高爾夫球鐵桿頭的組成合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高爾夫球鐵桿頭的組成合金，包含：16.5-17.5wt%的鉻、8.4-9.8wt%的錳、3.0-4.5wt%的鎳、2.8-3.7wt%的硅、0.1-0.5wt%的鈮、0.05-0.12wt%的碳，及其余比例為鐵。本發(fā)明所提供的高爾夫球鐵桿頭的組成合金，其使得高爾夫球頭密度ρ=7.45~7.55g/cm3，并具有設(shè)計空間，且擁有不生銹與高延伸率等性質(zhì)需求，而將上述組成合金經(jīng)過1040℃/1小時的固溶處理后，和/或進(jìn)行450~550℃/1~4小時時效熱處理，可得知合金結(jié)構(gòu)為α+γ雙相結(jié)構(gòu)組織+碳化物析出，其中γ比例為55~65%，并具備115-130 ksi的抗拉強度、68-85 ksi的降伏強度，及37.5-58.7%的延伸率的機械性質(zhì)，同時亦具有抗鹽霧試驗的耐蝕性。
【專利說明】
高爾夫球鐵桿頭的組成合金
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種高爾夫球鐵桿頭的組成合金，特別是指一種合金密度為 7. 50±0. 05g/cm3的高爾夫球鐵桿頭的組成合金。
【背景技術(shù)】
[0002] 高爾夫球運動依照打擊目的不同，一般其整套球桿共14支，大致可分為木桿、鐵 桿與推桿三大類； 1.木桿選擇時機為需要長遠(yuǎn)距尚擊球時，其可容許較大的失擊率；木桿又分為開球木 桿與球道木桿二種。
[0003] 2.鐵桿選用時機則為進(jìn)攻果嶺或障礙排除時選用，如球落入沙坑時使用，其重點 在于精準(zhǔn)擊球，獲得有效與準(zhǔn)確的擊球距離；鐵桿又分為長鐵桿、中鐵桿、短鐵桿、挖起桿與 劈起桿，甚至混合桿（空心鐵頭）等幾種。
[0004] 3.推桿選用時機則為果嶺上擊球用，其重點在于擊球時的穩(wěn)定與平衡性。推桿則 可分為D、L、Pin、T四種形式。
[0005] 為能適應(yīng)不同球道的變化，精準(zhǔn)的擊球距離（控制在10碼的變異量）；因此，雖然 同為木桿或鐵桿，其亦存在不同角度與尺寸的規(guī)范，如次頁木桿頭、鐵桿頭與推桿名稱與規(guī) 格表1所示。至于，推桿部無特定的規(guī)范，為其一外型尺寸，則分為D、L、Pin、T四種形式， 其特征為：D型重心低、擊球穩(wěn)定、L型偏心擊球，手感佳、Pin型偏心擊球，球路佳、T型中心 擊球，球路直。
[0006] 表1木桿、鐵桿、推桿名稱與規(guī)格表
依據(jù)United States Golf Associatuon(USGA，美國高爾夫協(xié)會）訂定球場擊球規(guī)范 與球具規(guī)范，其高爾夫球具主要限定球頭：（1)球具的尺寸，（2)球頭慣性力矩（Moment of Inertia, MOI)，以及（3)特征時間（Characteristic Time, CT)，主要限定開球木桿高爾夫 球與高爾夫球頭接觸的時間，不能超過239 ys，（最大容許誤差257 ys);另外。對于球頭 材質(zhì)僅限定擊球面為單一材質(zhì)。因此，高爾夫球具為達(dá)到揮桿的平衡性，基本上球頭重量皆 在一定范圍內(nèi)，亦即球頭重量存在固定值的限制。此外，高爾夫球頭的設(shè)計，主要分為造性 功能設(shè)計（外型設(shè)計或采用多元材料復(fù)合而成），以及發(fā)展不同機械特性的材料設(shè)計。
[0007] 近年來，就球頭的外型發(fā)展趨勢，主要有： 1.輕量化與配重性：通過不同的材料選用，改變桿頭質(zhì)量分布，如：a.以密度較高的鎢 鎳鐵合金（常用密度約10、14、17g/cm3)作為配重塊，以降低桿頭整體重心位置，提高球飛 行角度；或，b.頂蓋以碳纖維或薄化蜂窩式，降低重量頂蓋重量，部分質(zhì)量可調(diào)整至底部； 或，c.使用高強度或低密度金屬，增大球頭體積，以減少失擊率。
[0008] 2.桿面不均厚設(shè)計：由于球頭打擊面的特征時間與擊球位置、擊球面曲率、球面 厚度與硬度相關(guān)。因此，近年來，擊球面尺寸開始設(shè)計不均厚打擊面，可分為：可變桿面厚度 (Variable Face Thickness )與減少厚度（Graduation Reduced Thickness)兩種，其目的 可增加甜蜜區(qū)面積，降低失擊率。
[0009] 3.可調(diào)整性設(shè)計：依據(jù)USGA規(guī)范，高爾夫球具于球場上使用時，必須為單一剛體 (不可脫落），因此，球具出廠后，其尺寸需不可變化。近年來，在量身訂做的概念下，球桿開 始設(shè)計使用者可自行變化球頭重心、慣性矩、左右旋轉(zhuǎn)角等。球員可依天氣狀況于上場前， 適時的改變球桿的配重、桿面角度等功能與特性。
[0010] 而就材料設(shè)計而言，主要追求：（1)高抗拉強度和/或高延伸率組合，（2)不同密度 的合金，或不同密度的差異組合，（3)低楊氏系數(shù)，以達(dá)到變化不同球頭造型與產(chǎn)生不同的 打擊效果，以滿足打擊者的需求。此外，近年來亦發(fā)展不同的制程，如：表面氮化制程、高精 度激光焊接、真空上吸引鑄造，以提高球頭制造性與穩(wěn)定性。以下，就球頭的材料發(fā)展趨勢， 陳述如后： 開球木桿：考慮增大擊球區(qū)域，主要采用高比強度材料（強度與密度的比值），主要為 鈦合金或析出硬化型不銹鋼，其中鈦合金更占有80%以上的運用。鈦合金自1990年代起，被 廣泛應(yīng)用在高爾夫球桿頭材料上。最早期選用最易獲得的CP-Ti與64Ti。之后，為增加設(shè) 計空間，則采用高強度0型鈦合金，如：10-2-5，15-3-3-3、20-4-1等，其間，亦有采用強度 較高的雙相鈦合金較高，如：SP700, Ti-9等，同時期，亦開發(fā)價格較低的3A1-2. 5V鈦合金， 或無釩的Ti735。2000年以后，則有陸續(xù)發(fā)展，a.低密度鈦，包括：Ti-8-1-l、Ti-10Al ;b.不 同彈性模數(shù)，包括：Ti-Al-Cu、Ti-Mo、Ti-Al-Zr等合金系列。目前，鈦合金應(yīng)用于高和夫球 頭，將近 20 種合金，如：Ti-3Al-2. 5V、Ti9、Ti6242、Ti64、Ti811、Til023、Til53、Til5333、 Ti-22V-4A1、2041、SP700、VL、TVC、KS ELF、KS ELF II、DAT55G、DAT55G+、Super-TIX? 51AF 等。
[0011] 球道木桿：球道木桿尺寸較開球木桿小，著重低密度或高CT設(shè)計，因此材料選用 主要以高強度為主，其間析出硬化型不銹鋼又占有80%以上的運用。1990年后，不銹鋼主 要發(fā)展為：a.高強度的材料，包括：15-5SS、N60SS、450SS、455SS、465SS、475SS、AM355 等； b.新合金設(shè)計，以尋求不同密度或高延伸率為特征，包括：鐵鋁錳系列、雙相不銹鋼系列 (X25、X30、X17)等。目前，主要使用麻田散鐵型或析出硬化型材料，包括：431SS、450SS、 455SS、465SS、475SS、AM350、AM355、AerMet310、15-5PH、15-7PH、17-4PH、Maraging200、 T275、ASTM771、HT1770 等。
[0012] 鐵桿：主要考慮加工性與鑄造性，主要以鐵系碳鋼或低單價不銹鋼為主，S25C為 最早期使用金屬，可追溯至17世紀(jì)。S25C其缺點為易生銹，需處理表面電鍍處理，如：鍍鎳 或鍍鉻。2000年，為考慮鑄造特性，8620低碳合金鋼被廣泛應(yīng)。然而，2010年起，為能增加 不同鐵桿頭，具有不同硬度與桿部可調(diào)桿特征，較高硬化能S45C與4140則陸續(xù)被應(yīng)用在高 爾夫球頭材料上。為克服鐵系碳鋼或低合金鋼易生銹問題，不銹鋼被廣泛采用，其間又以 17-4PH析出硬化型不銹鋼為主要材質(zhì)，為了成本考慮，亦采用431SS。目前，常用鐵桿頭鐵 系材料，主要有：S20C、S25C、S30C、8620、11L17、12L14、SUP10 等。
[0013] 推桿：主要考慮擊球感覺，發(fā)展主要為外型設(shè)計，材料則主要選用軟金屬為主，除 了低碳鋼外，包括：銅合金，如純銅、黃銅、青銅、鈹銅，或者鋁合金，如6061、7075、A380等。
[0014] 綜上所述，一套完整高爾夫球具，依使用目的主要分為：開球木桿、球道木桿、球道 鐵桿（含空心鐵桿）、挖起鐵桿以及推桿等幾類。為考慮高爾夫球競賽，運動者擊球技術(shù) 的公平性與合理性，依據(jù)USGA規(guī)范，高爾夫球具主要限定為球具的尺寸、慣性力矩、特征時 間。因此，高爾夫球頭的設(shè)計，分為外型功能設(shè)計與材料設(shè)計與選用；而就材料設(shè)計而言，包 括：不同抗拉強度與延伸率組合、不同密度材質(zhì)，與不同楊氏系數(shù)。就高爾夫球鐵桿頭而言， 早期以柿木制成或者鑲制軟鐵（S25C)于球頭表面。1930年后，開始大量發(fā)展金屬球頭，例 如不銹鋼、鍛造軟鐵（S25C)，其密度約在7.80~7.90 g/cm3;其間，亦有鋁合金、鎂合金被采 用，惟制程上與擊球效益上，皆有不利因素，因此漸漸無人使用。自1990年代以后，鈦合金 因為具有優(yōu)異的比強度（密度4. 50~4. 80 g/cm3)與抗蝕性，以及優(yōu)越的擊球聲音，廣泛的 被應(yīng)用在高爾夫球頭上。整體而言，鍛造軟鐵、不銹鋼與鈦合金約各占三分之一的市場。如 上述所示，在球頭材質(zhì)開發(fā)過程中，不同密度是一大重點，如：2000年，推動的鐵鋁錳合金 系統(tǒng)，具密度6.80 g/cm3;N60不銹鋼，即具密度7. 60 g/cm3;球墨鑄鑄鐵，具密度7.30 g/ cm3。相關(guān)鐵系合金密度，如圖1所示。
[0015] 由于球頭重量限制，對于女性、青少年或者老年人球員，常常會因球頭重量偏重， 而造成打擊效果不佳及不便；因此，其球具設(shè)計通常采用縮小尺寸，以改善其擊球失擊率。 因此，近年來球頭材質(zhì)發(fā)展需求之一，即希望能降低球頭材質(zhì)密度5%，使得女性、青少年或 者老年人球員打者而言，可在與一般男性球員相同尺寸球具下，減輕約5%重量，而減少擊 球失擊率。綜合上述，若能發(fā)展鐵系素材密度7. 45~7. 55 g/cm3的高爾夫球頭材料，與鍛造 軟鐵（S25C)比較，可約減輕5%重量。
[0016] 然而，高爾夫球領(lǐng)域，過去并無研究者，針對密度為P =7. 45~7. 55g/cm3,進(jìn)行開 發(fā)。而針對鐵鉻錳合金范疇，部分研究者，如：中國專利公告號1226442,其申請【主權(quán)項】
一種低鎳含量的沃斯田鐵系不銹鋼，其特征在于：該低鎳含量的沃斯田鐵系不銹鋼包含 一重量百分比介于〇. 03與0. 12之間的碳元素、一重量百分比介于0. 2與1. 0之間的硅元 素、一重量百分比介于7. 5與10. 5之間的錳元素、一重量百分比介于14. 0與16. 0之間的 鉻元素、一重量百分比介于1. 0與5. 0之間的鎳元素、一重量百分比介于0. 04與0. 25之間 的氮元素、一重量百分比介于1. 0與3. 5之間的銅元素，多種微量元素，及平衡的鐵元素， 且該微量元素中至少包含鉬元素，同時，該沃斯田鐵系不銹鋼的一高溫肥粒鐵相值不大于 8.5，該高溫肥粒鐵相值=6.77叉（鉻％七+鉬％七+1.5叉硅％〇-4.85叉（鎳％〖+3(^碳％ 七+3(^氮％七+0. 5xM%t+0. 3義銅％〇-52. 75，其中％丨表示重量百分比。雖有部分成分 相關(guān)，但其合金設(shè)計并未針對密度為P =7. 45~7. 55g/cm3,進(jìn)行開發(fā)。另外，中國專利公告號 100345994,其申請【主權(quán)項】
一種奧氏體無磁鋼，其特征在于該無磁鋼按重量百分比含有 錳20%~26%，鉻 2%~10%，鋁 1%~4%，碳0? 18%~0? 24%，稀土元素 0? 1%~0? 2%， 硫<0. 04%，磷<0. 04%，其余量為鐵。其合金設(shè)計并未針對密度P=7. 45~7. 55g/cm3,進(jìn) 行開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在提供一種具低密度、不生銹以及高延伸率的鐵基不銹 鋼高爾夫球鐵桿頭合金。
[0018] 為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種高爾夫球鐵桿頭的組成合金，包含： 16. 5-17. 5wt% 的鉻、8. 4-9. 8wt% 的錳、3. 0-4. 5wt% 的鎳、2. 8-3. 7wt% 的硅、0? 1-0. 5wt% 的 鈮、0. 05-0. 12wt%的碳，及其余比例為鐵；該組成合金具有沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織，其 中沃斯田鐵比例為55~65 wt %，使得高爾夫球鐵桿頭的組成合金密度為P=7.45~7. 55g/ cm3,增加球具設(shè)計空間，且擁有抗鹽霧試驗的耐蝕性與高延伸率的性質(zhì)需求。
[0019] 為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明還提供一種高爾夫球鐵桿頭的組成合金的制造方 法，包含下列步驟： 提供一組成合金，其包含：16. 5-17. 5wt%的鉻、8. 4-9. 8wt%的錳、3. 0-4. 5wt%的鎳、 2. 8-3. 7wt%的硅、0. 1-0. 5wt%的鈮、0. 05-0. 12wt%的碳，及其余比例為鐵；該組成合金具有 沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織，其中沃斯田鐵比例為55~65wt %，使得高爾夫球鐵桿頭的組成 合金密度為P =7. 45~7. 55g/cm3;以及 將該組成合金經(jīng)過950~1100°C固溶處理后，和/或進(jìn)行450~550°C /1~4小時時效熱 處理，如此以完成一高爾夫球鐵桿頭的組成合金，使該組成合金具備115-130 ksi的抗拉強 度、68-85 ksi的降伏強度，及37. 5-58. 7%的延伸率的機械性質(zhì)，同時亦具有抗鹽霧試驗的 耐蝕性。
[0020] 本發(fā)明所提供的高爾夫球鐵桿頭的組成合金，其使得高爾夫球頭密度 P =7. 45~7. 55g/cm3,并具有設(shè)計空間，且擁有不生銹與高延伸率等性質(zhì)需求，而將上述組 成合金經(jīng)過1040°C /I小時的固溶處理后，和/或進(jìn)行450~550°C /1~4小時時效熱處理，可 得知合金結(jié)構(gòu)為a+y雙相結(jié)構(gòu)組織+碳化物析出，其中y比例為55~65%，并具備115-130 ksi的抗拉強度、68-85 ksi的降伏強度，及37. 5-58. 7%的延伸率的機械性質(zhì)，同時亦具有 抗鹽霧試驗的耐蝕性。
【附圖說明】
[0021] 圖1為目前鐵桿材質(zhì)不同密度的分布圖； 圖2為本發(fā)明的鐵基高爾夫球鐵桿頭的實施例4組成合金的SEM(掃描式電子顯微鏡） 圖，其顯示合金具有沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織； 圖3 (a)為本發(fā)明的鐵基高爾夫球鐵桿頭的實施例4組成合金的TEM(穿透式電子顯微 鏡）圖，其顯示沃斯田鐵相區(qū)域存在疊差結(jié)構(gòu)（stacking fault); 圖3 (b)為本發(fā)明的鐵基高爾夫球鐵桿頭的實施例4組成合金的TEM(穿透式電子顯微 鏡）圖，其顯示肥粒鐵相區(qū)域存在微細(xì)析出物。
【具體實施方式】
[0022] 為了對本發(fā)明的目的、特征及功效能夠有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，以下請配合附 圖詳述如后。
[0023] 參閱圖2,本發(fā)明的實施例4的鐵基高爾夫球鐵桿頭的組成合金的典型顯微結(jié)構(gòu)， SEM(掃描式電子顯微鏡）圖中可觀察到，該組成合金具有肥粒鐵與沃斯田鐵雙相結(jié)構(gòu)，其 中沃斯田鐵所占比例為62%。圖3 (a)與圖3 (b)則為本發(fā)明的實施例4的組成合金的TEM (穿 透式電子顯微鏡）圖，分析顯示：本發(fā)明設(shè)計的合金，經(jīng)1040°C/1小時+ 480/4小時熱處 理后，于沃斯田鐵基地可觀察到（stacking fault)疊差組織，以及于肥粒鐵基地可觀察到 微細(xì)的析出物，顯示合金具有機械強化效果。
[0024] 表2顯示：本發(fā)明合金實施例與現(xiàn)有技術(shù)的對照例的成分范圍與機械性質(zhì)特征。 本發(fā)明主要發(fā)展鐵系高爾夫球頭素材密度7. 45~7. 55 g/cm3的高爾夫球頭材料，與鍛造軟 鐵（S25C)比較，可約減輕5%的重量。表2中顯示：本發(fā)明（本發(fā)明的實施例1~8)的密度， 介于7. 48~7. 55 g/cm3之間，符合本發(fā)明的目的。比對現(xiàn)有技術(shù)的對照例9,可知當(dāng)錳元素 或硅元素較低時，其密度達(dá)到7. 65 g/cm3;對照例10,可知當(dāng)錳元素雖高，但鎳元素偏低，則 密度亦超過預(yù)期范疇，達(dá)到7. 58 g/cm3。此外，當(dāng)錳與硅元素偏高時，則密度將低于預(yù)期， 達(dá)到7. 41 g/cm3。因此，若要達(dá)到設(shè)計的密度，則其錳、鎳與硅合金成分的組成，必須達(dá)到 一定組成比例，亦即8. 4-9. 8wt%的猛、3. 0-4. 5wt%的鎳、2. 8-3. 7wt%的娃。進(jìn)一步說明， 16. 5-17. 5wt%的鉻與0. 05-0. 12wt%的碳，則為典型的肥粒鐵與沃斯田鐵不銹鋼合金成分 的范圍，其主要合金設(shè)計，為使高爾夫球頭擁有不生銹特征，亦具有抗鹽霧試驗的耐蝕性。 添加微量0.1-0. 5wt%的鈮，則主要設(shè)計為其可形成碳化鈮（NbC)高溫穩(wěn)定碳化物，而達(dá)到 機械強化（增加降伏強度）的效果，避免球頭于使用過程產(chǎn)生變形，改變球頭外型。表2中， 比對實施例1~4與實施例5~8,即可顯示：添加鈮元素的合金，降伏強度皆高于80ksi。另 外，表2中亦顯示：本發(fā)明合金實施例1~8,其沃斯田鐵比例介于56~64% ;而對照例9~12,因 成分組合，其沃斯田鐵比例落于55~65%之外。
[0025] 表2本發(fā)明的合金成分與機械性質(zhì)表
注1 :編號1~8為本發(fā)明的實施例1~8,編號9~12為現(xiàn)有技術(shù)的對照例9~12。
[0026] 注1 :編號1~8為本發(fā)明的實施例1~8,編號9~12為現(xiàn)有技術(shù)的對照例9~12。
[0027] 注2 :機械性質(zhì)系6組數(shù)據(jù)平均值。
[0028] 本發(fā)明的高爾夫球鐵桿頭的組成合金的制造方法包含：將該組成合金經(jīng) 過1040°C固溶處理后，和/或進(jìn)行480、510、540°C /1~4小時時效熱處理，合金具備 115. 0~129. 5 ksi的抗拉強度、68. 2-84. 25 ksi的降伏強度，及39. 1-58. 7%的延伸率。本 發(fā)明另外發(fā)現(xiàn)，熱處理溫度過高，如現(xiàn)有技術(shù)的對照例11與12,合金將因粗大M23C 6碳化物 于晶粒邊界形成，而導(dǎo)致延伸率急遽下降至13. 8%與16. 2%。另外，本發(fā)明的實施例的組成 合金，所成型的鐵桿頭，經(jīng)5%NaCl的抗鹽霧試驗48小時及高爾夫球炮擊3000發(fā)試驗亦均 合格。
[0029] 以下將分別針對各種添加合金元素的比例范圍及其對于本發(fā)明的組成合金性質(zhì) 的影響逐一說明： 鉻（Cr):本發(fā)明的合金添加鉻，有助于組成合金對于腐蝕的抵抗性，且為控制使合金 結(jié)構(gòu)為：肥粒鐵與55~65%沃斯田鐵的雙相顯微結(jié)構(gòu)，以及嚴(yán)格控制密度介于7. 45~7. 55 g/cm3,以展現(xiàn)優(yōu)化高爾夫球鐵桿頭的性能，本發(fā)明的組成合金的鉻含量應(yīng)控制在 16. 5%-17. 5%wt 之間。
[0030] 錳（Mn):錳容易與鐵共存，且易與硫結(jié)合，故可消除硫，改善合金熱脆性，再者錳 亦能去除組成合金中的氧化物；此外，錳亦可穩(wěn)定組成合金中的沃斯田鐵相，因此，本發(fā)明 的組成合金若能添加8. 4-9. 8wt%的錳，將有助于提升合金鑄件的鑄造性與脆性的改善，同 時控制沃斯田鐵的比例，以及降低碳鋼（S25C)的密度且調(diào)整密度至7.45~7. 55 g/cm3。
[0031] 鎳（Ni):本發(fā)明的合金添加鎳，主要為控制鎳元素使其結(jié)構(gòu)為肥粒鐵與沃斯田鐵 雙相顯微結(jié)構(gòu)，當(dāng)鎳含量低于3. Owt%，將使該組成合金的沃斯田鐵相較少，而使其延伸率 低于本發(fā)明的最低預(yù)定延伸率；當(dāng)鎳含量大于4. 5wt%時，將使該組成合金的沃斯田鐵相 穩(wěn)定，但相對會使其機械強度低于本發(fā)明的預(yù)定機械強度；因此，為使組成合金于生產(chǎn)過 程中容易控制麻田散鐵基地與55%-65%沃斯田鐵的雙相基地（matrix)顯微結(jié)構(gòu)，以展現(xiàn) 優(yōu)化高爾夫球鐵桿頭的性能，本發(fā)明的組成合金的鎳含量，搭配錳元素的添加，應(yīng)控制在 3. 0%-4. 5wt% 之間。
[0032] 硅（Si):在本發(fā)明的組成合金內(nèi)添加硅時，有利于防止氣孔形成、增進(jìn)收縮作 用，及增加鋼液流動性，而能增加合金鑄件的鑄造性，因此，本發(fā)明的組成合金若能添加 2. 8-3. 7wt%的硅，將有助于提升合金鑄件的鑄造性，同時可降低碳鋼（S25C)的密度且調(diào)整 密度至 7.45~7.55 g/cm3。
[0033] 鈮（Nb):在本發(fā)明的組成合金內(nèi)添加鈮時，可使合金晶粒細(xì)化與析出強化，因此， 本發(fā)明的組成合金若能添加〇. 10-0. 5wt%的鈮元素，將有助于提升合金鑄件的機械性質(zhì)。
[0034] 碳（C):碳元素基本上為一般鋼鐵材料不可或缺的元素，除了形成碳化物外，其亦 是沃斯田鐵相的穩(wěn)定元素，在本發(fā)明的組成合金中，當(dāng)碳含量過高時，將形成過多與粗大的 碳化物，不利于組成合金的耐蝕性。因此，本發(fā)明的組成合金限定碳元素在〇. 05-0. 12wt% 之間。
[0035] 綜上所述，本發(fā)明高爾夫球鐵桿頭的組成合金，是通過16. 5-17. 5wt%的絡(luò)、 8. 4-9. 8wt% 的錳、3. 0-4. 5wt% 的鎳、2. 8-3. 7wt% 的硅、0? 1-0. 5wt% 的鈮、0? 05-0. 12wt% 的碳，及其余比例為鐵。而能在上述組成合金形成高爾夫球鐵桿頭時，其特征為合金具 有沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織，其間沃斯田鐵比例為55~65%，使得高爾夫球頭合金密度 為P =7. 45~7.55g/cm3,且合金具備115-130 ksi的抗拉強度、68-85 ksi的降伏強度，及 37. 5-58. 7%的延伸率的機械性質(zhì)，增加球具設(shè)計空間，且擁有抗鹽霧試驗的耐蝕性與高延 伸率等性質(zhì)需求。
[0036] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，即大 凡依本發(fā)明專利精神所作的等效變化與修飾等，皆仍屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高爾夫球鐵桿頭的組成合金，其特征在于，包含：16. 5-17. 5wt%的鉻、 8. 4-9. 8wt% 的錳、3. 0-4. 5wt% 的鎳、2. 8-3. 7wt% 的硅、0· 1-0. 5wt% 的鈮、0· 05-0. 12wt% 的 碳，及其余比例為鐵；該組成合金具有沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織，其中沃斯田鐵比例為 55~65 wt %，使得高爾夫球鐵桿頭的組成合金密度為P=7.45~7. 55g/cm3,增加球具設(shè)計空 間，且擁有抗鹽霧試驗的耐蝕性與高延伸率的性質(zhì)需求。2. -種高爾夫球鐵桿頭的組成合金的制造方法，其特征在于，包含下列步驟： 提供一組成合金，其包含：16· 5-17. 5wt%的鉻、8. 4-9. 8wt%的錳、3. 0-4. 5wt%的鎳、 2. 8-3. 7wt%的硅、0. 1-0. 5wt%的鈮、0. 05-0. 12wt%的碳，及其余比例為鐵；該組成合金具有 沃斯田鐵與肥粒鐵雙相組織，其中沃斯田鐵比例為55~65wt %，使得高爾夫球鐵桿頭的組成 合金密度為P =7. 45~7. 55g/cm3;以及 將該組成合金經(jīng)過950~1100°C固溶處理后，和/或進(jìn)行450~550°C /1~4小時時效熱 處理，如此以完成一高爾夫球鐵桿頭的組成合金，使該組成合金具備115-130 ksi的抗拉強 度、68-85 ksi的降伏強度，及37. 5-58. 7%的延伸率的機械性質(zhì)，同時亦具有抗鹽霧試驗的 耐蝕性。
【文檔編號】C22C38/58GK106032561SQ201510105602
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月11日
【發(fā)明人】趙志燁, 蘇瑞明, 費友仁
【申請人】大田精密工業(yè)股份有限公司