专利名称：高尔夫杆头的配重块的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种高尔夫杆头的配重块，特别是关于由钼成份提升比重、防锈耐蚀性及亮面均匀度的配重块。
背景技术：
习用高尔夫杆头的配重块，其通常是由习用粉末冶金(powdermetallurgy)制程将钨(19.30g/cm3)、铁(7.8g/cm3)及镍(8.9g/cm3)等高比重、高硬度的金属粉末，经加压成形、烧结而形成适用于高尔夫杆头的钨铁镍配重块。虽然，该粉末冶金制程被业界广泛使用，但是该制程仍存在许多缺点，例如制模成本高、成品伸长率低、制程时间长、易热胀冷缩、无法形成精密的图案、文字、型号及商标等。
另一习用高尔夫杆头的配重块，如申请人于公元二○○二年七月廿四日提出申请的台湾专利申请第91116681号的“高尔夫球杆头的配重块及其制造方法”发明专利，其主要是利用精密铸造制程制造钨铁镍合金配重块，并利用特定金属熔融顺序及组成比例有效防止高融点的钨形成沉淀。该精密铸造制程是将镍、铁、钨、硅、锰及铌依30％至50％∶30％至50％∶20％至35％∶1.0％以下∶1.0％以下∶0.5％以下的预定比例，而依序加入1450℃以上的高温熔炉内进行熔融，以制得钨铁镍合金的高尔夫杆头的配重块。该制得的配重块再利用镶埋、焊接等方式，结合于一高尔夫球的杆头上，该本体是大致以不锈钢的材质所制成，如SUS304、17-4、4130等不锈钢系列。
该精密铸造制程可克服习用粉末冶金制程所产生的上述问题。然而，当钨、铁、镍的混合成份控制不当时，却容易使制得的钨铁镍合金的“γ(铁，镍)”相于基底中析出波来铁(Pearlite)组织，而造成配重块的耐蚀性低落，并使配重块焊接于杆头时易产生焊接热裂。此时，若使用约5.0Wt％的气化钠溶液对该钨铁镍合金进行40℃、24小时的盐雾试验以模拟高腐蚀性的气候环境时，可发现该钨铁镍合金的生锈面积常会超过约8％。再者，由于该钨铁镍合金的表面常有钨的析出(深色部份为波来铁组织，波来铁包围的白色部份则为析出的钨)，因此该合金形成的“钨+γ(铁，镍)”相也导致由钨铁镍合金制成的配重块在研磨光后产生花纹，使该钨铁镍合金制成的配重块在直接结合于该杆头的底部表面时，该钨铁镍合金与该杆头之间的嵌合线明显可见，并且随研磨厚度、角度的差异，造成各成品皆不相同，因此在制程条件上难以控制。
如上所述，由于上述习用钨铁镍合金的配重块皆含有铁成份，因而使该配重块容易在金相组成、防锈耐蚀性及焊接性质上形成缺陷，并严重影响高尔夫杆头成品的组装、外观、结合强度、制程裕度及使用寿命，因此确实有必要进一步改良习用高尔夫杆头的钨铁镍合金配重块。
有鉴于此，本发明改良上述缺点，其是将适量的钨、钼、镍利用粉末冶金或精密铸造方式制成一配重块，由于配重块不含铁成份，因此可形成均匀的金相组成及较佳的防锈耐蚀性。同时，该钼成份更能有效提升配重块的比重。因此，本发明确实可有效提升该配重块的比重、防锈耐蚀性、亮面均匀度及外观，并使该配重块适用于焊接结合制程。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种高尔夫杆头的配重块，其是由钨钼镍合金制成一配重块，该钼成份的比重及防锈耐蚀性高于一般配重块的铁成份，而使本发明具有提升配重块的比重及防锈耐蚀性的功效。
本发明的次要目的是提供一种高尔夫杆头的配重块，其是由钨钼镍合金制成一配重块，该钨、钼及镍可组成较均匀的金相，且不会在配重块表面析出钨，而使本发明具有提升配重块的亮面均匀度及外观的功效。
根据本发明的高尔夫杆头的配重块，其是由粉末冶金或精密铸造的钨钼镍合金所制成，该钨钼镍合金是包含重量百分比的钨1％至70％、钼4％至55％及镍25％至95％。该钼成份是可提升配重块的比重及防锈耐蚀性；同时，该钨、钼及镍能组成较均匀的金相，因此也可相对增益该配重块的亮面均匀度。
该钨钼镍合金的比重是为8.6公克/立方公分至16.6公克/立方公分。
该钨钼镍合金是另包含硅1.5％以下，以增加铸造时的流动性。
另包含至少一种改善机械性质的成份。
该改善机械性质的成份是选自锰1.0％以下、铜4.0％以下、钒1.0％以下、铌1.0％以下。
本发明利用钼成份取代铁成份的方式增进高尔夫杆头的配重块的物理化学性质，具有提升配重块的比重、防锈耐蚀性、亮面均匀度、外观及结合组装裕度的功效，并使该配重块适用焊接结合制程。
图1本发明高尔夫杆头的配重块的分解立体图10配重块20杆头21容室具体实施方式
请参照图1所示，其揭示本发明高尔夫杆头的配重块的分解立体图。一配重块10是可以焊接、嵌设、压合及硬焊等方式结合于一杆头20的一容室21中。该配重块10的形状及该容室21的位置是依产品需求选择变换，及本发明是可选择利用精密铸造或粉末冶金方式制造该配重块10。
当选择利用精密铸造方式时，其首先是依特定金属熔融顺序及组成比例将所需成份加入高温熔炉(温度介于1450℃至1750℃之间，较佳介于1660℃至1680℃之间)，并同时适当控制钨、钼、镍的混合比例，以制得熔融钨钼镍合金；接着，再将该熔融钨锢镍合金浇铸于预定形状、精密图案或文字的预热模具内(预热温度较佳是设定在950℃至1300℃之间)，如此即可精密铸造制成高尔夫球杆的配重块。上述制得的配重块可选择利用嵌设、焊接、压合或硬焊等方式结合于一杆头上，该杆头通常是由不锈钢的材质所制成，例如SUS304、17-4、4130系列的不锈钢。
就上述精密铸造的金属熔融顺序而言，本发明较佳是依序将镍粒、钼粒及钨粒加入该高温熔炉中，如此可先利用熔融的镍成份降低钨成份的熔化温度，而促使高融点的钨粒在不生成钨沉淀下顺利熔融于该高温熔炉中。接着，就上述精密铸造的组成比例而言，本发明则可由适当抽样检测及控制，而使制得的熔融钨钼镍合金包含钨(W)1％至70％、钼(MO)4％至55％及镍(Ni)25％至95％(重量百分)。此时，相较于钨成份的比重(19.3g/cm3)及熔点(3410℃)，钼成份的比重(10.2g/cm3)虽然稍小，但其熔点相对较低(2610℃)，因此本发明可由提高钼成份使用量及同时降低钨成份使用量，以相对降低精密铸造时的温度需求。
本发明的钨钼镍合金预设比重是可依不同高尔夫球杆的用途而作变化，但其比重范围较佳是介于8.6g/cm3至16.6g/cm3。
另一方面，当本发明选择利用粉末冶金方式时，其是使钨粉、钼粉及镍粉依1％至70％∶4％至55％∶25％至95％的上述相同重量百分比例均匀混合，接着使混合的金属粉末经加压、烧结步骤处理，如此即可形成该配重块10。
结果，不论本发明的钨钼镍合金的配重块10是选择利用精密铸造或粉末冶金方式进行制造，该钨钼镍合金的配重块10都可利用钼成份取代习用钨铁镍合金配重块的铁成份及相对降低钨成份使用量。基于该钨钼镍合金的配重块10不含铁成份，且钼成份的比重大于铁成份，及其防锈耐蚀性优于铁成份，因此该配重块10不会产生波来铁等不利于结构强度或耐蚀性的组织，所以本发明能提升高尔夫杆头的配重块10的比重及防锈耐蚀性。例如，当使用5.0重量％的氯化钠溶液对该钨钼镍合金进行40℃、24小时的盐雾试验，以模拟高腐蚀性的环境时，将可发现该钨钼镍合金有效改善生锈问题。
该配重块10除了可利用嵌设、压合或硬焊方式结合于杆头20之外，也能适用焊接结合制程。在进行焊接时，其是可选择氩焊焊接、激光焊接或电子束焊接等。
再者，由于本发明的钨钼镍合金本身能组成较均匀的金相，且不含铁成份，因此不会产生γ(铁，镍)相，而能完全避免在该钨钼镍合金表面析出钨，以防止产生斑驳状的花纹。由于该配重块10的表面能形成较佳的亮面均匀度，因此当该配重块10直接结合于该杆头20的表面(特别是以嵌设方式结合)并经抛光加工后，该配重块10与该杆头20之间的嵌合线以眼睛直接观察是无法分辨，如此有利于避免各杆头20及配重块10的结合品质歧异度，而能控制其制程条件一致，并用以提升配重块10的附加价值及结合组装裕度。
另外，在制造钨钼镍合金时，本发明也可依需求选择由添加硅1.5％以下，来改善提高铸造时的流动性。本发明也可选择添加适量的锰、铜、钒及铌等成份，以改善该配重块10的机械性质，并能有效提高铸造时的流动性及辅助除气效果。本发明选择添加上述金属时，其用量较佳是锰(Mn)1.0％以下、铜(Cu)4.0％以下、钒(V)1.0％以下及/或铌(Nb)1.0％以下。通常，该钨钼镍合金可能因原料来源不同而含有部分下列微量掺质，例如碳(C)0.1％以下、硫(S)0.1％以下及磷(P)0.1％以下。
如上所述，相较于习用精密铸造制成的高尔夫杆头的配重块容易在γ(铁，镍)相中析出波来铁及钨而影响耐蚀性、表面均匀度、外观、焊接性质、机械性质及流动性等缺点，本发明确实能由利用钼成份取代铁成份的方式增进高尔夫杆头的配重块10的物理化学性质，而具有提升配重块10的比重、防锈耐蚀性、亮面均匀度、外观及结合组装裕度的功效，并使该配重块适用焊接结合制程。
虽然本发明已以较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明保护范围当视申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种高尔夫杆头的配重块，其特征在于其是由钨钼镍合金制成，该钨钼镍合金是包含重量百分比的钼4％至55％、镍25％至95％及钨1％至70％。
2.如权利要求1所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于该钨钼镍合金的配重块是由精密铸造方式制成。
3.如权利要求1所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于该钨钼镍合金的配重块是由粉末冶金方式制成。
4.如权利要求1所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于该钨钼镍合金的比重是为8.6公克/立方公分至16.6公克/立方公分。
5.如权利要求1所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于该钨钼镍合金是另包含硅1.5％以下，以增加铸造时的流动性。
6.如权利要求1所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于另包含至少一种改善机械性质的成份。
7.如权利要求6所述的高尔夫杆头的配重块，其特征在于该改善机械性质的成份是选自锰1.0％以下、铜4.0％以下、钒1.0％以下、铌1.0％以下。
全文摘要
一种高尔夫杆头的配重块，其是由粉末冶金或精密铸造的钨钼镍合金所制成，该钨钼镍合金是包含重量百分比的钨1％至70％、钼4％至55％及镍25％至95％。该钼成分是可提升配重块的比重及防锈耐蚀性；同时，该钨、钼及镍能组成较均匀的金相，因此也可相对增益该配重块的亮面均匀度。
文档编号A63B53/04GK1593701SQ03157100
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月12日 优先权日2003年9月12日
发明者黄峻勇, 陈建同 申请人:复盛股份有限公司