專利名稱：具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種高爾夫桿頭，特別是關(guān)于一種具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭。
現(xiàn)有的高爾夫球頭大多是以S25C碳鋼為制作材料，來(lái)達(dá)成前段所述的目的。然，S25C碳鋼(S25C碳鋼的組成成分與主要機(jī)械性質(zhì)如表二與表三所示)可提供的阻尼性質(zhì)仍未臻理想(Q-1＝0.5×10-2)，亦即，S25C碳鋼可產(chǎn)生的制震效果有限。
為達(dá)成上述目的，依據(jù)本實(shí)用新型所提供的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，包含有一桿頭殼體以及一擊球面板，其中該擊球面板是固設(shè)于該桿頭殼體上；且該擊球面板具有至少一部分的材料阻尼值(Q-1)在5.0×10-2至12.0×10-2之間；以提供較高的制震效果。
其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)的主要晶相組織為肥粒鐵。
其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)是以一種包含有下列成分的合金鋼所構(gòu)成至多0.03wt％的碳、0.2-0.6wt％的硅、至多0.15wt％的錳、至多0.03wt％的磷、至多0.03wt％的硫、10.5-13.5wt％的鉻、0.8-1.4wt％的鉬、0.8-1.4wt％的鋁、0.8-1.4wt％的鎳、0.02-0.1wt％的鈮、至多0.01wt％的氮、至多0.03wt％的銅，其余大致為鐵；該合金鋼需經(jīng)過(guò)至少一道次的真空熔煉，并再經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間與預(yù)定溫度的正常化處理。
其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)的材料阻尼值在7.0×10-2至11.0×10-2之間。
其中該擊球面板全部材料的阻尼值在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
其中該擊球面板全部材料的阻尼值在7.5×10-2至10.5×10-2之間。
其中該桿頭殼體具有至少一部份的材料阻尼值在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
至于如何制作出該具有高阻尼性質(zhì)的合金鋼之前，創(chuàng)作人事先制作出各種不同元素成分與比例的試驗(yàn)合金，并測(cè)試其各種機(jī)械性質(zhì)，以為制作本實(shí)用新型所需的合金鋼的依據(jù)。
創(chuàng)作人一共制作出七種試驗(yàn)合金(F1-F7)，其成分與機(jī)械特性如表一所示。每一試驗(yàn)合金均在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空溶解(VIM)，鍛造溫度為950℃-1050℃，軋制溫度在950℃-1050℃之間。試驗(yàn)合金的阻尼值(Q-1)以音頻共振法測(cè)試，激勵(lì)電壓為15V；拉伸測(cè)試使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試；晶相組織以試片利用顯微鏡觀察。
根據(jù)表一的數(shù)據(jù)，我們將各種試驗(yàn)合金的組成元素對(duì)材料性質(zhì)所產(chǎn)生的影響歸納如下1.以合金的晶相組織來(lái)看，屬于肥粒鐵+波來(lái)鐵雙晶相組織的F5與F6合金，其阻尼值較低(Q-1＝2.3與3.6)；其他合金則屬肥粒鐵單晶相組織的阻尼值(Q-1＝5.4-7.6)均較雙晶相組織合金至少高出2倍以上。由此可知，肥粒鐵單晶相組織的合金具有較高的制震效果。
2.一般而言，Cr(鉻)的加入可提高材料的耐蝕性。然由表一發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cr(鉻)含量大于10wt％時(shí)，合金的阻尼性大幅提高。對(duì)照F1與F3發(fā)現(xiàn)，Cr含量由12wt％增加至15wt％時(shí)，其阻尼性提高量并不大，然伸長(zhǎng)率卻有明顯下降。對(duì)照F1與F6發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Cr含量降至大約在10wt％左右時(shí)，由于第二相波來(lái)鐵的形成，合金的阻尼性大幅下降。以此觀點(diǎn)，Cr含量大約控制在12wt％左右為較佳。
3.當(dāng)C(碳)含量很低時(shí)，如F2與F7，其阻尼性與其他機(jī)械性質(zhì)均有不錯(cuò)的表現(xiàn)，但考慮到冶煉工藝?yán)щy度的問(wèn)題，C含量不宜過(guò)低，以控制在≤0.03wt％為較適當(dāng)?shù)倪x擇。
4.Ni(鎳)的加入可改善材料的韌性，但容易產(chǎn)生肥粒鐵+波來(lái)鐵的雙晶相組織。對(duì)照F5與F7，唯有在較低的C含量下加入Ni，才可使合金產(chǎn)生肥粒鐵的單晶相組織。
5.對(duì)照F3與F4，Al(鋁)的加入可提高材料的阻尼性，但過(guò)高會(huì)產(chǎn)生奧斯田鐵與肥粒鐵的雙晶相組織；因此Al的含量以控制在1wt％為最佳。
6.Nb(鈮)的微量增加可使晶粒細(xì)微化，大約以0.04wt％的含量較為適當(dāng)。
7.Mo(鉬)主要是為強(qiáng)化晶相基地以及提高強(qiáng)度與耐蝕性，一般以含量控制在1wt％左右最佳。
8.Si(硅)含量太高，材料脆性提高；含量太低，則制震效果受到影響；因此Si含量以0.35wt％為較佳。
根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，創(chuàng)作人制作出一種特殊的合金鋼，其構(gòu)成成分為(請(qǐng)對(duì)照參閱表二)≤0.001wt％的C(碳)、0.3821wt％的Si(硅)、0.0801wt％的Mn(錳)、0.0119wt％的P(磷)、0.0046wt％的S(硫)、12.45wt％的Cr(鉻)、1.219wt％的Mo(鉬)、0.942wt％的Al(鋁)、1.178wt％的Ni(鎳)、0.045wt％的Nb(鈮)、≤0.01wt％的N(氮)、≤0.03wt％的Cu(銅)，其余大致為Fe(鐵)。該合金鋼的冶金制程需經(jīng)過(guò)至少一道次的真空熔煉，使用前需再經(jīng)過(guò)950℃×1hr的正常化處理，使該合金鋼的主要晶相組織為肥粒鐵(Ferrite)。
該合金鋼的主要機(jī)械性質(zhì)請(qǐng)參閱表三所示。表三另外列出S25C碳鋼的材料性質(zhì)以為對(duì)照。根據(jù)二者(與S25C)的對(duì)照數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該合金鋼的阻尼值(Q-1＝9.0×10-2)大于S25C(Q-1＝0.5×10-2)約16倍。而在降服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率以及斷縮率方面，該合金鋼的表現(xiàn)均明顯優(yōu)于S25C。
該合金鋼的阻尼值高于S25C的主要原因是在二者的晶相組織的不同。該合金鋼的晶相組織為肥粒鐵。根據(jù)材料科學(xué)的理論，肥粒鐵質(zhì)軟，因此可提高材料的制震性質(zhì)。而S25C的主要晶相為肥粒鐵+波來(lái)鐵，因此較以肥粒鐵單晶相組織的該合金鋼所提供的制震性為低。
在此特別提出說(shuō)明的是依據(jù)以上的試驗(yàn)結(jié)果，創(chuàng)作人認(rèn)為，如再細(xì)部調(diào)整各組成成份的比例，應(yīng)可使合金剛的阻尼值(Q-1)在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
本實(shí)用新型所提供的高爾夫桿頭具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于該合金鋼是為以肥粒鐵單一晶相所構(gòu)成的材料，較其他雙晶相組織的碳鋼材料提供較高的制震效果(相較于雙晶相組織的S25C碳鋼，該合金鋼的阻尼值(Q-1)高于S25C碳鋼約16倍)。因此，以該合金鋼所制作出的擊球面板可提供較優(yōu)越的制震效果，使揮擊時(shí)的穩(wěn)定性與成功率增加，并且同時(shí)可提高揮擊的控球性。
2.本實(shí)用新型的擊球面板12可依據(jù)制造者的需求，將該合金鋼制作成該高爾夫桿頭的甜蜜擊球區(qū)121，或可以全部的擊球面板12均以該合金鋼制作，以提供制造者想要的制震效果。另外，該桿頭殼體11亦可以該具高阻尼性質(zhì)的合金剛為制作其一部份或全部的材料。
3.本創(chuàng)作所述的高爾夫桿頭，可為一木桿桿頭、一鐵桿桿頭或一推桿桿頭。
表一

元素單位wt％各試驗(yàn)合金的其余成分為Fe
表二

單位wt％表三
權(quán)利要求1.一種具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，包含有一桿頭殼體以及一擊球面板，其中該擊球面板是固設(shè)于該桿頭殼體上，且該擊球面板上具有至少一甜蜜擊球區(qū)，而該甜蜜擊球區(qū)的材料阻尼值在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)的主要晶相組織為肥粒鐵。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)是以一種包含有下列成分的合金鋼所構(gòu)成至多0.03wt％的碳、0.2-0.6wt％的硅、至多0.15wt％的錳、至多0.03wt％的磷、至多0.03wt％的硫、10.5-13.5wt％的鉻、0.8-1.4wt％的鉬、0.8-1.4wt％的鋁、0.8-1.4wt％的鎳、0.02-0.1wt％的鈮、至多0.01wt％的氮、至多0.03wt％的銅，其余大致為鐵；該合金鋼需經(jīng)過(guò)至少一道次的真空熔煉，并再經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間與預(yù)定溫度的正常化處理。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該擊球面板的甜蜜擊球區(qū)的材料阻尼值在7.0×10-2至11.0×10-2之間。
5.依據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該擊球面板全部材料的阻尼值在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該擊球面板全部材料的阻尼值在7.5×10-2至10.5×10-2之間。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，其特征在于，其中該桿頭殼體具有至少一部份的材料阻尼值在5.0×10-2至12.0×10-2之間。
專利摘要一種具高制震性質(zhì)的高爾夫桿頭，包含有一桿頭殼體以及一擊球面板，其中該擊球面板是固設(shè)于該桿頭殼體上；且該擊球面板具有至少一甜蜜擊球區(qū)(sweet spot)，而該甜蜜擊球區(qū)的材料阻尼值(Q
文檔編號(hào)A63B53/04GK2582677SQ0223452
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者陳晴祺 申請(qǐng)人:陳晴祺