专利名称：：高尔夫球铁杆头的组成合金的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种组成合金，特别是涉及一种高尔夫球铁杆头的组成合金。
背景技术：
：高尔夫球运动因其球场环境大自然化，且运动量和緩；同时，又是强调自我挑战的球类运动，其运动年龄层可从56岁至8090岁，而为多数人喜爱的运动之一，该高尔夫球运动所使用的球具概包括有木杆、铁杆、起球杆、沙坑杆、推杆等等，各型式的球杆各有其特定的功用及使用的场所。在前述众多型式的高尔夫球杆中，铁杆主要是用以将球击至目标点的球具，其击球时的特征为球飞行距离较木杆稍短，但是可将球打的较高，且方向容易掌握，为高尔夫球运动中常有的球杆。现有用于制作高尔夫球铁杆头的组成合金，是一种包含21.8wt%24.8wt0/"々铬、7.8wt%8.8wt°/"々镍、0.03wt%~0.12wt。/。的氮与碳，及用以平衡且含量不为O的铁的合金材料。但是，由于该种铁杆头的镍含量偏高，而在合金材料的领域中，添加镍元素的主要目的是使该合金材料容易塑型(延展性高)，因此，在一合金材料中，过高的镍含量会导致整体强度的不足(尤其是在抗拉强度上)，进而导致铁杆头成品容易变形等缺点。
发明内容本发明的目的，在于提供一种抗拉强度高，又可维持其延展性的高尔夫球铁杆头的组成合金。1.为达到上述目的，本发明高尔夫球铁杆头的组成合金，包含21.5wt%24.5wt%的铬、4.45wt%6.05wt%的镍、0.17wto/o0.23wt。/o的氮、1.5wt。/。3.5wt。/o的铜、不大于0.06wt0/0且含量不为0的碳，及用以平衡且含量不为O的铁。2.根据以上l中所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，该组成合金还包含不大于1.0重量百分比且含量不为0的硅。3.根据以上l中所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，该组成合金还包含不大于1.0重量百分比且含量不为0的锰。4.根据以上l中所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，该组成合金还包含不大于l.O重量百分比且含量不为O的硅，以及不大于1.0重量百分比且含量不为0的锰。本发明的功效在于，利用减少该组成合金中镍的含量并利用铜来代替减少的镍成分，以降低镍所造成的塑形性(延展性)，使该组成合金的整体强度更佳，进而使由该组成合金所制造的高尔夫球铁杆头更不易因击球时与高尔夫球的强力撞击而变形，且本发明不需经过热处理就可拥有较现有合金更高的强度，有助于整体制程效率的提升。图l是一金相图，说明本发明高尔夫球铁杆头的组成合金的较佳实施例在铸件状态时的金相组织图(倍率400X)。图2是一实施例范围图，说明铁镍铬不锈钢合金系列基本结构图与本发明的较佳实施例的范围。具体实施例方式下面通过较佳实施例及附图对本发明高尔夫球铁杆头的组成合金进行详细说明。本发明高尔夫球铁杆头的组成合金的较佳实施例，包含21.5wt%~24.5wt%的铬、4.45wt%6.05wt%的镍、0.17wt%0.23wto/o的氮、1.5wt。/o3.5wt。/o的铜、不大于0.06wt。/。且含量不为0的碳、不大于1.0wtQ/。且含量不为0的硅、不大于1.0wtQ/。且含量不为0的锰，以及用以平衡且含量不为0的4失。铬添加于合金材料中，不但可增加合金材料的腐蚀及氧化抗性，且可提升合金材料硬化能及高温强度，尤其是对于高碳钢的耐磨耗性更有显著的效果。而铬基本上为BCC铁素体(Ferritic)稳定相，当铬含量低于21.5wt%，将使该合金材料所作的铁杆头铁素体相不足，使强度低于本发明设计的范畴；当铬含量大于24.5wt。/。时，将使铁素体相过多，使延伸率低于预期目标，所以为使合金材料于生产过程中，容易控制奥氏体(Austenitic)基地+617。/。颗粒状散布铁素体的显微结构，而展现较佳的高尔夫球铁杆头性能，因此需严格限制铬含量在21.5wt。/。24.5wt。/。之间。在本实施例中，铬的含量为22.26wt%。镍添加于合金材料中，不但可增加合金材料的腐蚀及氧化抗性，且稳定合金材料的FCC奥氏体相。当镍含量低于4.45wto/。，将使该合金材料所作的铁杆头奥氏体相较不稳定，相对的铁素体相会过多，而使延伸率低于预期目标；当镍含量大于6.05wt0/。时，虽使奥氏体稳定，相对铁素体相会不足，而使其强度低于本发明设计范围，所以为使合金材料于生产过程中，容易控制奥氏体基地+6~17%颗粒状散布铁素体的显微结构，而展现较佳的高尔夫球铁杆头性能，因此需严格限制镍含量在4.45wt。/o6.05wt。/o之间。在本实施例中，镍的含量为5.46wt%。碳与氮元素基本上为一般钢铁材料不可缺的元素，除为碳化物或氮化物外，也是奥氏体稳定相所需的元素，随着碳氮含氏体愈稳定，只有碳氮含量过高时，将不利合金材料的耐蚀性，因此，本发明若能控制或添加0.22wt%~0.28wt。/。的碳+氮，在预期性质范畴内，将有助于耐蚀性与奥氏体相稳定。在本实施例中，碳的含量为0.04wt%,氮的含量为0.19wt%。硅在合金材料内有防止气孔形成，增进收缩作用及增加钢液流动性等特点，只有硅含量大于l.Owt。/。时，不利于延伸率。因此，在本发明的合金材料中添加不大于l.Owt。/。的硅，将有助于铸件原料的制程。在本实施例中，硅的含量为0.56wt0/。。锰通常是与铁共存，由于锰易与硫结合，可消除硫对合金材造成热脆性的有害影响，且锰能去除合金材料中的氧化物；此外，锰会使FCC结构的奥氏体稳定，因此，在本发明的合金材料中添加不大于l.Owt。/。的锰，在预期性质范畴内，将有助于消除热脆性及铸造性的改善。在本实施例中，锰的含量为0.37wt%。另外，在本实施例中，镍元素的含量相较于现有要少，其目的在于减少镍元素对整体合金的延伸度的强化，以在合理的成品延伸度范围内(未加热状况下可调角+5度-5度)得到一强度较高的合金成品，而取代减少的镍元素的铜元素的含量是控制在1.5wt。/o3.5wt。/o之间，当铜含量小于1.5wt%,则会致使合金成品整体的强度不足，而当铜含量大于3.5wtQ/o时，则会因为铜元素自身的抗锈蚀特性较差而会影响合金成品的抗锈蚀度，因此需将铜元素的含量控制于1.5wt%3.5wt。/。之间，在本实施例中，铜元素的含量为2.38wt%。以本发明的组成合金进行高尔夫球铁杆头的制作时，是先利用铸造熔炼技术，再以蜡模沾上耐火泥浆后进行淋砂作业，重复沾浆与淋砂作业多次，经风干后就可完成制作砂模，再将本发明的组成合金熔融液，浇(灌)注于砂模中，待合金熔融液冷却后取出并进行表面处理，就完成高尔夫球铁杆头的制作。参阅图1,为本实施例高尔夫球铁杆头的组成合金在铸件状态的金相组织图。由表1的比较表，将本发明的组成合金与现有合金材料的相比较可知，由本发明较佳实施例的组成合金所制作的高尔夫球铁杆头，在抗拉强度及降伏强度的表现上均较现有合金优异，尤其是抗拉强度高出现有合金至少10%以上，因此较不易因击球时与高尔夫球的大力撞击而造成变形，在整体强度上是优于现有合金所制成的铁杆头。此外，本发明的组成合金并不需要经过热处理就可具有比现有需要热处理的双相合金钢较高的强度，进而有助于制程的简化并缩短制造所需花费的时间，进而提升整体制程效率，对产能及经济效益上有着相当大的优势。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>参阅图2，是就不锈钢相关合金成分与结构范围，以及本发明成分范围有进一步显示，至于图2中所显示的奥氏体系、铁素体系、《失素体-奥氏体系、马氏体(Martensitic)系，及马氏体-奥氏体系等不锈钢合金应为本领域普通技术人员所熟知的，在;t匕;f尤不力口以、赞述。归纳上述，本发明的高尔夫球铁杆头的组成合金，是透过21.5wt%24.5wt%的铬、4.45wt%6.05wt%的镍、0.17wt%0.23wt。/o的氮、1.5wto/。3.5wt。/o的铜、不大于0.06wtQ/。且含量不为0的碳、不大于1.0wtQ/。且含量不为0的硅、不大于1.0wt。/。且含量不为O的锰，以及用以平衡且含量不为O的铁的组成成份，借由利用铜元素代替部分的镍元素，以降低镍所造成的塑型性(延展性)，使该组成合金的整体强度更佳，进而使由该组成合金所制造的高尔夫球铁杆头更不易因击球时与高尔夫球的强力撞击而变形，所以确实能达到本发明的目的。权利要求1.一种高尔夫球铁杆头的组成合金，其特征在于，该组成合金包含21.5重量百分比～24.5重量百分比的铬、4.45重量百分比～6.05重量百分比的镍、0.17重量百分比～0.23重量百分比的氮、1.5重量百分比～3.5重量百分比的铜、不大于0.06重量百分比且含量不为0的碳，及用以平衡且含量不为0的铁。2.根据权利要求l所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，其特征在于，该组成合金还包含不大于1.0重量百分比且含量不为0的硅。3.根据权利要求l所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，其特征在于，该组成合金还包含不大于l.O重量百分比且含量不为0的锰。4.根据权利要求l所述的高尔夫球铁杆头的组成合金，其特征在于，该组成合金还包含不大于1.0重量百分比且含量不为0的硅，以及不大于1.0重量百分比且含量不为0的锰。全文摘要一种高尔夫球铁杆头的组成合金，包含21.5wt％～24.5wt％的铬、4.45wt％～6.05wt％的镍、0.17wt％～0.23wt％的氮、1.5wt％～3.5wt％的铜、不大于0.06wt％且含量不为0的碳，及用以平衡且含量不为0的铁，本发明的功效在于，利用减少该组成合金中镍的含量并利用铜来代替减少的镍成分，以降低镍所造成的塑型性，使该组成合金的整体强度更佳，进而使由该组成合金所制造的高尔夫球铁杆头更不易因击球时与高尔夫球的强力撞击而变形，且本发明不需经过热处理就可拥有较现有合金更高的强度，有助于整体制程效率的提升。文档编号C22C38/42GK101633998SQ200810129960公开日2010年1月27日申请日期2008年7月24日优先权日2008年7月24日发明者常传贤,张佐铭,苏瑞明申请人:大田精密工业股份有限公司