[发明专利]高尔夫球杆面用钛合金有效

专利信息
申请号: 201280070564.1 申请日: 2012-02-24
公开(公告)号: CN104136639B 公开(公告)日: 2016-11-23
发明(设计)人: 川上哲;高桥一浩;藤井秀树 申请(专利权)人: 新日铁住金株式会社
主分类号: C22C14/00 分类号: C22C14/00;C22F1/18
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 刘航;段承恩
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 高尔夫球杆 钛合金
【说明书】:

技术领域

本发明涉及以1号木杆(driver)为主的高尔夫球杆的杆面用坯料所使用的钛合金。

背景技术

近年来,伴随着高尔夫球杆不能具有弹簧效应(Spring Like Effect =SLE)这一反弹系数规制(SLE规则)被导入,用于高尔夫球杆面用途的钛合金坯料的种类大大变化。在实行反弹系数(恢复系数)规制之前,低的杨氏模量(Young’s modulus)、能容易地得到高的反弹性能、高强度且耐久性优异的、以Ti-15%V-3%Cr-3%Sn-3%Al合金为主的β型钛合金是主流。但是,伴随着反弹系数规制的导入,为了使用低杨氏模量的β型钛合金,并降低反弹系数来满足规制,只有增厚杆面板厚来提高杆面的刚性的方法。当使用该方法时,在将大量含有V、Mo等的高价格的合金元素的β型钛合金应用于杆面坯料的情况下,成本提高不能避免。而且,β型钛合金,与其他的钛合金相比,比重也大,伴随着增厚板厚,杆面变重。这样一来,杆面使用β型钛合金的高尔夫球杆头的容积被限制,击打球时的甜蜜点(sweet-spot)相对地变小,因此也存在对于使用者来说难以使用的问题。由于这样的理由,β型钛合金开始变得不是高尔夫球杆面用坯料的主流。

与β型钛合金相比,杨氏模量高的α+β型钛合金,作为1号木杆杆面用坯料现在正成为主流。通过使用杨氏模量高的α+β型钛合金,即使减薄杆面,反弹系数也难以变高,与β型钛合金相比,通过(符合)反弹系数规制的板厚自由度提高。另外,与β型钛合金相比,比重小,即使是相同的质量,也能够增大球杆头的容量。而且,与β型合金相比,高价格的合金元素的含量低,因此坯料成本也低,有上述这些的很多的优点。作为该α+β型钛合金,Ti-6%Al-4%V为代表性的合金,但除此之外,还可使用例如Ti-5%Al-1%Fe、Ti-4.5%Al-3%V-2%Fe-2%Mo、Ti-4.5%Al-2%Mo-1.6%V-0.5%Fe-0.3%Si-0.03%C、Ti-6%Al-6%V-2%Sn、Ti-6%Al-2%Sn-4%Zr-6%Mo、Ti-8%Al-1%Mo-1%V、Ti-6%Al-1%Fe等。

如果使用这些合金,则即使使杆面厚度比β型钛合金制杆面薄,也满足反弹系数规制,并且通过使用适当的强度-延展性范围的钛合金,也能够对高尔夫球杆面赋予所需要的耐久性。即使减薄杆面厚度也要求高耐久性的高级的高尔夫球杆的情况下,改变杆面形状和/或结构能够控制反弹性能的圆棒制品等,优选具有120GPa以上的杨氏模量、950MPa以上的抗拉强度、15%以上的断裂伸长率。在杆面成形加工时加工度少的薄板制品等,优先在板面内的一个方向具有135GPa以上的杨氏模量、1100MPa以上的抗拉强度、7%以上的断裂伸长率。在这些情况下,关于杨氏模量,为了通过反弹系数规制,而且,关于抗拉强度和延展性,为了得到良好的耐久性,优先满足上述的值。但是,一般地,α+β型合金,加工性并不良好,即使减薄板厚也具有高耐久性、并满足反弹系数规制的高强度、高杨氏模量、和良好的热加工性兼备的α+β型合金受限。

例如,作为最通用的α+β型合金的Ti-6%Al-4%V合金,作为杆面坯料具有充分的强度、杨氏模量,作为高尔夫球杆面用合金已经被广泛使用。但是,该合金含有6%的在高温下显示固溶强化能力、使热加工时的变形阻力增大的Al,存在热加工性不好的问题,另外,含有4%的高价格的β相稳定化元素V,存在坯料成本比较高的问题。

专利文献1提出了一种与Ti-6%Al-4%V合金同样地具有高的比强度、且低成本的合金。该合金是通过作为β稳定化元素将V和Mo等的高价格、比重重的元素置换为廉价、β稳定化能力高的Fe,以及较多地添加比重轻的α相稳定化元素Al,来谋取高比强度且低成本的α+β型合金。但是,该合金含有5.5~7%的Al,具有难以热加工的难点。特别是要降低朝向杆面坯料的加工成本的话,希望以只通过轻的压制成形和研磨工序就能够加工成杆面形状的板制品来供给,但该合金由于高的热变形阻力,难以造形成为板制品。特别是在热轧时,该合金的合适的热轧温度范围狭窄,若温度比其稍微降低,就容易发生裂边,存在成品合格率低的问题。

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