專利名稱：高爾夫桿頭的配重塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種高爾夫桿頭的配重塊，特別是關(guān)于由鉬成份提升比重、防銹耐蝕性及亮面均勻度的配重塊。
背景技術(shù)：
習(xí)用高爾夫桿頭的配重塊，其通常是由習(xí)用粉末冶金(powdermetallurgy)制程將鎢(19.30g/cm3)、鐵(7.8g/cm3)及鎳(8.9g/cm3)等高比重、高硬度的金屬粉末，經(jīng)加壓成形、燒結(jié)而形成適用于高爾夫桿頭的鎢鐵鎳配重塊。雖然，該粉末冶金制程被業(yè)界廣泛使用，但是該制程仍存在許多缺點(diǎn)，例如制模成本高、成品伸長(zhǎng)率低、制程時(shí)間長(zhǎng)、易熱脹冷縮、無(wú)法形成精密的圖案、文字、型號(hào)及商標(biāo)等。
另一習(xí)用高爾夫桿頭的配重塊，如申請(qǐng)人于公元二○○二年七月廿四日提出申請(qǐng)的臺(tái)灣專利申請(qǐng)第91116681號(hào)的“高爾夫球桿頭的配重塊及其制造方法”發(fā)明專利，其主要是利用精密鑄造制程制造鎢鐵鎳合金配重塊，并利用特定金屬熔融順序及組成比例有效防止高融點(diǎn)的鎢形成沉淀。該精密鑄造制程是將鎳、鐵、鎢、硅、錳及鈮依30％至50％∶30％至50％∶20％至35％∶1.0％以下∶1.0％以下∶0.5％以下的預(yù)定比例，而依序加入1450℃以上的高溫熔爐內(nèi)進(jìn)行熔融，以制得鎢鐵鎳合金的高爾夫桿頭的配重塊。該制得的配重塊再利用鑲埋、焊接等方式，結(jié)合于一高爾夫球的桿頭上，該本體是大致以不銹鋼的材質(zhì)所制成，如SUS304、17-4、4130等不銹鋼系列。
該精密鑄造制程可克服習(xí)用粉末冶金制程所產(chǎn)生的上述問(wèn)題。然而，當(dāng)鎢、鐵、鎳的混合成份控制不當(dāng)時(shí)，卻容易使制得的鎢鐵鎳合金的“γ(鐵，鎳)”相于基底中析出波來(lái)鐵(Pearlite)組織，而造成配重塊的耐蝕性低落，并使配重塊焊接于桿頭時(shí)易產(chǎn)生焊接熱裂。此時(shí)，若使用約5.0Wt％的氣化鈉溶液對(duì)該鎢鐵鎳合金進(jìn)行40℃、24小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)以模擬高腐蝕性的氣候環(huán)境時(shí)，可發(fā)現(xiàn)該鎢鐵鎳合金的生銹面積常會(huì)超過(guò)約8％。再者，由于該鎢鐵鎳合金的表面常有鎢的析出(深色部份為波來(lái)鐵組織，波來(lái)鐵包圍的白色部份則為析出的鎢)，因此該合金形成的“鎢+γ(鐵，鎳)”相也導(dǎo)致由鎢鐵鎳合金制成的配重塊在研磨光后產(chǎn)生花紋，使該鎢鐵鎳合金制成的配重塊在直接結(jié)合于該桿頭的底部表面時(shí)，該鎢鐵鎳合金與該桿頭之間的嵌合線明顯可見(jiàn)，并且隨研磨厚度、角度的差異，造成各成品皆不相同，因此在制程條件上難以控制。
如上所述，由于上述習(xí)用鎢鐵鎳合金的配重塊皆含有鐵成份，因而使該配重塊容易在金相組成、防銹耐蝕性及焊接性質(zhì)上形成缺陷，并嚴(yán)重影響高爾夫桿頭成品的組裝、外觀、結(jié)合強(qiáng)度、制程裕度及使用壽命，因此確實(shí)有必要進(jìn)一步改良習(xí)用高爾夫桿頭的鎢鐵鎳合金配重塊。
有鑒于此，本發(fā)明改良上述缺點(diǎn)，其是將適量的鎢、鉬、鎳?yán)梅勰┮苯鸹蚓荑T造方式制成一配重塊，由于配重塊不含鐵成份，因此可形成均勻的金相組成及較佳的防銹耐蝕性。同時(shí)，該鉬成份更能有效提升配重塊的比重。因此，本發(fā)明確實(shí)可有效提升該配重塊的比重、防銹耐蝕性、亮面均勻度及外觀，并使該配重塊適用于焊接結(jié)合制程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種高爾夫桿頭的配重塊，其是由鎢鉬鎳合金制成一配重塊，該鉬成份的比重及防銹耐蝕性高于一般配重塊的鐵成份，而使本發(fā)明具有提升配重塊的比重及防銹耐蝕性的功效。
本發(fā)明的次要目的是提供一種高爾夫桿頭的配重塊，其是由鎢鉬鎳合金制成一配重塊，該鎢、鉬及鎳可組成較均勻的金相，且不會(huì)在配重塊表面析出鎢，而使本發(fā)明具有提升配重塊的亮面均勻度及外觀的功效。
根據(jù)本發(fā)明的高爾夫桿頭的配重塊，其是由粉末冶金或精密鑄造的鎢鉬鎳合金所制成，該鎢鉬鎳合金是包含重量百分比的鎢1％至70％、鉬4％至55％及鎳25％至95％。該鉬成份是可提升配重塊的比重及防銹耐蝕性；同時(shí)，該鎢、鉬及鎳能組成較均勻的金相，因此也可相對(duì)增益該配重塊的亮面均勻度。
該鎢鉬鎳合金的比重是為8.6公克/立方公分至16.6公克/立方公分。
該鎢鉬鎳合金是另包含硅1.5％以下，以增加鑄造時(shí)的流動(dòng)性。
另包含至少一種改善機(jī)械性質(zhì)的成份。
該改善機(jī)械性質(zhì)的成份是選自錳1.0％以下、銅4.0％以下、釩1.0％以下、鈮1.0％以下。
本發(fā)明利用鉬成份取代鐵成份的方式增進(jìn)高爾夫桿頭的配重塊的物理化學(xué)性質(zhì)，具有提升配重塊的比重、防銹耐蝕性、亮面均勻度、外觀及結(jié)合組裝裕度的功效，并使該配重塊適用焊接結(jié)合制程。


圖1本發(fā)明高爾夫桿頭的配重塊的分解立體圖10配重塊20桿頭21容室具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，其揭示本發(fā)明高爾夫桿頭的配重塊的分解立體圖。一配重塊10是可以焊接、嵌設(shè)、壓合及硬焊等方式結(jié)合于一桿頭20的一容室21中。該配重塊10的形狀及該容室21的位置是依產(chǎn)品需求選擇變換，及本發(fā)明是可選擇利用精密鑄造或粉末冶金方式制造該配重塊10。
當(dāng)選擇利用精密鑄造方式時(shí)，其首先是依特定金屬熔融順序及組成比例將所需成份加入高溫熔爐(溫度介于1450℃至1750℃之間，較佳介于1660℃至1680℃之間)，并同時(shí)適當(dāng)控制鎢、鉬、鎳的混合比例，以制得熔融鎢鉬鎳合金；接著，再將該熔融鎢錮鎳合金澆鑄于預(yù)定形狀、精密圖案或文字的預(yù)熱模具內(nèi)(預(yù)熱溫度較佳是設(shè)定在950℃至1300℃之間)，如此即可精密鑄造制成高爾夫球桿的配重塊。上述制得的配重塊可選擇利用嵌設(shè)、焊接、壓合或硬焊等方式結(jié)合于一桿頭上，該桿頭通常是由不銹鋼的材質(zhì)所制成，例如SUS304、17-4、4130系列的不銹鋼。
就上述精密鑄造的金屬熔融順序而言，本發(fā)明較佳是依序?qū)㈡嚵?、鉬粒及鎢粒加入該高溫熔爐中，如此可先利用熔融的鎳成份降低鎢成份的熔化溫度，而促使高融點(diǎn)的鎢粒在不生成鎢沉淀下順利熔融于該高溫熔爐中。接著，就上述精密鑄造的組成比例而言，本發(fā)明則可由適當(dāng)抽樣檢測(cè)及控制，而使制得的熔融鎢鉬鎳合金包含鎢(W)1％至70％、鉬(MO)4％至55％及鎳(Ni)25％至95％(重量百分)。此時(shí)，相較于鎢成份的比重(19.3g/cm3)及熔點(diǎn)(3410℃)，鉬成份的比重(10.2g/cm3)雖然稍小，但其熔點(diǎn)相對(duì)較低(2610℃)，因此本發(fā)明可由提高鉬成份使用量及同時(shí)降低鎢成份使用量，以相對(duì)降低精密鑄造時(shí)的溫度需求。
本發(fā)明的鎢鉬鎳合金預(yù)設(shè)比重是可依不同高爾夫球桿的用途而作變化，但其比重范圍較佳是介于8.6g/cm3至16.6g/cm3。
另一方面，當(dāng)本發(fā)明選擇利用粉末冶金方式時(shí)，其是使鎢粉、鉬粉及鎳粉依1％至70％∶4％至55％∶25％至95％的上述相同重量百分比例均勻混合，接著使混合的金屬粉末經(jīng)加壓、燒結(jié)步驟處理，如此即可形成該配重塊10。
結(jié)果，不論本發(fā)明的鎢鉬鎳合金的配重塊10是選擇利用精密鑄造或粉末冶金方式進(jìn)行制造，該鎢鉬鎳合金的配重塊10都可利用鉬成份取代習(xí)用鎢鐵鎳合金配重塊的鐵成份及相對(duì)降低鎢成份使用量?；谠撴u鉬鎳合金的配重塊10不含鐵成份，且鉬成份的比重大于鐵成份，及其防銹耐蝕性優(yōu)于鐵成份，因此該配重塊10不會(huì)產(chǎn)生波來(lái)鐵等不利于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或耐蝕性的組織，所以本發(fā)明能提升高爾夫桿頭的配重塊10的比重及防銹耐蝕性。例如，當(dāng)使用5.0重量％的氯化鈉溶液對(duì)該鎢鉬鎳合金進(jìn)行40℃、24小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)，以模擬高腐蝕性的環(huán)境時(shí)，將可發(fā)現(xiàn)該鎢鉬鎳合金有效改善生銹問(wèn)題。
該配重塊10除了可利用嵌設(shè)、壓合或硬焊方式結(jié)合于桿頭20之外，也能適用焊接結(jié)合制程。在進(jìn)行焊接時(shí)，其是可選擇氬焊焊接、激光焊接或電子束焊接等。
再者，由于本發(fā)明的鎢鉬鎳合金本身能組成較均勻的金相，且不含鐵成份，因此不會(huì)產(chǎn)生γ(鐵，鎳)相，而能完全避免在該鎢鉬鎳合金表面析出鎢，以防止產(chǎn)生斑駁狀的花紋。由于該配重塊10的表面能形成較佳的亮面均勻度，因此當(dāng)該配重塊10直接結(jié)合于該桿頭20的表面(特別是以嵌設(shè)方式結(jié)合)并經(jīng)拋光加工后，該配重塊10與該桿頭20之間的嵌合線以眼睛直接觀察是無(wú)法分辨，如此有利于避免各桿頭20及配重塊10的結(jié)合品質(zhì)歧異度，而能控制其制程條件一致，并用以提升配重塊10的附加價(jià)值及結(jié)合組裝裕度。
另外，在制造鎢鉬鎳合金時(shí)，本發(fā)明也可依需求選擇由添加硅1.5％以下，來(lái)改善提高鑄造時(shí)的流動(dòng)性。本發(fā)明也可選擇添加適量的錳、銅、釩及鈮等成份，以改善該配重塊10的機(jī)械性質(zhì)，并能有效提高鑄造時(shí)的流動(dòng)性及輔助除氣效果。本發(fā)明選擇添加上述金屬時(shí)，其用量較佳是錳(Mn)1.0％以下、銅(Cu)4.0％以下、釩(V)1.0％以下及/或鈮(Nb)1.0％以下。通常，該鎢鉬鎳合金可能因原料來(lái)源不同而含有部分下列微量摻質(zhì)，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，相較于習(xí)用精密鑄造制成的高爾夫桿頭的配重塊容易在γ(鐵，鎳)相中析出波來(lái)鐵及鎢而影響耐蝕性、表面均勻度、外觀、焊接性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)及流動(dòng)性等缺點(diǎn)，本發(fā)明確實(shí)能由利用鉬成份取代鐵成份的方式增進(jìn)高爾夫桿頭的配重塊10的物理化學(xué)性質(zhì)，而具有提升配重塊10的比重、防銹耐蝕性、亮面均勻度、外觀及結(jié)合組裝裕度的功效，并使該配重塊適用焊接結(jié)合制程。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明保護(hù)范圍當(dāng)視申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于其是由鎢鉬鎳合金制成，該鎢鉬鎳合金是包含重量百分比的鉬4％至55％、鎳25％至95％及鎢1％至70％。
2.如權(quán)利要求1所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于該鎢鉬鎳合金的配重塊是由精密鑄造方式制成。
3.如權(quán)利要求1所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于該鎢鉬鎳合金的配重塊是由粉末冶金方式制成。
4.如權(quán)利要求1所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于該鎢鉬鎳合金的比重是為8.6公克/立方公分至16.6公克/立方公分。
5.如權(quán)利要求1所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于該鎢鉬鎳合金是另包含硅1.5％以下，以增加鑄造時(shí)的流動(dòng)性。
6.如權(quán)利要求1所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于另包含至少一種改善機(jī)械性質(zhì)的成份。
7.如權(quán)利要求6所述的高爾夫桿頭的配重塊，其特征在于該改善機(jī)械性質(zhì)的成份是選自錳1.0％以下、銅4.0％以下、釩1.0％以下、鈮1.0％以下。
全文摘要
一種高爾夫桿頭的配重塊，其是由粉末冶金或精密鑄造的鎢鉬鎳合金所制成，該鎢鉬鎳合金是包含重量百分比的鎢1％至70％、鉬4％至55％及鎳25％至95％。該鉬成分是可提升配重塊的比重及防銹耐蝕性；同時(shí)，該鎢、鉬及鎳能組成較均勻的金相，因此也可相對(duì)增益該配重塊的亮面均勻度。
文檔編號(hào)A63B53/04GK1593701SQ03157100
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者黃峻勇, 陳建同 申請(qǐng)人:復(fù)盛股份有限公司