TWI711478B

TWI711478B - 高爾夫球桿頭合金

Info

Publication number: TWI711478B
Application number: TW108124925A
Authority: TW
Inventors: 陳建男; 鄭達謙; 周根葦
Original assignee: 復盛應用科技股份有限公司
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2020-12-01
Also published as: TW202103757A

Abstract

一種高爾夫球桿頭合金，用以解決習知高爾夫球桿頭合金的比重不夠小的問題。該高爾夫球桿頭合金包含：以重量百分比計為2.6～3.2%之鉻、10.5～12.5%之鋁、26～29%之錳、0.9～1.2%之碳，其餘比例為鐵及不可避免之雜質，該高爾夫球桿頭合金的比重為6.7～6.9 g/cm ³。

Description

高爾夫球桿頭合金

本發明係關於一種鐵合金，特別係關於一種高爾夫球桿頭合金。

於高爾夫球運動中，為了達到較佳控制高爾夫球之飛行及落點，一般係可依據使用者之需求，於高爾夫球桿頭設置不同重量之配重塊，以降低高爾夫球桿頭之重心，並擴大高爾夫球桿頭表面之較佳擊球範圍，因此，就算打擊高爾夫球之擊球點產生偏差，只要該擊球點落於該較佳擊球範圍，所擊出之高爾夫球就可以與預定之行進路線不會產生太大偏移，且使高爾夫球之落點可以落於離預定目標範圍。

然而，由於各種高爾夫球桿頭均有一定範圍之重量限制，若是用以製成高爾夫球桿頭之合金比重較重，則會使製造所得的高爾夫球桿頭失去可調整重量之裕度，可能難以於該高爾夫球桿頭設置額外的配重塊以改變該高爾夫球桿頭的重心，而導致該高爾夫球桿頭的重心不易依使用者需求進行調整；舉例而言，如包含以重量百分比計為3.0～5.5%的矽、8.0～10.5%的錳、14.5～17.0%的鉻、3.5～6.0%的鎳，其餘比例為鐵及不可避免之雜質的習知高爾夫球桿頭合金，其比重約為7.45 g/cm ³，以該習知高爾夫球桿頭合金製造獲得的高爾夫球桿頭，受限於該習知高爾夫球桿頭合金的比重較大，於該高爾夫球桿頭的內部再額外放置用以可調整該高爾夫球桿頭重心的配重塊的裕度較小。基於上述原因，確實有必要改良上述高爾夫球桿頭合金。

為解決前述問題，本發明的目的遂提供一種高爾夫球桿頭合金，具有較小的比重者。

本發明之高爾夫球桿頭合金，可以包含：以重量百分比計為2.6～3.2%的鉻、10.5～12.5%的鋁、26～29%的錳及0.9～1.2%的碳，其餘比例為鐵及不可避免之雜質，該高爾夫球桿頭合金的比重約為6.7～6.9 g/cm ³。如此，藉由鉻、鋁、錳、碳及鐵的組成配比，使本發明之高爾夫球桿頭合金具有較小的比重，因而以該高爾夫球桿頭合金製造獲得的高爾夫球桿頭即具有較大的重心調整之裕度，進而達到依據使用者之需求而進行客製化之重心調整之功效。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，可以包含以重量百分比計為27～29%的錳。如此，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭在擊球前後，其打擊面板之R值較小，不僅有助於使該高爾夫球桿頭通過砲擊測試，更可以提升擊球瞬間的黏球效果，利於使用者控制擊球方向，並提升打感。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，可以包含以重量百分比計為10.5～11.5%的鋁。如此，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭在擊球前後，其打擊面板之R值較小，不僅有助於使該高爾夫球桿頭通過砲擊測試，更可以提升擊球瞬間的黏球效果，利於使用者控制擊球方向，並提升打感。

本發明之高爾夫球桿頭合金，另可以包含以重量百分比計為＜0.2%的矽、＜0.05%的氮、＜0.5%的氧及＜0.01%的硫。如此，藉由矽的添加可以提升該高爾夫球桿頭合金的流動性，另將該高爾夫球桿頭合金中的氮、氧及硫控制於低含量可以避免該高爾夫球桿頭合金產生脆化的問題。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金的伸長率約為40～60%。如此，使以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭具有良好的延展性，有助於在客製化的過程中，依據不同使用者的需求，微幅調整該高爾夫球桿頭的仰角角度，進而可以提升使用者的擊球方向及精準度。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金的抗拉強度約為100～130 ksi、降伏強度約為75～105 ksi，且硬度約為HRC 15～28。如此，使以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭具有良好的機械性質，有助於提升該高爾夫球桿頭的使用壽命。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金能夠供真空離心鑄造成形為一高爾夫鐵桿頭。如此，可以成型低密度的高爾夫鐵桿頭，且該高爾夫鐵桿頭的管柄具有更佳的調角性及制震效果。

本發明之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金能夠供鍛造成形為一高爾夫鐵桿頭。如此，藉由鍛造成型可以提升緻密性，使該高爾夫鐵桿頭具有較佳的打擊性能。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本發明之高爾夫球桿頭合金係可以包含：特定比例的鉻（chromium，Cr）、鋁（aluminum，Al）、錳（manganese，Mn）、碳（carbon，C），其餘比例為鐵（iron，Fe）及不可避免之雜質，該高爾夫球桿頭合金能夠供真空離心鑄造成形為一高爾夫木桿頭，或者供鍛造成形為一高爾夫鐵桿頭。

詳而言之，該高爾夫球桿頭合金可以包含以重量百分比計為2.6～3.2%的鉻、10.5～12.5%的鋁、26～29%的錳及0.9～1.2%的碳，使該高爾夫球桿頭的比重約為6.7～6.9 g/cm ³，小於該習知高爾夫球桿頭合金的比重（約為7.45 g/cm ³）。因此，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭具有較大的重心調整之裕度，有助於工者依據使用者之需求而進行客製化之重心調整。

此外，該高爾夫球桿頭合金另可以包含以重量百分比計為＜0.2%的矽、＜0.05%的氮、＜0.5%的氧及＜0.01%的硫。如此，藉由矽的添加可以提升該高爾夫球桿頭合金的流動性，另將該高爾夫球桿頭合金中的氮、氧及硫控制於低含量可以避免該高爾夫球桿頭合金產生脆化的問題。

該高爾夫球桿頭合金的伸長率約為40～60%、抗拉強度約為100～130 ksi、降伏強度約為75～105 ksi，且硬度約為HRC 15～28，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭具有良好的延展性，有助於在客製化的過程中，依據不同使用者的需求，微幅調整該高爾夫球桿頭的仰角角度（即，桿頭底部平貼地面時，球桿中軸線與地面之夾角），進而可以提升使用者的擊球方向及精準度。

此外，該高爾夫球桿頭合金較佳可以包含以重量百分比計為27～29%的錳及10.5～11.5%的鋁，如此可以提升該高爾夫球桿頭合金的機械性質（例如，使伸長率介於43～56%之間、抗拉強度介於105～125 ksi之間、降伏強度介於77～98 ksi之間，且硬度介於HRC18～27之間），因此以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭在擊球前後，其打擊面板之R值（即，水平弧度變形量/垂直弧度變形量）較小，不僅有助於使該高爾夫球桿頭通過砲擊測試，更可以拉長在擊球的瞬間，高爾夫球接觸該打擊面板的時間（即，黏球效果佳），利於使用者控制擊球方向，並提升打感。

為了證實當該高爾夫球桿頭合金藉由錳及鋁的比例的調整，可以進一步提升所製造獲得的高爾夫球桿頭的機械性質，遂進行以下試驗：

（A）錳的影響

本試驗係取如第1表所示的第A1～A5組的高爾夫球桿頭合金，其中，第A1～A5組的高爾夫球桿頭合金的鉻、鋁、碳含量相似，主要差異在於錳含量的不同，其餘比例以鐵補足100%。

第1表、本試驗各組的高爾夫球桿頭合金的組成配比（wt%）

組別	鉻	鋁	錳	碳	鐵
A1	3.001	9.998	27.107	1.001	58.887
A2	3.001	10.000	28.998	0.997	56.998
A3	2.999	10.000	30.999	0.999	54.998
A4	2.998	10.016	33.024	0.997	52.959
A5	2.999	9.999	34.999	1.000	50.997

接著測量第A1～A5組的高爾夫球桿頭合金的機械性質，其結果如第2表所示，當錳含量介於27～29%之間時，該高爾夫球桿頭合金的抗拉強度、降伏強度及硬度較高，而伸長率較小（約43～46%）。

第2表、本試驗各組高爾夫球桿頭合金的機械性質

組別	抗拉強度（ksi）	降伏強度（ksi）	伸長率（%）	硬度（HRC）
A1	124.2	104.8	45.3	26.7
A2	115.6	99.3	43.7	24.7
A3	116.4	91.0	47.1	21.5
A4	108.3	87.1	53.2	20.5
A5	111.3	79.3	51.5	18.2

又，以第A1～A5組的高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭進行砲擊測試，其結果如第3表所示，當錳含量介於27～29%之間時，該高爾夫球桿頭可以耐受3000次以上的砲擊（測試條件為43 m/s），能夠通過砲擊測試。

第3表、本試驗各組高爾夫球桿頭的砲擊測試結果

組別	打擊面板厚度（mm）	砲擊結果	硬度（HRC）	R值	球頭重量（g）
砲擊前	砲擊後
A1	2.62	OK	30.9	440/220	450/300	151.5
A2	2.61	OK	28.9	440/230	480/330	150.6
A3	2.61	2000	32.6	400/220	X（破裂）	147.5
A4	2.62	700	29.6	400/220	X（破裂）	148.7
A5	2.69	800	27.4	400/230	X（破裂）	148.6

（B）鋁的影響

本試驗係取如第4表所示的第B1～B3組的高爾夫球桿頭合金，其中，第B1～B3組的高爾夫球桿頭合金的鉻、錳、碳、矽、硫含量相似，主要差異在於鋁含量的不同，其餘比例以鐵補足100%。

第4表、本試驗各組的高爾夫球桿頭合金的組成配比（wt%）

組別	鉻	鋁	錳	碳	矽	硫	鐵
B1	2.91	9.11	26.48	0.99	0.01	0.011	60.49
B2	2.97	11.10	26.80	1.07	0.01	0.012	58.03
B3	2.95	12.45	26.55	1.06	0.01	0.014	56.96

接著測量第B1～B3組的高爾夫球桿頭合金的機械性質，其結果如第5表所示，當鋁含量介於10.5～11.5%之間時，該高爾夫球桿頭合金的抗拉強度、降伏強度及硬度較高，而伸長率較小（約43%）。

第5表、本試驗各組高爾夫球桿頭合金的機械性質

組別	抗拉強度（ksi）	降伏強度（ksi）	伸長率（%）	硬度（HRC）
B1	106.0	55.7	56.2	21.4
B2	117.5	97.5	43.2	22.1
B3	114.8	76.6	50.1	22.5

綜上所述，藉由鉻、鋁、錳、碳及鐵的組成配比，使本發明之高爾夫球桿頭合金具有較小的比重，因而以該高爾夫球桿頭合金製造獲得的高爾夫球桿頭即具有較大的重心調整之裕度，進而達到依據使用者之需求而進行客製化之重心調整之功效。

又，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭具有良好的延展性，有助於在客製化的過程中，依據不同使用者的需求，微幅調整該高爾夫球桿頭的仰角角度，進而可以達成提升使用者的擊球方向及精準度等之功效。

此外，以該高爾夫球桿頭合金製造所得的高爾夫球桿頭在擊球前後，其打擊面板之R值（即，水平弧度變形量/垂直弧度變形量）較小，不僅有助於使該高爾夫球桿頭通過砲擊測試，提升擊球瞬間的黏球效果，利於使用者控制擊球方向，並提升打感，為本發明之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種高爾夫球桿頭合金，包含：以重量百分比計為2.6～3.2%的鉻、10.5～12.5%的鋁、26～29%的錳及0.9～1.2%的碳，其餘比例為鐵及不可避免之雜質，該高爾夫球桿頭合金的比重為6.7～6.9 g/cm ³。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，包含以重量百分比計為27～29%的錳。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，包含以重量百分比計為10.5～11.5%的鋁。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，另包含以重量百分比計為＜0.2%的矽、＜0.05%的氮、＜0.5%的氧及＜0.01%的硫。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金的伸長率為40～60%。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金的抗拉強度為100～130 ksi、降伏強度為75～105 ksi，且硬度為HRC 15～28。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金係用以真空離心鑄造成形為一高爾夫鐵桿頭。
如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭合金，其中，該高爾夫球桿頭合金係用以鍛造成形為一高爾夫鐵桿頭。