本发明关于一种高尔夫球头的制造方法，尤其是一种高尔夫球头的钛合金板材的制造方法。
背景技术：
一般来说，二件式球杆头的制造工艺是分别成型一球头本体及一打击面板，续以焊接方式结合该球头本体及该打击面板而获得，如此即能够选择高强度、高硬度的材质制作该打击面板，而可以使该二件式球杆头不致由于多次击球而发生打击面变形的问题。
现有高尔夫球头的打击面板的制造方法取一钛金属粗胚，经由锻打后，依序进行热轧及冷轧以成型该打击面板，该现有高尔夫球头的打击面板的制造方法的一实施例已为美国公开第2009/0286622号专利案所揭露；只是，以此现有高尔夫球头的打击面板的制造方法所成型的打击面板的耐冲击值仍有待提升。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，可以制造获得具有强化的耐冲击值的钛合金板材者。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其包含：提供一合金基材，该合金基材包含以重量百分比计为5.5～6.75％的铝、0.05～0.15％的硅、1～2％的铬、3.5～4.5％的钒、至多为0.4％的铁，其余比例为钛及不可避免的杂质；将该合金基材压制为数个合金锭；将该数个合金锭真空熔炼以形成一合金棒；使该合金棒成型为一薄板胚，该薄板胚的厚度为1～5mm；及将该薄板胚于500～800℃的温度下进行 退火处理30～90分钟。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，另包含将经该退火处理的薄板胚于400～700℃的温度下进行时效热处理30～240分钟。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，另包含混掺一海绵钛材及一金属合金材，以获得该合金基材。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，混掺0～2级的海绵钛材及该金属合金材，以获得该合金基材。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，于将该合金基材压制为该数个合金锭之后，该将数个合金锭焊接形成一棒材，续将该棒材以真空熔炼形成该合金棒。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，于1400～1900℃的温度下真空熔炼，以形成该合金棒。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，于真空熔炼以形成该合金棒之后，于相同的温度下进行二次熔炼。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，于真空熔炼以形成该合金棒之后，于600～1200℃的温度下锻打该合金棒以成型一厚板胚，续将该厚板胚热轧压延以成型该薄板胚。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，于800℃以上的温度下将该厚板胚热轧压延以成型该薄板胚。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，将该薄板胚于780℃的温度下进行退火处理45分钟。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，将经 该退火处理的薄板胚于600℃的温度下进行时效热处理60分钟。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，经该时效热处理的薄板胚的耐冲击值为2.0～2.7kgm/cm2。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，经该时效热处理的薄板胚的抗拉强度为140～170ksi(1ksi＝6.895MPa)。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，其中，经该时效热处理的薄板胚的屈服强度为130～160ksi。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，借助对该薄板胚进行该退火处理，以改变该薄板胚的金属组织，因而可以提升所获得的钛合金板材的耐冲击值，为本发明的功效。
本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，更借助依序对该薄板胚进行该退火处理及该时效热处理，使所获得的钛合金板材具有更佳的耐冲击值，同时该钛合金板的抗拉强度及屈服强度亦有提升，为本发明的功效。
由本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法所获得的钛合金板材可以应用于制成二件式球杆头的击球面板，使该打击面板不易因为多次击球而发生破裂；该钛合金板材亦可以应用于制成多件式球杆头的顶部件(crown)，借助其高强度的特性，减少该顶部件的厚度，而可以降低该多件式球杆头的重量；该钛合金板材更可以应用于制成多件式球杆头的底部件(sole)，借助其高强度的特性，提升该底部件的耐磨性及抗变形能力，为本发明的功效。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特 举本发明的较佳实施例，作详细说明如下：
本发明应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法包含：一薄板胚成型步骤、一退火步骤及一时效热处理步骤，进而可以获得一高尔夫球头的钛合金板材，以供工者进一步制成二件式球杆头的击球面板，或是多件式球杆头的顶部件(crown)或底部件(sole)。
具体的，该薄板胚成型步骤将一合金基材成型为一薄板胚，该薄板胚的厚度为1～5mm。于本实施例中，该合金基材包含以重量百分比计为5.5～6.75％的铝、0.05～0.15％的硅、1～2％的铬、3.5～4.5％的钒、至多为0.4％的铁，其余比例为钛及不可避免的杂质；较佳地，该合金基材可以经由混掺一海绵钛材及一金属合金材而获得，该海绵钛材可以选择为0～2级的海绵钛材，借助该0～2级的海绵钛材的含氧量为0.05～0.25wt％，而具有延展性佳、成型性佳等优点。
该合金基材可以压制为数个合金锭，并将该数个合金锭真空熔炼以形成一合金棒，例如以油压机将该合金基材压制为数个合金锭，续于1400～1900℃的温度下，于真空环境中(真空度低于8pa以下)进行真空熔炼，以获得该合金棒；借助优先成型小体积的数个合金锭，续成型大体积的合金棒，可以提升该合金棒的配料均匀性；同时，借助于真空环境中进行真空熔炼，则可以避免该合金基材所含有的钛与氧气发生氧化反应，因而稳定所获得的合金棒的金属相结构。又，另可以于真空熔炼形成该合金棒之后，再于1400～1900℃的温度下进行二次熔炼，据此更可以再次提升该合金棒的配料均匀性。
此外，亦可以选择于将该合金基材压制为数个合金锭之后，优先将该数个合金锭焊接形成一棒材，续将该棒材以真空熔炼形成该合金棒， 如此可以提升将该数个合金锭成型该合金棒的制造工艺便利性。
接着，该合金棒可以于600～1200℃的温度下进行锻打，借此形成扁平的厚板胚，续于800℃以上的温度下热轧2～5次，以成型厚度为1～5mm的薄板胚(每次热轧的压缩量为70～75％)，即完成前述的薄板胚成型步骤。
该退火步骤将该薄板胚于500～800℃的温度下进行退火处理30～90分钟，较佳于780℃的温度下进行退火处理45分钟，以利于该薄板胚进行应力释放，如此便可以强化该薄板胚的韧性，借此提升最终获得的钛合金板材的耐冲击性。
而经该退火处理的薄板胚续可以进行该时效热处理步骤，于400～700℃的温度下进行时效热处理30～240分钟，较佳于600℃的温度下进行时效热处理60分钟，借助该时效热处理步骤，可以提升最终获得的钛合金板材的强度。
借助依据进行前述的退火步骤及前述的时效热处理步骤，可以获得耐冲击值为2.0～2.7kgm/cm2、抗拉强度为140～170ksi、屈服强度为130～160ksi的钛合金板材，如此即可以将该钛合金板材制成二件式球杆头的击球面板，或制成多件式球杆头的顶部件(crown)或底部件(sole)。
为证实本发明应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法确实可以借助该退火步骤及该时效热处理步骤制造获得具有耐冲击值高的钛合金板材，遂进行以下试验。
(A)退火步骤的条件测试
请参照表1所示，本试验选用如前述的合金基材(即，包含以重量 百分比计为5.5～6.75％的铝、0.05～0.15％的硅、1～2％的铬、3.5～4.5％的钒、至多为0.4％的铁，其余比例为钛及不可避免的杂质的合金基材)，经前述的薄板胚成型步骤，以成型该薄板胚后，分别于700、740、780、830℃的温度下进行退火45分钟(第A1～A4组)，并以经同样步骤测试的6-4Ti薄板胚作为对照组(即，第A0组)进行比较，其结果如表1所示。
表1、本试验各组的机械性质测试结果
综合表1结果，以于780℃的温度下进行退火45分钟的组别(即，第A3组)的耐冲击值最佳，故以下时效热处理步骤的条件测试以退火温度780℃进行。
(B)时效热处理步骤的条件测试
请参照表2所示，本试验同样以如前述的合金基材，经前述的薄板胚成型步骤、前述的退火步骤(780℃、45分钟)，续分别于400、500、600、700℃的温度下进行时效热处理60分钟(第B1～B4组)，其结果如表2所示。
表2、本试验各组的机械性质测试结果
综合表2结果，以于600℃的温度下进行时效热处理60分钟的组别(即，第B3组)的耐冲击值最佳。
此外，本试验同样以6-4Ti薄板胚作为对照组，其结果与未经过时效热处理的表1所示数值相似，显示6-4Ti薄板胚不会因为热处理(即，该退火步骤、该时效热处理步骤)而提升其耐冲击值、抗拉强度及屈服强度。
(C)炮击测试
请参照表3所示，本试验取由前述合金基材依序经该薄板胚成型步 骤、该退火步骤所获得的钛合金基材(第C1组)，以及由前述合金基材依序经该薄板胚成型步骤、该退火步骤、该时效热处理步骤所获得的钛合金基材(第C2组)，分别将该钛合金基材制成打击面板，续与由6-4Ti材质制成的球头本体结合，最后针对该打击面板进行炮击，纪录该打击面板经过几次炮击之后会发生破裂的现象。本试验另以由6-4Ti基材依序经该薄板胚成型步骤、该退火步骤所获得的钛合金基材作为对照组(即，第C0组)进行比较，表3的中以O表示进行、X表示未进行。其中，各组的打击面板各部位均为等厚，且其厚度为2.8或3.0mm。
表3、本试验各组的炮击次数测试结果
综合表3结果，相较于由未进行该时效热处理所获得的钛合金基材制成的打击面板(即，第C1组)，由另进行该时效热处理所获得的钛合金基材制成的打击面板(即，第C2组)可以耐更多次的炮击。
综合上述，本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法， 借助对该薄板胚进行该退火处理，使该薄板胚的金属相发生改变，因而可以提升所获得的钛合金板材的耐冲击值，为本发明的功效。
此外，本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法，更借助依序对该薄板胚进行该退火处理及该时效热处理，使所获得的钛合金板材具有更佳的耐冲击值，同时该钛合金板的抗拉强度及屈服强度亦有提升，为本发明的功效。
而由本发明的应用于高尔夫球头的钛合金板材的制造方法所获得的钛合金板材可以应用于制成二件式球杆头的击球面板，使该打击面板不易因为多次击球而发生破裂；该钛合金板材亦可以应用于制成多件式球杆头的顶部件(crown)，借助其高强度的特性，减少该顶部件的厚度，而可以降低该多件式球杆头的重量；该钛合金板材更可以应用于制成多件式球杆头的底部件(sole)，借助其高强度的特性，提升该底部件的耐磨性及抗变形能力，为本发明的功效。
虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的为准。