一實施例
中，β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比可為5.0wt%至7.0wt%，β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可小於0.15wt%，β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比可介於0.75wt%與1.75wt%之間，且β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可介於1.5wt%與3.5wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可介於0.1wt%與0.2wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比可介於0.2wt%與0.3wt%之間。碳的總重百分比可小於或等於0.08wt%。氮的總重百分比可小於或等於0.05wt%。氫的總重百分比可小於或等於0.015wt%。此實施例的溶線溫度可高於800℃且低於1000℃。此實施例的溶線溫度可低於1000℃、低於975℃、低於950℃、低於925℃、低於900℃、低於875℃、低於850℃、低於825℃或低於800℃。
在一實施例中，本發明β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比可介於6.0wt%與8.0wt%之間，β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可小於0.15wt%，β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比可介於1.5wt%與2.5wt%之間，且β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可介於3.5wt%與5.5wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可介於0.1wt%與0.2wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比可介於0.5wt%與1.0wt%之間。碳的總重百分比可小於或等於0.10wt%。氮的總重百分比可小於或等於0.05wt%。氫的總重百分比可小於或等於0.015wt%。此實施例的溶線溫度可高於800℃且低於1000℃。此實施例的溶線溫度可低於1000℃、低於975℃、低於950℃、低於925℃、低於900℃、低於875℃、低於850℃、低於825℃或低於800℃。
在一實施例中，本發明β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比可介於6.0wt%與7.0wt%之間，β強化α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比可小於或等於0.15wt%，β強化α-β鈦合金中β安定元素鉬的重百分
比可介於1.0wt%與2.0wt%之間，且β強化α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比可介於3.0wt%與5.0wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比可介於0.1wt%與0.2wt%之間。β強化α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比可介於0.2wt%與0.8wt%之間。碳的總重百分比可小於或等於0.08wt%。氮的總重百分比可小於或等於0.05wt%。氫的總重百分比可小於或等於0.015wt%。此實施例的溶線溫度可高於800℃且低於1000℃。此實施例的溶線溫度可低於1000℃、低於975℃、低於950℃、低於925℃、低於900℃、低於875℃、低於850℃、低於825℃或低於800℃。
如上所述，α、β安定元素組合決定β強化α-β鈦合金的機械特性。如上所述，各項元素總重百分比的平衡為材料提供所需強度及延展性，同時確保本發明β強化α-β鈦合金的密度不致過高。在一實施例中，所述密度可介於4.35g/cm3與4.50g/cm3之間、介於4.35g/cm3與4.36g/cm3之間、介於4.36g/cm3與4.37g/cm3之間、介於4.37g/cm3與4.38g/cm3之間、介於4.38g/cm3與4.39g/cm3之間、介於4.39g/cm3與4.40g/cm3之間、介於4.40g/cm3與4.41g/cm3之間、介於4.41g/cm3與4.42g/cm3之間、介於4.42g/cm3與4.43g/cm3之間、介於4.43g/cm3與4.44g/cm3之間、介於4.44g/cm3與4.45g/cm3之間、介於4.45g/cm3與4.46g/cm3之間、介於4.46g/cm3與4.47g/cm3之間、介於4.47g/cm3與4.48g/cm3之間、介於4.48g/cm3與4.49g/cm3或4.49g/cm3與4.50g/cm3之間。在一範例實施例中，所述密度可為4.413g/cm3。在第二範例實施例中，所述密度可為4.423g/cm3。在第三範例實施例中，所述密度可為4.423g/cm3。
如上所述，α、β安定元素組合使得β強化α-β鈦合金能夠達成所需最小伸長率。最小伸長率意指材料永久變形前所可承受的伸長量。就高爾夫球桿頭而言，在擊球過程中，當高爾夫球與擊球面接觸時，能夠送
回高爾夫球的能量越大越好。此一目的有賴彈性碰撞而達成，其中面板材料在擊球時可略為屈曲變形，使面板能夠以最大程度將能量傳遞至高爾夫球。在一實施例中，最小伸長率可介於5%與15%之間、介於6%與14%之間、介於7%與13%之間、介於8%與12%之間、介於9%與11%之間、介於5%與6%之間、介於6%與7%之間、介於7%與8%之間、介於8%與9%之間、介於9%與10%之間、介於10%與11%之間、介於11%與12%之間、介於12%與13%之間、介於13%與14%之間或14%與15%之間。在一範例實施例中，最小伸長率可介於4.5%與8.0%之間。在第二範例實施例中，最小伸長率可介於4.5%與7.0%之間。在第三範例實施例中，最小伸長率可介於4.5%與8.0%之間。
如下所述，本發明β強化α-β鈦合金的機械特性取決於化學構成、所用機械程序及所用熱處理。如下所述，機械程序的變化可能影響本發明β強化α-β鈦合金的機械特性，例如降伏強度、抗拉強度、最大伸長率及楊氏模數。
在某些實施例中，本發明β強化α-β鈦合金的最小降伏強度可介於150ksi與170ksi之間、介於150ksi與151ksi之間、介於151ksi與152ksi之間、介於152ksi與153ksi之間、介於153ksi與153ksi之間、介於153ksi與154ksi之間、介於154ksi與155ksi之間、介於155ksi與156ksi之間、介於156ksi與157ksi之間、介於157ksi與158ksi之間、介於158ksi與159ksi之間、介於159ksi與160ksi之間、介於160ksi與161ksi之間、介於161ksi與162ksi之間、介於162ksi與163ksi之間、介於163ksi與163ksi之間、介於163ksi與164ksi之間、介於164ksi與165ksi之間、介於165ksi與166ksi之間、介於166ksi與167ksi之間、介於167ksi與168ksi之間、介於168ksi與169ksi之間或169ksi與170ksi之間。
在某些實施例中，本發明β強化α-β鈦合金的最小抗拉強度可
介於155ksi與175ksi之間、介於155ksi與156ksi之間、介於156ksi與157ksi之間、介於157ksi與158ksi之間、介於158ksi與159ksi之間、介於159ksi與160ksi之間、介於160ksi與161ksi之間、介於161ksi與162ksi之間、介於162ksi與163ksi之間、介於163ksi與163ksi之間、介於163ksi與164ksi之間、介於164ksi與165ksi之間、介於165ksi與166ksi之間、介於166ksi與167ksi之間、介於167ksi與168ksi之間、介於168ksi與169ksi之間、介於169ksi與170ksi之間、介於170ksi與171ksi之間、介於171ksi與172ksi之間、介於172ksi與173ksi之間、介於173ksi與173ksi之間、介於173ksi與174ksi之間或174ksi與175ksi之間。
在某些實施例中，本發明β強化α-β鈦合金的楊氏模數可介於14Mpsi與20Mpsi之間、介於14.0Mpsi與14.25Mpsi之間、介於14.25Mpsi與14.5Mpsi之間、介於14.5Mpsi與14.75Mpsi之間、介於14.75Mpsi與15.0Mpsi之間、介於15.0Mpsi與15.25Mpsi之間、介於15.25Mpsi與15.5Mpsi之間、介於15.5Mpsi與15.75Mpsi之間、介於15.75Mpsi與16.0Mpsi之間、介於16.0Mpsi與16.25Mpsi之間、介於16.25Mpsi與16.5Mpsi之間、介於16.5Mpsi與16.75Mpsi之間、介於16.75Mpsi與17.0Mpsi之間、介於18.0Mpsi與18.25Mpsi之間、介於18.25Mpsi與18.5Mpsi之間、介於18.5Mpsi與18.75Mpsi之間、介於18.75Mpsi與18.0Mpsi之間、介於19.0Mpsi與19.25Mpsi之間、介於19.25Mpsi與19.5Mpsi之間、介於19.5Mpsi與19.75Mpsi之間或19.75Mpsi與20.0Mpsi之間。在一範例實施例中，本發明β強化α-β鈦合金的楊氏模數為17Mpsi。
β強化α-β鈦合金的形成方法
透過對材料實施以下製程可提升其強度及其他機械特性。所
述製程如下。第一步驟573包含對錠料實施徑向鍛造以製成坯料354。第二步驟575包含將坯料354切成段料356。第三步驟577包含壓力鍛造段料356以形成板料358。第四步驟579包含對板料358進行縱橫交替軋製以形成板材360。
此外，第一步驟573的徑向鍛造包括將錠料加熱至低於熔點的溫度，並迫使錠料通過多個模頭以形成坯料354。在一實施例中，是將錠料加熱至接近但不高於溶線溫度468的溫度。不同於僅從頂部和底部衝擊錠料的傳統鍛造程序，本發明的多個模頭可於所有方向衝擊錠料。在某些實施例中，經由徑向鍛造製成的坯料354可具有方形或矩形的截面。在其他實施例中，經由徑向鍛造製成的坯料354具有圓形或橢圓形的截面。參照圖7A，如此可以確保晶粒結構250較傳統鍛造(見圖7B)中拉伸的晶粒結構250更為整齊一致。如上所述，晶粒邊界252會打斷外力在材料中的行進，防止材料變形。外力接觸到的晶粒邊界252越多，材料變形的程度越低；因此，晶粒邊界252越多表示材料越強。如果沿特定方向施力，藉由力量通過材料的方向使得晶粒250的最大高度254(在圖7A及圖7B中的上下方向上測得)對最大寬度256(在圖7A及圖7B中的左右方向上測得)比率大於1：2，則如圖7B所示的拉長晶粒結構250確實具有強化材料的效果。但若施力方向相反，也就是從左或右(參照圖7B)則會大幅減弱材料強度。在使用本發明材料製作高爾夫球桿頭面板14的實施例中，因為材料在形成面板所需形狀厚度時受到拉長的方式，力量是在晶粒較長的方向上施加(由圖7B中的左側或右側)。此外，由於徑向鍛造可全方位衝擊錠料，周圍壓力可去除錠料在鑄造過程中可能形成的的細孔及不均勻性。
在第二步驟575中，以徑向鍛造方式製成坯料354後，將坯料354垂直其直徑方向切成具有段料厚度364的段料356。在第三步驟577中，
將段料356壓力鍛造成具有板料厚度362的板料358。板料厚度362小於段料厚度364。繼而在第四步驟579中，將板料358加熱至可接受軋製的預設溫度，然後縱橫交替軋製使材料變得更薄，形成板材360。所述預設溫度可介於850℃與950℃。在一實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或940℃與950℃之間。在一範例中，預設溫度可為900℃。在另一範例中，預設溫度可為930℃。若材料進行縱橫交替軋製時的預設溫度過高，可能造成晶粒結構過大的不利影響。此一步驟包括將板材360送入一系列軋輥。待材料完全通過軋輥後，將板材360旋轉90度並再次送入一系列軋輥。此一程序重複進行，直到達成略大於面板最終設定厚度的所需厚度為止。待板材360縱橫交替軋製成所需厚度後，利用雷射切割器切出概略的面板形狀。
如下所述，本發明β強化α-β鈦合金可應用於高爾夫球桿頭面板。圖11顯示以板材形成面板的程序。在第一步驟673中，用雷射將板材大致切割出面板形狀，形成裁片。在某些實施例中，利用CNC加工在裁片上形成多個凹口或垂片。在其他實施例中，裁片並無凹口。第二步驟675包含在指定溫度粗沖以形成面板。在許多實施例中，沖壓溫度可介於800℃與850℃之間。在某些實施例中，第二步驟可包括多階段沖壓程序。所述多階段沖壓程序包含將裁片加熱至介於800℃與850℃之間的溫度，然後進行兩次或更多次沖壓。在包含有杯狀桿面114的實施例中，一系列模頭按照特別設計的位置設置在裁片周圍，使得面板外周區域在受到衝壓時彎曲，藉此形成冠部反折148及底部反折150區域。第三步驟677包含使用CNC在面板14前壁及側壁上加工以製成例如溝槽等細節，並進行銑削或製作其他質地紋
理。在第四步驟679中，面板經噴砂處理後透過雷射蝕刻進行最後處理。而後便可將面板14經由電漿焊接等方式固定於桿頭，完成桿頭組體。
如上所述，面板14可經由焊接固定在桿頭本體10上，使面板中的新型β強化α-β鈦合金面對高爾夫球桿，如下所述。在一實施例中，待依上述方式取得面板14所需形狀後，面板14是以電漿焊接方式固定於桿頭本體10。在另一實施例中，面板14是以脈衝雷射焊接方式固定於桿頭本體10。在另一實施例中，面板14是以連續雷射焊接方式固定於桿頭本體10。在此步驟後，可對面板14與桿頭本體10進行熱處理以提升機械特性。本發明β強化α-β鈦合金因其特殊化學組成而能夠承受兩步驟熱處理。先將材料加熱至臨近溶線溫度的溫度，而後淬火並接著實施陳化程序。
如對此技藝具有通常技術者所知，參照圖9，合金的溶線溫度468是α與β結晶結構開始轉化為全β結晶結構的溫度屏障。此時α微結構的六角封閉堆疊晶體結構開始轉變為β微結構的體心立方晶體結構。體心立方結構通常較六角封閉堆疊結構更為強固，且能夠為晶格提供更多變形平面，因此具有更佳機械特性。六角封閉堆疊結構較體心立方結構更易碎裂。材料冷卻後會自β相變回β相與α相的混合結構。若將材料加熱至臨近溶線溫度的溫度，如上所述，而後以夠快的速度冷卻(淬火)，則原子可能凝滯在稱為馬氏體的中間相。將材料停留在馬氏體相能使晶粒維持較小尺寸，如此可具體提升材料強度。如上所述，α與β安定元素的組合，且更具體而言是β安定元素MO與V的組合，能夠降低溶線溫度，利於對材料進行淬火而使其停留在馬氏體狀態。但α強化α-β鈦合金的馬氏體因封閉堆疊六角晶體結構比例較高，反而處於極易破裂的狀態。增加β強化α-β鈦合金中β安定元素的含量，藉此提升體心立方晶體結構比例，可避免材料如同傳統α強化α-β鈦合金般易於脆裂。具體而言，增加β安定元素(例如鉬、鐵、矽及釩)含量之後，
材料可承受臨近溶線溫度的加工和處理。β強化α-β鈦合金的重要優點之一即是能夠在熱處理後直接迅速冷卻(亦即淬火)，因此完全無需如同Ti-9S等α強化α-β鈦合金般在溶線溫度以上的高溫進行加工後的應力釋放熱處理。
此外，如上所述，α、β兩種安定元素的組合使得α-β鈦合金能夠接受以下說明的熱處理。在一實施例中，所述熱處理可為兩步驟程序。第一步驟的目的是提升特定機械特性，例如強度和破裂韌度。第二步驟的目的是軟化材料，藉此提高工作性、最小伸長率及延性。如上所述，本發明是利用α、β兩種安定元素的組合，加上下述的兩步驟熱處理，使β強化α-β鈦合金在強度、抗破裂力與延性之間取得理想平衡。
在許多實施例中，待β強化α-β鈦合金形成為最終狀態後，再實施若干熱處理步驟。第一步驟熱處理可包含將金屬加熱至預設溫度，隨後迅速冷卻(淬火)。在一實施例中，可將β強化α-β鈦合金加熱至僅僅略低於材料溶線溫度的溫度，並維持預設時間長度。在另一實施例中，是以僅僅略低於材料溶線溫度的溫度對β強化α-β鈦合金進行熱處理，並維持預設時間長度。於此類實施例中，可將β強化α-β鈦合金加熱至介於800℃與825℃之間、介於825℃與850℃之間、介於850℃與875℃之間、介於875℃與900℃之間、介於900℃與925℃之間、介於925℃與950℃之間、介於950℃與975℃之間或975℃與1000℃之間的溫度。在某些實施例中，可將β強化α-β鈦合金加熱至約925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例實施例中，可將β強化α-β鈦合金加熱至約930℃。
如上所述，可對加熱後的β強化α-β鈦合金進行淬火，使桿頭組體迅速降回室溫，藉此使材料凝滯於馬氏體狀態，如上所述。用以冷卻β強化α-β鈦合金的淬火媒介可選自包含苛性鈉(亦即水、鹵水及苛性蘇打)、油、熔鹽及惰氣的群組。在一範例實施例中，桿頭組體30的淬火可在惰氣
環境中進行。所述惰氣可選自包含氮(N)、氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)和氙(Xe)及其氣體化合物的群組。此外，β強化α-β鈦合金的冷卻可在加壓環境中完成。其中壓力可介於0.5Bar與20Bar之間。在一實施例中，所述壓力可介於0.50Bar與1.00Bar之間、介於1.00Bar與1.50Bar之間、介於1.50Bar與2.00Bar之間、介於2.00Bar與2.50Bar之間、介於2.50Bar與3.00Bar之間、介於3.00Bar與3.50Bar之間、介於3.50Bar與4.00Bar之間、介於4.00Bar與4.50Bar之間、介於4.50Bar與5.00Bar之間、介於5.00Bar與5.50Bar之間、介於5.50Bar與6.00Bar之間、介於6.00Bar與6.50Bar之間、介於6.50Bar與7.00Bar之間、介於7.00Bar與8.50Bar之間、介於8.50Bar與9.00Bar之間、介於9.00Bar與9.50Bar之間、介於9.50Bar與10.00Bar之間、介於10.00Bar與10.50Bar之間、介於10.50Bar與11.00Bar之間、介於11.00Bar與11.50Bar之間、介於11.50Bar與12.00Bar之間、介於12.00Bar與12.50Bar之間、介於12.50Bar與13.00Bar之間、介於13.00Bar與13.50Bar之間、介於13.50Bar與14.00Bar之間、介於14.00Bar與15.50Bar之間、介於15.50Bar與16.00Bar之間、介於16.00Bar與17.50Bar之間、介於17.50Bar與18.00Bar之間、介於18.00Bar與18.50Bar之間、介於18.50Bar與19.00Bar之間、介於19.00Bar與19.50Bar之間或介於19.50Bar與20.00Bar之間。與正常大氣壓力相較，加壓環境可加快冷卻速度。提高環境中壓力可模擬水冷淬火的急速冷凍，但不會出現快速冷卻金屬時常見的扭曲問題。提高淬火時的壓力可在不造成扭曲的情況下，確保原子凝滯於馬氏體(中間相)。
待完成上述的第一熱處理步驟後，可對β強化α-β鈦合金進行關於陳化的第二熱處理步驟。在一實施例中，先對β強化α-β鈦合金實施固溶退火，再將之加熱至低於溶線溫度的溫度，維持預設時間長度。在另一實施例中，完成固溶退火程序後，可將β強化α-β鈦合金加熱至低於溶線溫度的
溫度，維持預設時間長度。所述溫度可介於500℃與700℃之間。在一實施例中，所述溫度可介於500℃與525℃之間、介於525℃與550℃之間、介於550℃與575℃之間、介於575℃與600℃之間、介於600℃與625℃之間、介於625℃與650℃之間、介於650℃與675℃之間或介於675℃與700℃之間。在一範例實施例中，所述溫度可為溫度約590℃。在第二範例實施例中，所述溫度為約620℃。在一實施例中，可在上述溫度將β強化α-β鈦合金加熱預設時間長度，所述預設時間長度可介於3小時與9小時之間。所述時間長度可介於3.0小時與3.5小時之間、介於3.5小時與4.0小時之間、介於4.0小時與4.5小時之間、介於4.5小時與5.0小時之間、介於5.0小時與5.5小時之間、介於5.5小時與6.0小時之間、介於6.0小時與6.5小時之間、介於6.5小時與7.0小時之間、介於7.0小時與7.5小時之間、介於7.5小時與8.0小時之間、介於8.0小時與8.5小時之間或介於8.5小時與9.0小時之間。
如上所述，先將β強化α-β鈦合金加熱後，使其冷卻至室溫。在另一實施例中，熱處理後，以氣冷方式使β強化α-β鈦合金緩慢降溫。冷卻可在惰氣環境或非容納環境(開放空氣)中進行。在另一實施例中，可使β強化α-β鈦合金在惰氣環境中冷卻，緩慢降低桿頭組體溫度並減少氧化機會。所述惰氣可選自包含氮(N)、氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)和氙(Xe)及其氣體化合物的群組。在另一實施例中，可先使β強化α-β鈦合金在惰氣環境中冷卻預設時間，然後在非容納環境中冷卻至達到室溫為止。
上述熱處理能夠提升面板14的強度和耐久性。由於強度提高，因此在為減輕桿頭重量而減薄面板14厚度的同時不會犧牲耐久性。減輕面板14重量可改變桿頭組體30的重心位置，並允許在球桿其他組件上加設額外重量以進一步調整重心。提高面板14的耐久性之後，面板14所能承受的高爾夫球敲擊次數可大幅增加，並在桿頭壽命持續期間始終維持略呈
碗狀或彎弧的形狀，同時承受成千上萬次的擊球。因此，由於面板14的彎弧形狀在球身與面板14之間產生「齒輪效應」，球桿對於偏離中心的擊球將更具寬容性。
在某些實施例中，本發明β強化α-β鈦合金可經成形組裝而用為高爾夫球桿頭10面板14。此類實施例是透過以下製造步驟形成面板14並將之附連於高爾夫球桿頭10以形成高爾夫球桿頭組體30。參照圖1至圖3，高爾夫球桿頭組體30可具有桿頭本體10及面板14。在某些實施例中，如圖5及圖6所示，面板14可具有杯狀桿面114。除非另有指明，否則以下參照具有面板14的高爾夫球桿頭本體10所描述的細節亦適用於具有杯狀桿面114的高爾夫球桿頭本體100。在一實施例中，高爾夫球桿頭本體10是以鑄造材料製成，面板14是以滾軋材料製成。此外，在圖示實施例中，高爾夫球桿頭本體10為金屬發球木桿；在其他實施例中，高爾夫球桿頭本體10可為球道木桿、混合桿或鐵桿。桿頭本體10亦可包括插鞘區域18，其具有插鞘及插鞘過渡結構。在一範例中，插鞘位置可在踵端34上或接近踵端34處。插鞘可自桿頭本體10經由插鞘過渡結構延伸而出。組裝成高爾夫球桿時，插鞘可容納桿身20的第一端。桿身20可經由黏合方式(例如環氧樹脂)及/或其他適合結合程序(例如機械黏合、軟焊、硬焊及/或銅鋅合金焊接)固定於高爾夫球桿頭本體10。此外，桿身20第二端可固定有握把(圖未示)，如此即完成高爾夫球桿。
如圖2所示，桿頭本體10還包括用於容納面板14的孔洞或開口22。在圖示實施例中，開口22包括延伸在開口22周圍的唇部26。面板14對齊於開口並與唇部26抵接。面板14是經由焊接而固定於桿頭本體10，藉此形成桿頭組體30。在一實施例中，所述焊接為脈衝電漿焊接程序。
面板14包括踵端34及與踵端34對立的趾端38。踵端34位置鄰
近插鞘部(插鞘及插鞘過渡結構18)上，桿身20(圖1)與桿頭組體30聯接之處。面板14還包括冠緣42及與冠緣42對立的底緣46。冠緣42位置鄰近桿頭本體10上緣，底緣46則鄰近桿頭本體10下緣。如圖3所示，面板14在延伸於踵端34與趾端38之間的方向上具有凸出曲率。如圖4及圖5所示，面板14在延伸於冠緣42與底緣46之間的方向上還具有滚卷曲率。
在許多實施例中，面板14的最小壁面厚度介於0.065吋與.0100吋之間。在某些範例中，面板14的最小壁面厚度可介於0.065吋與0.100吋之間、介於0.065吋與0.070吋之間、介於0.070吋與0.075吋之間、介於0.075吋與0.080吋之間、介於0.080吋與0.085吋之間、介於0.085吋與0.090吋之間、介於0.090吋與0.095吋之間或介於0.095吋與0.100吋之間。在許多實施例中，面板14的最大壁面厚度是介於0.115吋與0.150吋之間。在某些範例中，面板14的最大壁面厚度可介於0.115吋與0.120吋之間、介於0.120吋與0.125吋之間、介於0.125吋與0.130吋之間、介於0.130吋與0.135吋之間、介於0.135吋與0.140吋之間、介於0.140吋與0.145吋之間或介於0.145吋與0.150吋之間。在許多實施例中，包含本發明β強化α-β鈦合金的面板14具有的最小及最大壁面厚度較包含α強化α-β鈦合金(例如習用的Ti-9S合金)的面板14減薄程度介於0.003吋與0.007吋之間。在某些實施例中，包含本發明β強化α-β鈦合金的面板14具有的最小及最大壁面厚度較包含α強化α-β鈦合金(例如習用的Ti-9S合金)的面板14減薄程度多達15%至25%。在其他實施例中，包含本發明β強化α-β鈦合金的面板14的最小及最大壁面厚度可較包含如Ti-9S合金等目前所用α強化α-β鈦合金的面板14減薄多達5%至15%。
如圖5及圖6所示，高爾夫球桿頭本體100的杯狀桿面114與上述面板14有諸多相似之處。如圖5所示，桿頭本體100還包括用以容納杯狀桿面114的凹槽或開口122。在圖示實施例中，開口122包括延伸在開口122
周圍的唇部126。杯狀桿面114對齊於開口並與唇部126抵接。杯狀桿面114是經由焊接而固定於本體，藉此形成桿頭組體100。在一實施例中，所述焊接為脈衝電漿焊接程序。
杯狀桿面114包含杯狀桿面趾部138、杯狀桿面踵部134、冠緣142及與冠緣142對立的底緣146。杯狀桿面114是配置成能夠容設並永久固定在本體110上的孔洞122中，藉此形成高爾夫球桿頭100的前部152。杯狀桿面114冠部反折148、杯狀桿面底部反折150及杯狀桿面趾部138包圍杯狀桿面擊球面部。杯狀桿面冠緣142定義杯狀桿面冠部反折148的周緣。杯狀桿面底緣146定義杯狀桿面底部反折150的周緣。冠緣142的位置鄰接桿頭本體100上緣，底緣146則鄰接桿頭本體100下緣。杯狀桿面冠緣142及底緣146是配置成能夠抵接孔洞122的唇部126。替代實施例可包括具有底部反折150但不含冠部反折148，或具有冠部反折148但不含底部反折150的杯狀桿面114版本。此外，實施例還可包括僅具有一部分底部反折(在踵趾方向上延伸未滿整個底部寬度)及/或僅具有一部分冠部反折(在踵趾方向上延伸未滿整個冠部寬度)的杯狀桿面114版本。
在此所述的β強化α-β鈦合金可具有多種組成組合，皆較例如Ti-9S等高爾夫業界習知的α-β鈦合金具有更高的β安定元素含量。以下描述的三種具體組成為三種具備上述性質及特徵的β強化α-β鈦合金實施例。
β強化α-β鈦合金-組成1
在一實施例中，β強化α-β鈦合金(以下稱為「TSG1」)所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β
安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至介於850℃與950℃之間的預設溫度。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或940℃與950℃。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至900℃的預設溫度。
TSG1在達到最終狀態後，可接受兩步驟熱處理。在將TSG1形成為高爾夫球桿頭面板14的實施例中，此等熱處理步驟是在面板14焊接至高爾夫球桿頭本體10之後再施用於高爾夫球桿頭組體30。雖然下述熱處理實施例是針對接受所述處理的高爾夫球桿頭組體30，但任何處於定形最終狀態的產品均可接受所述熱處理。
第一步驟是固溶退火程序，係桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468，介於850℃與950℃之間的預設溫度，維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些
實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。桿頭組體30隨後經由空氣冷卻方式冷卻至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，TSG1β強化α-β鈦合金TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或630℃與640℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%
與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫
度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至介於880℃與980℃之間的預設溫度。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。β強化α-β鈦合金可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至介於880℃與980℃之間的預設溫度。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、
介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃、580℃與590℃、590℃與600℃、600℃與610℃、610℃與620℃、620℃與630℃或630℃與640℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭
組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟
預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃、600℃與610℃、610℃與620℃、620℃與630℃、630℃與640℃、640℃與650℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%
與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫
度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG1所具有α安定元素鋁的總重百分比是5.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於0.75wt%與1.75wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於1.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.3wt%之間。TSG1可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG1在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
TSG1應可展現優於如Ti-9S等α強化鈦合金的耐久性。根據耐久性分析，具有TSG1面板14的高爾夫球桿頭組體30在應對空氣砲發球時，故障前達成的擊球次數應可多達3800次。若使最小及最大擊球面厚度減薄多達25%，則具有TSG1面板14的高爾夫球桿頭組體30在應對空氣砲發球時，故障前達成的擊球次數應為介於3300與3600次之間。
β強化α-β鈦合金-組成2
在一實施例中，β強化α-β鈦合金(以下稱為「TSG2」)所具有
α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
TSG2材料在達到最終狀態後，可接受兩步驟熱處理。在將TSG2形成為高爾夫球桿頭面板14的實施例中，此等熱處理步驟是在面板14焊接至高爾夫球桿頭本體10之後再施用於高爾夫球桿頭組體30。雖然下述熱處理實施例是針對接受所述處理的高爾夫球桿頭組體30，但任何處於定形最終狀態的產品均可接受所述熱處理。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分
比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、
9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度
可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣
冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處
理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，β強化α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%
之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，
熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定
元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫
度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃
之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是
6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至8.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.5wt%與2.5wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.5wt%與3.5wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.5wt%與1.0wt%之間。在一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.73wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是3.09wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.63wt%，β安定元素矽的總重百分
比是0.12wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.53wt%。在另一範例中，TSG2所具有α安定元素鋁的總重百分比是7.00wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.50wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.70wt%。TSG2可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，TSG2在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、
9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
β強化α-β鈦合金-組成3
在一實施例中，β強化α-β鈦合金(以下稱為「TSG3」)所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。
TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至介於850℃與950℃之間的預設溫度。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
TSG3在達到最終狀態後，可接受兩步驟熱處理。在將TSG3形成為高爾夫球桿頭面板14的實施例中，此等熱處理步驟是在面板14焊接至高爾夫球桿頭本體10之後再施用於高爾夫球桿頭組體30。雖然下述熱處理實施例是針對接受所述處理的高爾夫球桿頭組體30，但任何處於定形最終狀態的產品均可接受所述熱處理。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些
實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前
是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃
與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於850℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。
在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度900℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定
元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分
比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些
實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前
是先加熱至預設溫度介於880℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間或介於970℃與980℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為925℃、926℃、927℃、928℃、929℃、930℃、931℃、932℃、933℃、934℃或935℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度930℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃
與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前先是加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。
在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是5Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定
元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之
間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於570℃與640℃之間的溫度維持約8小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於570℃與580℃之間、介於580℃與590℃之間、介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間或介於630℃與640℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為590℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
在一實施例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.0wt%至7.0wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是介於1.0wt%與2.0wt%之間，β安定元素釩的總重百分比是介於3.0wt%與5.0wt%之間，β安定元素矽的總重百分比是介於0.1wt%與0.2wt%之間，且β安定元素鐵的總重百分比是介於0.2wt%與0.8wt%之間。在一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.46wt%，α安定元素
氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是2.25wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.40wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.14wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.34wt%。在另一範例中，TSG3所具有α安定元素鋁的總重百分比是6.30wt%，α安定元素氧的總重百分比是小於或等於0.15wt%，β安定元素鉬的總重百分比是1.50wt%，β安定元素釩的總重百分比是4.00wt%，β安定元素矽的總重百分比是0.15wt%，且β安定元素鐵的總重百分比是0.40wt%。TSG3可經歷一系列機械製造步驟以達成上述的所需形狀。在機械製造程序中，TSG3在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度介於900℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃之間、介於930℃與940℃之間、介於940℃與950℃之間、介於950℃與960℃之間、介於960℃與970℃之間、介於970℃與980℃之間、介於980℃與990℃之間或介於990℃與1000℃之間。在某些實施例中，預設溫度可為945℃、946℃、947℃、948℃、949℃、950℃、951℃、952℃、953℃、954℃或955℃。在一範例中，β強化α-β鈦合金在縱橫交替軋製步驟之前是先加熱至預設溫度950℃。
在面板形成且焊接至桿頭後，可對桿頭組體進行兩步驟熱處理，其中第一步驟是固溶退火程序，包含將桿頭組體30加熱至接近溶線溫度468的預設溫度，介於850℃與950℃之間維持約1小時。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可介於850℃與860℃之間、介於860℃與870℃之間、介於870℃與880℃之間、介於880℃與890℃之間、介於890℃與900℃之間、介於900℃與910℃之間、介於910℃與920℃之間、介於920℃與930℃
之間、介於930℃與940℃之間或介於940℃與950℃之間。在某些實施例中，熱處理第一步驟預設溫度可為895℃、896℃、897℃、898℃、899℃、900℃、901℃、902℃、903℃、904℃或905℃。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為900℃。繼而使桿頭組體30在惰氣加壓環境中淬火。在某些實施例中，所述壓力可為1Bar、2Bar、3Bar、4Bar、5Bar、6Bar、7Bar、8Bar、9Bar、10Bar、10Bar、11Bar、12Bar、13Bar、14Bar、15Bar、16Bar、17Bar、18Bar、19Bar或20Bar。在一範例中，加壓環境中的壓力是1Bar。熱處理第二步驟是陳化程序，包含將桿頭組體30加熱至介於590℃與650℃之間的溫度維持約4小時。在某些實施例中，熱處理第二步驟溫度可介於590℃與600℃之間、介於600℃與610℃之間、介於610℃與620℃之間、介於620℃與630℃之間、介於630℃與640℃之間、介於640℃與650℃之間。在一範例中，熱處理程序第一步驟預設溫度可約為620℃。而後使桿頭組體經由空氣冷卻降至室溫。在某些實施例中，桿頭組體30先經短暫惰氣噴射降溫後再行冷卻，以加速冷卻程序。
TSG3應可展現優於如Ti-9S等α強化鈦合金的耐久性。根據耐久性分析，具有TSG3面板14的高爾夫球桿頭組體30在應對空氣砲發球時，故障前達成的擊球次數應可多達3800次。若使最小及最大擊球面厚度減薄多達25%，則具有TSG3面板14的高爾夫球桿頭組體30在應對空氣砲發球時，故障前達成的擊球次數應為介於3300與3600次之間。
下表1列示上述TSG1、TSG2及TSG3組成。下表2列示TSG1、TSG2及TSG3機械特性，包括抗拉強度、降伏強度、密度、最小伸長率、楊氏模數及厚度。
範例
I.範例1：具有TSG1面板的高爾夫球桿頭
以下描述包含桿頭及面板的桿頭組體範例實施例，其中面板還包含β強化α-β鈦合金TSG1。TSG1的機械特性取決於其化學組成、材料歷經製程及材料熱處理程序。
表3. TSG1及Ti-9S組成列表
TSG1 α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比為6.0wt%。TSG1 α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比小於或等於0.15wt%。TSG1 α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比為1.25wt%。TSG1 α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比為2.5wt%。TSG1 α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比為0.15wt%。TSG1 α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比為0.25wt%。包含在其中的其他元素為碳、氮及氫。TSG1 α-β鈦合金中碳的總重百分比小於或等於.08wt%。TSG1 α-β鈦合金中氮的總重百分比小於或等於0.05wt%。TSG1 α-β鈦合金中氫的總重百分比小於或等於0.015wt%。鈦補足TSG1 α-β鈦合金的其餘重量百分比。上述TSG1 α-β鈦合金的密度為4.413g/cm3。
藉由如下所述的製程及兩步驟熱處理程序可使TSG1 α-β鈦合金的機械特性更為強化。如圖10所示，第一步驟573包含將錠料加熱至預設溫度，而後將之徑向鍛造成坯料。在第二步驟575中，將坯料切成段料。在第三步驟577中，對段料進行壓力鍛造以取得具有所需板料厚度的板料。在第四步驟579中，將板料加熱至約900℃並軋製成所需板材厚度，藉此形成板材。隨後對板材施以其他製造步驟(下述)以形成所需面板形狀。
圖11顯示由板材形成面板的程序。在第一步驟673中，用雷
射將板材大致切割出面板形狀，形成裁片。在某些實施例中，利用CNC加工在裁片上形成多個凹口或垂片。在其他實施例中，裁片並無凹口。第二步驟675包含在指定溫度粗沖以形成面板。第三步驟677包含使用CNC在面板14前壁及側壁上加工以製成例如溝槽等細節，並進行銑削或製作其他質地紋理。在第四步驟679中，面板經噴砂處理後透過雷射蝕刻進行最後處理。而後便可將面板14經由電漿焊接等方式固定於桿頭，完成桿頭組體。
TSG1 α-β鈦合金的化學組成使得桿頭組體能夠承受兩步驟熱處理。第一步驟熱處理為固溶退火熱處理。此一步驟可大幅提升材料強度。將桿頭組體加熱至900℃維持1小時。藉由將材料加熱至上述溫度，即僅略低於溶線溫度的溫度，可使材料轉變為β相，使得材料的α-β微結構開始轉變為β微結構。隨後立即將桿頭組體在使用氮氣且環境壓力為1Bar的加壓惰氣環境中淬火。儘速冷卻材料以最大程度保留馬氏體中間相的微結構。材料在馬氏體狀態下的微結構更為緻密，可確保晶粒維持最小尺寸，從而大幅提高強度。
歷經上述第一熱處理步驟後，桿頭組體繼續接受涉及陳化的第二熱處理步驟。在此步驟中，桿頭組體加熱至620℃，維持4小時，繼而以空氣冷卻方式待其溫度降至室溫。以較低溫度利用較長時間加熱球桿組體可軟化材料，使其再度具有較高的工作性。
材料的機械特性可為歸因於TSG1 α-β鈦合金的化學組成、機械程序及兩步驟熱處理。TSG1 α-β鈦合金的密度為4.416g/cm2，降伏強度介於150ksi與170ksi之間，抗拉強度介於157ksi與170ksi之間，最小伸長率介於4.5%與8.0%之間，且楊氏模數介於15.4Mpsi與16.9Mpsi之間。
含TSG1面板的最小厚度及最大厚度較含Ti-9S面板減薄0.007吋。兩種面板具有相同構造且是針對相同桿頭本體製作。
II.範例2：具有TSG3面板的高爾夫球桿頭
此外，以下描述包含桿頭及面板的桿頭組體範例實施例，其中面板還包含β強化α-β鈦合金TSG3。TSG3的機械特性取決於其化學組成、材料歷經製程及材料熱處理程序。
TSG3 α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比為6.30wt%。TSG3 α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比小於0.15wt%。TSG3 α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比為1.50wt%。TSG3 α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比為4.00wt%。TSG3 α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比為0.15wt%。TSG3 α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比為0.40wt%。包含在其中的其他元素為碳、氮及氫。TSG3 α-β鈦合金中碳的總重百分比小於0.10wt%。TSG3 α-β鈦合金中氮的總重百分比小於0.05wt%。TSG3 α-β鈦合金中氫的總重百分比小於0.015wt%。鈦補足TSG3 α-β鈦合金的其餘重量百分比。此一化學組成使得材料在具有優良強度和延性的同時仍具有理想密度。上述TSG3 α-β鈦合金的密度為4.416g/cm3。
藉由如下所述的製程及兩步驟熱處理程序可使TSG3 α-β鈦合金的機械特性更為強化。如圖10所示，第一步驟包含將錠料加熱至預設溫度，而後將之徑向鍛造成坯料。在第二步驟575中，將坯料切成段料。在第三步驟中，對段料進行壓力鍛造以取得具有所需板料厚度的板料。在第四步驟579中，將板料加熱至約900℃並軋製成所需板材厚度，藉此形成板
材。隨後對板材施以其他製造步驟(下述)以形成所需面板形狀。
圖11顯示由板材形成面板的程序。在第一步驟673中，用雷射將板材大致切割出面板形狀，形成裁片。在某些實施例中，利用CNC加工在裁片上形成多個凹口或垂片。在其他實施例中，裁片並無凹口。第二步驟包含在指定溫度粗沖以形成面板。第三步驟包含使用CNC在面板前壁及側壁上加工以製成例如溝槽等細節，並進行銑削或製作其他質地紋理。在第四步驟中，面板經噴砂處理後透過雷射蝕刻進行最後處理。而後便可將面板經由電漿焊接等方式固定於桿頭，製成桿頭組體。
TSG3 α-β鈦合金的化學組成使得桿頭組體能夠承受兩步驟熱處理以進一步加強機械特性。第一步驟熱處理為固溶退火熱處理。此一步驟可大幅提升材料強度。將桿頭組體加熱至900℃維持1小時。藉由將材料加熱至上述溫度，即僅略低於溶線溫度的溫度，可使材料轉變為β相，使得材料的α-β微結構開始轉變為β微結構。隨後立即將桿頭組體在使用氮氣且環境壓力為1Bar的加壓惰氣環境中淬火。儘速冷卻材料以最大程度保留馬氏體中間相的微結構。材料在馬氏體狀態下的微結構更為緻密，可確保晶粒維持最小尺寸，從而大幅提高強度。
歷經上述第一熱處理步驟後，桿頭組體繼續接受涉及陳化的第二熱處理步驟。在此步驟中，桿頭組體加熱至620℃，維持4小時，繼而以空氣冷卻方式待其溫度降至室溫。以較低溫度利用較長時間加熱球桿組體可軟化材料，使其再度具有較高的工作性。
材料的機械特性可為歸因於TSG3 α-β鈦合金的化學組成、機械程序及兩步驟熱處理。TSG3 α-β鈦合金的密度為4.416g/cm2，降伏強度介
於150ksi與170ksi之間，抗拉強度介於157ksi與170ksi之間，最小伸長率介於4.5%與8.0%之間，且楊氏模數介於15.4Mpsi與16.9Mpsi之間。
III.範例3：TSG2的機械特性與縱橫交替軋製溫度的重要性
以下描述包含桿頭及面板的桿頭組體範例實施例，其中面板包含β強化α-β鈦合金TSG2。TSG2的機械特性取決於其化學組成、材料歷經製程及材料熱處理程序。
TSG2 α-β鈦合金中α安定元素鋁的總重百分比為8.0wt%。TSG2 α-β鈦合金中α安定元素氧的總重百分比小於或等於0.15wt%。TSG2 α-β鈦合金中β安定元素鉬的總重百分比為2.50wt%。TSG2 α-β鈦合金中β安定元素釩的總重百分比為5.5wt%。TSG2 α-β鈦合金中β安定元素矽的總重百分比為0.20wt%。TSG2 α-β鈦合金中β安定元素鐵的總重百分比為1.0wt%。TSG2 α-β鈦合金中其他元素為碳、氮及氫。TSG2 α-β鈦合金中碳的總重百分比小於或等於.10wt%。TSG2 α-β鈦合金中氮的總重百分比小於或等於0.05wt%。TSG2 α-β鈦合金中氫的總重百分比小於或等於0.015wt%。鈦補足TSG2 α-β鈦合金的其餘重量百分比。上述TSG2 α-β鈦合金的密度為4.423g/cm3。
與上述TSG1及下述TSG3皆不相同，TSG2的機械特性在歷經上述製程時產生意料之外的反應，其因β安定元素及α安定元素兩者的含量提升而變得極端易碎。
在上述製程第四步驟中，材料接受與上述TSG1及下述TSG3相同的縱橫交替軋製步驟。但由於TSG2的化學組成，特別是由於β安定元
素(V、Mo、Fe、Si)增加，且或許是由於α安定元素(A)為上述元素的至少0.5wt%至1wt%，TSG2的降伏強度遜於TSG1及TSG3樣本。具體而言，TSG2的降伏強度遠低於TSG1及TSG3(較TSG1低約80ksi且較TSG3低約133ksi)，使得TSG2易碎。TSG2的抗拉強度亦較低(較TSG1低約44ksi，且較TSG3低約56ksi)。這兩種主要機械性差異都是出於上述化學成分差異，且據信是β安定元素(V、Mo、Fe、Si)和或許加上α安定元素含量提升造成晶粒變大而導致的結果，如上所述。
IV.範例4：TSG3相較於傳統鈦合金(Ti-9S)的機械特性
在此並就上述範例2的TSG3與傳統鈦合金(在此稱為「Ti-9S」)進行比較。Ti-9S是一種α-β鈦合金，其可包含α安定元素、β安定元素以及中立合金元素。上述兩種材料之間的主要差異包含以下：材料本身的化學組成、材料為達成所需形狀厚度而接受的機械程序以及，材料所接受的熱處理程序。上述差異直接影響材料的機械特性。
如上所述，Ti-9S可包含α安定元素、β安定元素以及中立合金元素。Ti-9S所包含的中立合金元素例如為錫，α安定元素例如為鋁和氧，
β安定元素例如為鉬、矽、鐵和釩。Ti-9S可包含微量的其他元素，例如銅及鋯。如表1所示，Ti-9S具有極高重量百分比(wt%)的α安定元素，特別是鋁。高重量百分比(wt%)的α安定元素會對於使材料獲得所需機械特性時能夠運用的機械程序和熱處理造成限制。
由於Ti-9S的化學組成，特別是α安定元素的重量百分比(wt%)，Ti-9S採用略有不同的機械程序達成所需形狀厚度。不同於TSG3，Ti-9S採用傳統鍛造程序。如上所述，在第一步驟中，TSG3經歷徑向鍛造步驟以確保晶粒結構盡可能整齊一致。但Ti-9S則是採用傳統鍛造中的棒軋方式製造，主要是對錠料的頂部及底部施加壓力而使其形成坯料。如此會導致晶粒結構在特定方向上拉長。如上所述，晶粒邊界可減少材料受外力變形的現象。外力接觸到的晶粒邊界越多，材料變形程度越低，因此晶粒邊界越多表示材料強度越大。當晶粒結構在此步驟中受到拉長時，會使材料在一個方向上強化，但在另一個方向上變弱。由於面板製作方式及其在高爾夫球桿頭上的設置方式，擊打高爾夫球所產生的力量會沿晶粒拉長的方向通過材料。因此，徑向鍛造而成坯料中的晶粒結構較傳統棒軋胚料更為
對稱，因而更適合於此項應用。
隨後進行的其餘機械程序類似於上述，主要如下：在第二步驟中，將坯料切成段料。而後將段料壓力鍛造成具有所需板料厚度的板料。將板料加熱900℃並進行縱橫交替軋製，達成所需板材厚度，即成為板材。隨後對板材進行後續製造步驟以形成所需面板形狀。在第一步驟中，利用雷射切割器從板材大致切出面板形狀，製成裁片。在第二步驟中，利用CNC加工方式在裁片上製成多個凹口或垂片。在某些實施例中，跳過第二步驟。第三步驟包含於指定溫度粗沖裁片以形成面板。第四步驟包含使用CNC在面板前壁及側壁上加工以製成例如溝槽等細節，並進行銑削或製作其他質地紋理。在第五步驟中，對面板進行噴砂處理。最後的第六步驟是利用雷射蝕刻精修面板。完成的面板經電漿焊接方式固定於桿頭，構成桿頭組體。
Ti-9S所接受的熱處理與TSG3大不相同。由於Ti-9S的化學組成，特別是高α安定元素重量百分比(wt%)，Ti-9S無法藉由任何類型的熱處理來提升強度。若對Ti-9S進行特定熱處理，例如上述的兩步驟熱處理程序，材料中的含鋁量會使得材料過於易碎而無法加工/利用。
待將以Ti-9S製成的面板焊接於桿頭後，可將之加熱至溶線溫度以下的溫度。將具有Ti-9S面板的桿頭組體加熱至溶線溫度以下的溫度，維持時間為1.5小時以上，6小時以下。此舉的目的在於釋放面板內部的應力以及焊接點與桿頭金屬母體之間的應力。另一目的是改善面板的韌度或耐久性。在韌度提高的情況下，面板可減薄厚度但不犧牲耐久性，藉此減輕桿頭重量。此一步驟並無法提升Ti-9S面板強度，僅能釋放焊接面板對桿頭造成的應力。
由於TSG3中α安定元素與β安定元素達成平衡，可運用熱處理提升材料強度。在兩步驟熱處理程序的第一步驟中，由於微結構凝滯於馬氏體中間狀態，材料強度大幅提升。第二步驟將材料軟化，提升其工作性並增加最小伸長率和延性。上述α、β安定元素組合，連同上述兩步驟熱處理，可使TSG3獲得強度、破裂韌度與延性之間達成理想平衡。如上所述，此種兩步驟熱處理程序連同機械程序及化學組成使得TSG3的材料可根據所需機械特性輕易調整材料加工，因而大幅擴增其應用範圍。如下所示，表2的β強化α-β鈦(TSG1、TSG2及TSG3)在與傳統α強化α-β鈦(TI-9S)具有相似或更高強度的情況下，能夠達成更薄的最小面板厚度。
含TSG3面板的最小厚度及最大厚度較Ti-9S面板減薄0.007吋。各種面板具有相同構造且是針對相同桿頭本體製造。
範例4：TSG1相較於傳統鈦合金(Ti-9S)的耐久性研究
在此並就分別使用上述範例1的TSG1與傳統鈦合金(在此稱為「Ti-9S」)所製成面板的高爾夫球桿頭進行比較分析。Ti-9S是一種α-β鈦
合金，其可包含α安定元素、β安定元素以及中立合金元素。上述兩種材料之間的主要差異包含以下：材料本身的化學組成、材料為達成所需形狀厚度而接受的機械程序以及材料所接受的熱處理程序。上述差異直接影響材料的機械特性。
針對分別使用TSG1合金及Ti-9S合金的面板進行耐久性比較分析。實驗過程中對應空氣砲進行預期次數的擊球，直到面板損壞為止。一種桿頭組體是以Ti-9S合金為面板材料。另一種具有相同桿頭的桿頭組體則是以TSG1合金為面板材料。
具有TSG1合金面板的桿頭組體較Ti-9S合金面板具有更好的耐久性。在第一分析中，兩種面板的厚度剖面一致。當面板的厚度剖面一致時，在損壞前，TSG1面板桿頭對應空氣砲達到的擊球次數較Ti-9S面板桿頭多出300至600次。
在第二分析中，TSG1面板的厚度剖面較Ti-9S面板減薄10%至25%，相當於0.003吋至0.007吋。根據此分析，在損壞前，減薄的TSG1面板桿頭對應空氣砲達到的擊球次數較Ti-9S面板桿頭多出100至400次。並且，減薄的TSG1面板桿頭可將球速提升0.5mph至1.0mph。
V.範例5：TSG3較於相傳統鈦合金(Ti-9S)的耐久性研究
在此並就分別使用上述範例2的TSG3與傳統鈦合金(在此稱為「Ti-9S」)所製成面板的高爾夫球桿頭進行比較分析。Ti-9S是一種α-β鈦合金，其可包含α安定元素、β安定元素以及中立合金元素。上述兩種材料之間的主要差異包含以下：材料本身的化學組成、材料為達成所需形狀厚
度而接受的機械程序以及材料所接受的熱處理程序。上述差異直接影響材料的機械特性。
針對分別使用TSG3合金及Ti-9S合金的面板進行耐久性比較分析。實驗過程中對應空氣砲進行預期次數的擊球，直到面板損壞為止。一種桿頭組體是以Ti-9S合金為面板材料。另一種具有相同桿頭的桿頭組體則是以TSG3合金為面板材料。
具有TSG3合金面板的桿頭組體較Ti-9S合金面板具有更好的耐久性。在第一分析中，兩種面板的厚度剖面一致。當面板的厚度剖面一致時，在損壞前，TSG3面板桿頭對應空氣砲達到的擊球次數較Ti-9S面板桿頭多出300至600次。
在第二分析中，TSG3面板的厚度剖面較Ti-9S面板減薄10%至25%，相當於0.003吋至0.007吋。根據此分析，在損壞前，減薄的TSG3面板桿頭對應空氣砲達到的擊球次數較Ti-9S面板桿頭多出100至400次。並且，減薄的TSG1面板桿頭可將球速提升0.5mph至1.0mph。
態樣
方法態樣
態樣1：一種用以形成高爾夫球桿頭組體的方法，所述方法包含：
(a)提供以一α-β鈦合金製成的錠料，所述α-β鈦合金包含介於5.0wt%與8.0wt%之間的鋁(Al)，介於1.0wt%與5.5wt%之間的釩(V)及介於0.75wt%與2.5wt%之間的鉬(Mo)。
(b)徑向鍛造錠料以形成坯料；
(c)切割坯料以形成段料；
(d)壓力鍛造段料以形成板料；
(e)對板料縱橫交替軋製以形成板材；
其中板料在縱橫交替軋製前是先加熱至介於850℃與950℃之間的溫度；
(f)雷射切割板材以形成面板所需形狀；
(f)將面板對齊於桿頭凹槽；
(g)將面板焊接至桿頭；
(h)將桿頭及面板加熱至低於面板溶線溫度的溫度，並維持預設時間長度；
(i)在惰氣中使桿頭及面板冷卻；
(j)將桿頭及面板加熱至介於500℃與700℃之間的溫度，並維持預設時間長度；及
(k)在惰氣中及空氣中使桿頭及面板冷卻。
態樣2：態樣1中的方法，其中α-β鈦合金包含介於6.0wt%與8.0wt%之間的鋁(Al)。
態樣3：態樣1中的方法，其中α-β鈦合金包含5.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣4：態樣1中的方法，其中α-β鈦合金包含6.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣5：態樣1中的方法，其中α-β鈦合金還包含0.2wt%至1.0wt%的鐵(Fe)、0.1wt%至0.2wt%的矽(Si)及0.15wt%或更少的氧(O)。
態樣6：態樣1中的方法，其中步驟(g)的焊接包括脈衝電漿焊接程序。
態樣7：態樣1中的方法，其中步驟(g)的焊接包括雷射焊接程序。
態樣8：態樣1中的方法，其中步驟(i)的惰氣是選自包含氮(N)、氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)及其氣體化合物的群組。
態樣9：態樣1中的方法，其中步驟(i)的惰氣是氮。
態樣10：態樣1中的方法，其中步驟(e)面板的最小厚度是0.065吋。
態樣11：態樣1中的方法，其中步驟(e)面板的厚度介於0.065吋與0.100吋之間。
態樣12：態樣1中的方法，其中步驟(h)包括將桿頭及面板以介於800℃與950℃之間的溫度加熱1小時至2小時。
態樣13：態樣1中的方法，其中步驟(h)包括將桿頭及面板以介於800℃與900℃之間的溫度加熱1小時至2小時。
態樣14：態樣1中的方法，其中步驟(h)包括將桿頭及面板以950℃或以下的溫度加熱1小時至2小時。
態樣15：態樣1中的方法，其中步驟(j)包括將桿頭及面板以介於590℃與620℃之間的溫度加熱1小時至2小時。
態樣16：態樣1中的方法，其中步驟(j)包括將桿頭及面板以620℃或以下的溫度加熱4小時至8小時。
態樣17：態樣1中的方法，其中步驟(a)中多個模頭圍繞錠料
的中軸旋轉。
態樣18：一種用以形成高爾夫球桿頭組體的方法，所述方法包含：徑向鍛造錠料以形成坯料；切割坯料以形成板料；壓力鍛造坯料以形成板料；對板料縱橫交替軋製以形成板材；雷射切割板材以形成面板所需形狀；提供以α-β鈦合金製成的面板，所述α-β鈦合金包含5.0wt%至8.0wt%的鋁(Al)、小於或等於0.25wt%的氧(O)、0.2wt%至1.0wt%的鐵(Fe)、0.1wt%至0.2wt%的矽(Si)、1.0wt%至5.5wt%的釩(V)及0.75wt%至2.5wt%的鉬(Mo)；將面板對齊於桿頭凹槽；將面板焊接至桿頭；焊接面板後，將桿頭及面板加熱至低於面板溶線溫度的溫度，並維持預設時間長度；以惰氣對桿頭及面板進行淬火；將桿頭及面板加熱至介於500℃與700℃之間的溫度，維持預設時間長度；並在惰氣中及空氣中使桿頭及面板冷卻。
態樣19：態樣18中的方法，其中α-β鈦合金包含6.0wt%至8.0wt%之鋁(Al)。
態樣20：態樣18中的方法，其中α-β鈦合金包含5.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣21：態樣18中的方法，其中α-β鈦合金包含6.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣22：態樣18中的方法，其中α-β鈦合金還包含.0.2wt%至1.0wt%的鐵(Fe)、0.1wt%至0.2wt%的矽(Si)及0.15wt%或更少的氧(O)。
態樣23：態樣18中的方法，其中步驟(g)的焊接包括脈衝電漿焊接程序。
態樣24：態樣18中的方法，其中步驟(g)的焊接包括雷射焊接程序。
態樣25：態樣18中的方法，其中步驟(i)的惰氣是選自包含氮(N)、氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)及其氣體化合物的群組。
態樣26：態樣18中的方法，其中步驟(i)的惰氣是氮。
態樣27：態樣18中的方法，其中面板的最小厚度是0.065吋。
態樣28：態樣18中的方法，其中面板的厚度介於0.065吋與0.100吋之間。
態樣29：態樣18中的方法，其中步驟(h)包括將桿頭及面板加熱至介於800℃與950℃之間的溫度維持1小時至2小時。
態樣30：態樣18中的方法，其中步驟(h)包括將桿頭及面板加熱至介於800℃與900℃之間的溫度維持1小時至2小時。
態樣31：態樣18中的方法，其中桿頭及面板是以950℃或以下的溫度加熱1小時至2小時。
態樣32：態樣18中的方法，其中桿頭及面板是以介於590℃與620℃之間的溫度加熱1小時至2小時。
態樣33：態樣1中的方法，其中桿頭及面板是以620℃或以下的溫度加熱4小時至8小時。
組成態樣
態樣1：一種鈦合金，包含：一α-β鈦合金；其中α-β鈦合金包含介於5.0wt%與8.0wt%之間的鋁(Al)、介於1.0wt%與5.5wt%的釩(V)及介
於0.75wt%與2.5wt%之間的鉬(Mo)，其密度是介於4.35g/cc與4.50g/cc之間。
態樣2：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於0.2wt%與1.0wt%之間的鐵(Fe)、介於0.1wt%與0.2wt%之間的矽(Si)及0.25wt%或更少的氧(O)。
態樣3：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於6.0wt%與8.0wt%之間的鋁(Al)。
態樣4：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含5.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣5：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含6.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
態樣6：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含0.25wt%或更少的氧(O)。
態樣7：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含0.20wt%或更少的氧(O)。
態樣8：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含0.15wt%或更少的氧(O)。
態樣9：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於1.5wt%與3.5wt%之間的釩(V)。
態樣10：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於3.0wt%與5.0wt%之間的釩(V)。
態樣11：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於3.5wt%與5.5wt%之間的釩(V)。
態樣12：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於0.75wt%與1.75wt%之間的鉬(Mo)。
如請求項1所述之鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於1.0wt%與2.0wt%之間的鉬(Mo)。
態樣13：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於1.5wt%與2.5wt%之間的鉬(Mo)。
態樣14：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於0.2wt%與0.3wt%之間的鐵(Fe)。
態樣15：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於0.2wt%與0.8wt%之間的鐵(Fe)。
態樣16：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金包含介於0.5wt%與1.0wt%之間的鐵(Fe)。
態樣17：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的溶線溫度介於800與1000度之間。
態樣18：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的溶線溫度低於930度。
態樣19：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的最小降伏強度介於150ksi與160ksi之間。
態樣20：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的最小抗拉強度介於157ksi與170ksi之間。
態樣21：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的最小伸長率介於4.5%與8.0%。
態樣22：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的最小伸長率小於8.0%。
態樣23：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金其中密度是介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
態樣24：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的楊氏模數介於15.4Mpsi與16.9Mpsi之間。
高爾夫球桿頭態樣
態樣1：一種高爾夫球桿頭包含：冠部；與冠部對立的底部；趾端；與趾端對立的踵端；受冠部、底部、趾端與踵端包圍的凹槽；面板可對齊並合設焊接於凹槽；其中面板中所含的α-β鈦合金包含5wt%至8wt%的鋁(Al)、0.75wt%至2.5wt%的鉬、約0.2wt%至1.0wt%的鐵及約1.5wt%至5.5wt%的釩、約0.1wt%至0.2wt%的矽、小於0.15wt%的氧，其餘重量百分比由鈦(Ti)補滿；其中高爾夫球桿頭是加熱至溫度低於面板溶線溫度的溫度，維持預設時間長度，然後在惰氣中冷卻；其中面板的最小厚度介於0.065-0.100吋之間。
態樣2：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金其中密度是介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
態樣3：態樣1中的鈦合金，其中α-β鈦合金的楊氏模數介於15.4Mpsi與16.9Mpsi之間。
態樣4：態樣1中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於0.75wt%與1.75wt%之間的鉬(Mo)。
態樣5：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於
0.2wt%與0.3wt%之間的鐵(Fe)、介於0.1wt%與0.2wt%之間的矽(Si)、介於1.5wt%與3.5wt%之間的釩(V)及介於5.0wt%與7.0wt%之間的鋁(Al)。
態樣6：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含小於0.08wt%的碳、小於0.05wt%的氮及小於0.015wt%的氫。
態樣7：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度介於800℃與1000℃之間。
態樣8：態樣7中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度低於930℃。
態樣9：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小降伏強度介於150ksi與160ksi之間。
態樣10：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小抗拉強度介於157ksi與170ksi之間。
態樣11：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小伸長率介於4.5%與8.0%之間。
態樣12：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的密度是介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
態樣13：態樣12中的高爾夫球桿頭，其中密度是4.413g/cc。
態樣14：態樣4中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的楊氏模數介於15.4Mpsi與16.9Mpsi之間。
態樣15：態樣1中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於1.50wt%與2.5wt%之間的鉬(Mo)。
態樣16：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於0.5wt%與1.0wt%之間的鐵(Fe)、介於0.1wt%與0.2wt%之間的矽(Si)、介於3.5wt%與5.5wt%之間的釩(V)及介於5.0wt%與7.0wt%之間的鋁(Al)。
態樣17：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含小於0.10wt%的碳、小於0.05wt%的氮及小於0.015wt%的氫。
態樣18：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度介於800℃與1000℃之間。
態樣19：態樣18中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度低於930℃。
態樣20：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小降伏強度介於155ksi與170ksi之間。
態樣21：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小抗拉強度介於163ksi與175ksi之間。
態樣22：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小伸長率介於4.5%與7.0%之間。
態樣23：態樣15中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的密度是介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
態樣24：態樣23中的高爾夫球桿頭，其中密度是4.423g/cc。
態樣25：態樣17中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的楊氏模數介於15.5Mpsi與17.0Mpsi之間。
態樣26：態樣1中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於1.0wt%與2.0wt%之間的鉬(Mo)。
態樣27：態樣26中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含介於0.2wt%與0.8wt%之間的鐵(Fe)、介於0.1wt%與0.2wt%之間的矽(Si)、介於3.0wt%與5.0wt%之間的釩(V)及介於6.0wt%與7.0wt%之間的鋁(Al)。
態樣28：態樣26中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金包含小於0.10wt%的碳、小於0.05wt%的氮及小於0.015wt%的氫。
態樣29：態樣26中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度介於800℃與1000℃之間。
態樣30：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的溶線溫度低於930℃。
態樣31：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小降伏強度介於150ksi與160ksi之間。
態樣32：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小抗拉強度介於157ksi與170ksi之間。
態樣33：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的最小伸長率介於4.5%與8.0%之間。
態樣34：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的密度是介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
態樣35：態樣34中的高爾夫球桿頭，其中密度是4.413g/cc。
態樣36：態樣29中的高爾夫球桿頭，其中α-β鈦合金的楊氏模數介於14Mpsi與20Mpsi之間。
10:桿頭本體
14:面板
18:插鞘區域
22:開口
26:唇部
30:桿頭組體
34:踵端
38:趾端
42:冠緣
46:底緣
Claims (19)
- 一種鈦合金，其係包含：一α-β鈦合金；其中該α-β鈦合金包含：介於0.5wt%與1.0wt%間的鐵(Fe)、介於5.0wt%與8.0wt%間的鋁(Al)、介於1.0wt%與5.5wt%間的釩(V)、介於0.75wt%與2.5wt%間的鉬(Mo)、少於0.1wt%的銅(Cu)、及少於0.1wt%的鎳(Ni)；一密度；其中該密度介於4.35g/cc與4.50g/cc之間。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含：介於0.1wt%與0.2wt%間的矽(Si)、及0.25wt%或更少的氧(O)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含介於6.0wt%與8.0wt%間的鋁(Al)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含5.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含6.0wt%至7.0wt%的鋁(Al)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含0.25wt%或更少的氧(O)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含0.20wt%或更少的氧(O)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含0.15wt%或更少的氧(O)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含介於1.5wt%與3.5wt%間的釩(V)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含介於3.0wt%與5.0wt%間的釩(V)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含介於3.5wt%與5.5wt%間的釩(V)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金包含介於1.5wt%與2.5wt%間的鉬(Mo)。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之溶線溫度介於800℃與1000℃之間。
- 如請求項13所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之溶線溫度低於930℃。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之最小降伏強度介於150 ksi與160 ksi之間。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之最小伸長率介於4.5%與8.0%之間。
- 如請求項16所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之最小伸長率小於8.0%。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之密度介於4.410g/cc與4.425g/cc之間。
- 如請求項1所述之鈦合金，其中該α-β鈦合金之楊氏模數介於15.4 Mpsi與16.9 Mpsi之間。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406918A (zh) * | 2015-03-26 | 2017-11-28 | 株式会社神户制钢所 | α－β型钛合金 |
| US20180080098A1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Karsten Manufacturing Corporation | Multi-process hardening method |
| WO2020075667A1 (ja) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 日本製鉄株式会社 | α＋β型チタン合金線材及びα＋β型チタン合金線材の製造方法 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719114Y2 (zh) | 1972-10-30 | 1982-04-21 | ||
| JPH06108187A (ja) | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Nkk Corp | 窒素添加高強度チタン合金 |
| US5358686A (en) | 1993-02-17 | 1994-10-25 | Parris Warren M | Titanium alloy containing Al, V, Mo, Fe, and oxygen for plate applications |
| JP2606023Y2 (ja) | 1993-10-21 | 2000-09-11 | 三菱自動車工業株式会社 | ハイブリッド電気自動車 |
| ATE353982T1 (de) | 1998-12-23 | 2007-03-15 | United Technologies Corp | Verfahren zur herstellung von produkten aus titanium-legierungen durch druckgiessen |
| RU2256713C1 (ru) | 2004-06-18 | 2005-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
| JP4981369B2 (ja) | 2005-09-23 | 2012-07-18 | 泰富 陳 | ゴルフクラブヘッド用低密度合金 |
| JP4473808B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2010-06-02 | Ｓｒｉスポーツ株式会社 | ゴルフクラブヘッド及びその製造方法 |
| JP5287062B2 (ja) | 2007-09-14 | 2013-09-11 | 大同特殊鋼株式会社 | 低比重チタン合金、ゴルフクラブヘッド、及び、低比重チタン合金製部品の製造方法 |
| TW200932920A (en) | 2008-01-16 | 2009-08-01 | Advanced Int Multitech Co Ltd | Titanium aluminum alloy applied in golf club head |
| CN101514411A (zh) | 2008-02-20 | 2009-08-26 | 明安国际企业股份有限公司 | 应用于高尔夫球杆头的钛铝合金 |
| RU2393258C2 (ru) | 2008-06-04 | 2010-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Сплав на основе титана |
| RU2425164C1 (ru) * | 2010-01-20 | 2011-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Вторичный титановый сплав и способ его изготовления |
| US10119178B2 (en) | 2012-01-12 | 2018-11-06 | Titanium Metals Corporation | Titanium alloy with improved properties |
| CN104436578B (zh) | 2013-09-16 | 2018-01-26 | 大田精密工业股份有限公司 | 高尔夫球杆头及其低密度合金 |
| CN103667789B (zh) | 2014-01-06 | 2016-11-09 | 北京宏大钛科贸有限公司 | 一种钛合金、由该合金制造的抽油光杆及其应用 |
| US10258837B2 (en) | 2014-02-18 | 2019-04-16 | Karsten Manufacturing Corporation | Method of forming golf club head assembly |
| US20170268091A1 (en) | 2014-04-18 | 2017-09-21 | General Electric Company | Titanium alloys and their methods of production |
| US10220016B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-03-05 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Methods and materials for assessing chemotherapy responsiveness and treating cancer |
| US10260138B2 (en) * | 2015-11-19 | 2019-04-16 | Karsten Manufacturing Corporation | Method of relieving stress from face plate welds of a golf club head |
| US10612109B2 (en) | 2015-11-19 | 2020-04-07 | Karsten Manufacturing Corporation | Method of relieving stress from face plate welds of a golf club head |
| US10000826B2 (en) * | 2016-03-10 | 2018-06-19 | Titanium Metals Corporation | Alpha-beta titanium alloy having improved elevated temperature properties and superplasticity |
| US20220010419A1 (en) | 2016-09-16 | 2022-01-13 | Karsten Manufacturing Corporation | Multi-process hardening method |
| BR112020000891A2 (pt) | 2017-07-18 | 2020-07-21 | Carpenter Technology Corporation | liga de titânio costume, ti-64, 23+ |
| WO2019026251A1 (ja) | 2017-08-03 | 2019-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | チタン塊およびその製造方法、ならびに、チタンスラブ |
| WO2020046160A1 (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | The Boeing Company | High-strength titanium alloy for additive manufacturing |
| GB2577491A (en) | 2018-09-24 | 2020-04-01 | Oxmet Tech Limited | An alpha titanium alloy for additive manufacturing |
| GB2577490B (en) | 2018-09-24 | 2022-03-02 | Alloyed Ltd | A beta titanium alloy for additive manufacturing |
| JP7024861B2 (ja) | 2018-11-15 | 2022-02-24 | 日本製鉄株式会社 | チタン合金線材およびチタン合金線材の製造方法 |
| RU2724751C1 (ru) | 2019-01-22 | 2020-06-25 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Заготовка для высокопрочных крепежных изделий, выполненная из деформируемого титанового сплава, и способ ее изготовления |
| JP6785491B1 (ja) | 2019-02-01 | 2020-11-18 | 国立大学法人東北大学 | チタン合金積層成形体およびその製造方法 |
| JP7307313B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-07-12 | 日本製鉄株式会社 | α＋β型チタン合金棒材及びその製造方法 |
| US11554298B2 (en) * | 2019-09-13 | 2023-01-17 | Karsten Manufacturing Corporation | Golf club heads having a localized heat affected zone |
-
2022
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406918A (zh) * | 2015-03-26 | 2017-11-28 | 株式会社神户制钢所 | α－β型钛合金 |
| US20180080098A1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Karsten Manufacturing Corporation | Multi-process hardening method |
| WO2020075667A1 (ja) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 日本製鉄株式会社 | α＋β型チタン合金線材及びα＋β型チタン合金線材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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