TWI843651B - 高爾夫球桿頭用之板材 - Google Patents

Abstract

一種高爾夫球桿頭用之板材，係以一用以製造高爾夫球桿頭的合金形成，用以解決習知用以製造高爾夫球桿頭的鈦合金強度不足的的問題。該用以製造高爾夫球桿頭的合金係包含：以重量百分比計為6.5~7.5%之鋁、1.6~2%之鐵、0.12~0.16%之矽、0.05~0.4%之硼、0.05%以下且不為0之氮、0.11~0.15%之氧以及平衡量的鈦，該高爾夫球桿頭板材具有大於等於191ksi的抗拉強度、大於等於179ksi的降伏強度以及大於等於102GPa的楊氏係數。藉此，可以達成提高該爾夫球桿頭合金的強度的功效，且使所製成之高爾夫球桿頭打擊面板達到具有良好打感。

Description

高爾夫球桿頭用之板材

本發明係關於一種合金，尤其是一種用以製造高爾夫球桿頭的合金，及以該合金所製造的高爾夫球桿頭用之板材。

鈦合金因兼具良好的強度及韌性，所以被廣泛的用以作為用以製造高爾夫球桿頭的合金，惟，使用者為了追求更佳的打感，擊球力道越來越強，該習知鈦合金所製成的高爾夫球桿頭開始面臨強度不足的題。有鑑於此，習知用以製造高爾夫球桿頭的合金確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種用以製造高爾夫球桿頭的合金，可使該合金所製成高爾夫球桿頭具有較佳強度者。

本發明的又一目的是提供一種高爾夫球桿頭用之板材，其所製成的高爾夫球桿頭打擊面板具有較佳打感者。

本發明的高爾夫球桿頭用之板材，係以一用以製造高爾夫球桿頭的合金形成，該用以製造高爾夫球桿頭的合金包含：以重量百分比計為6.5~7.5%之鋁、1.6~2%之鐵、0.12~0.16%之矽、0.05~0.4%之硼、0.05%以下且不為0之氮、0.11~0.15%之氧以及平衡量的鈦，該高爾夫球桿頭板材具有大於等於191ksi的抗拉強度、大於等於179ksi的降伏強度以及大於等於 102GPa的楊氏係數。

據此，本發明的用以製造高爾夫球桿頭的合金，藉由提高鐵元素的含量以及添加硼，以使該合金形成特定的組成配比，藉此可以達到提高該爾夫球桿頭合金的強度的功效，該高爾夫球桿頭具有較佳機械強度的功效。

其中，該用以製造高爾夫球桿頭的合金包含以重量百分比計為0.05~0.3%之硼。如此，係可以使該用以製造高爾夫球桿頭的合金具有抗拉強度、降伏強度以及適當的塑性的功效。

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。

本發明用以製造高爾夫球桿頭的合金的一較佳實施例，係包含鋁(Al)、鐵(Fe)、矽(Si)、硼(B)、氮(N)、氧(O)以及平衡量的鈦(Ti)。如此，該高爾夫球桿頭合金可以形成一鈦合金，該高爾夫球桿頭合金可成型為高爾夫球桿頭之一桿頭本體或一打擊面板，本發明不予限制。

具體而言，該合金係包含以重量百分比計為6.5~7.5%之鋁、1.6~2%之鐵、0.12~0.16%之矽、0.05~0.4%之硼、0.05%以下且不為0之氮、0.11~0.15%之氧，以及平衡量的鈦。

進一步來說，鋁金屬可以穩定鈦合金的α相，可以提升高爾夫球桿頭合金製成桿頭的成型率。然而，過高的鋁會導致桿頭的脆化，過低的 鋁又會使得成型率不佳。因此，該合金較佳包含不超過7.5%之鋁，使得該用以製造高爾夫球桿頭的合金製成桿頭時，具有較佳的成型率以及較佳的強度。

另，合金晶體中的原子會因為局部不規則的排列，而造成晶體晶格排列的錯位移動稱為差排滑移(Dislocation)，差排滑移被視為合金中的缺陷，係會造成金屬的變形，如果可以避免差排滑移的發生就可以使金屬硬化。而鐵原子可對上述差排滑移形成阻礙，因此，添加鐵可以提升合金的抗拉強度。另，添加矽可以使該合金所形成的桿頭具有預定的強度。

特別注意的是，硼元素能夠有效的細化鈦合金的晶粒，藉此可以使鈦合金具有較佳的成形能力，此外，在鈦合金中添加硼形成的TiB相可以提高鈦合金的強度，惟，過高的TiB相可能會導致鈦合金脆度的上升，即，使該鈦合金的塑性下降，因此，該合金較佳包含不超過0.4%之硼，在另一實施例中，該合金包含0.05~0.3%之硼，如此，可以使該用以製造高爾夫球桿頭的合金具有抗拉強度、降伏強度以及適當的塑性。

另，氧為α相的穩定元素，可以提升高爾夫球桿頭合金製成桿頭的成型率外，氧元素可以佔據鈦晶體晶格的間隙位置(Interstitial)。進一步言，合金的強度即為合金的抗變形能力，而合金的差排滑移會造成合金的變形，因此，當氧元素佔據晶格的間隙位置後，可以阻擋差排滑移而使得合金的變形不易發生，而可以達到提升強度的效果。此外，一般在形成合金的過程中，氧元素通常為不可避免的雜質，而僅佔非常微小的量。相較於此，本發明高爾夫球桿頭合金中藉由將氧添加至0.11~0.15%，可使該合金具有較佳的強度。

為了證實以本發明高用以製造爾夫球桿頭的合金組成確實具有良好的強度，遂測量以第1表所示的習知鈦合金(第1組)以及本發明的鈦合金(第2組)分別製成六個高爾夫球桿頭用之板材，並將各高爾夫球桿 頭用之板材分別經進行600℃時效處理1小時後的機械性質，其結果如第2表所示。

依據上述試驗結果可知，以本發明高爾夫球桿頭合金(第2組)的抗拉強度、降伏強度及楊氏係數，皆高於習知鈦合金(第1組)。再者，相較於習知鈦合金，本發明高爾夫球桿頭合金藉由添加硼以及提高鐵的含量，進而可以提升該合金所製成的高爾夫球桿頭的強度。

綜上所述，本發明的用以製造高爾夫球桿頭的合金，藉由提高鐵元素的含量以及添加硼，以使該合金形成特定的組成配比，藉此可以達到提高該爾夫球桿頭合金的強度的功效。此外，本發明的合金製造的高爾夫球桿頭用之板材，具有較佳的機械性質，係可以使所製成之高爾夫球桿頭打擊面板達到具有良好打感的功效。

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包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。

Claims (2)

1. 一種高爾夫球桿頭用之板材，係以一用以製造高爾夫球桿頭的合金形成，該用以製造高爾夫球桿頭的合金包含：以重量百分比計為6.5~7.5%之鋁、1.6~2%之鐵、0.12~0.16%之矽、0.05~0.4%之硼、0.05%以下且不為0之氮、0.11~0.15%之氧以及平衡量的鈦，該高爾夫球桿頭用之板材具有大於等於191ksi的抗拉強度、大於等於179ksi的降伏強度以及大於等於102GPa的楊氏係數。
2. 如請求項1之高爾夫球桿頭用之板材，其中，該用以製造高爾夫球桿頭的合金包含以重量百分比計為0.05~0.3%之硼。