JP4981369B2 - ゴルフクラブヘッド用低密度合金 - Google Patents
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Description
重量百分率で84%から94%のチタン、6.5%から9.5%のアルミおよび1.5%以下のバナジウムおよび不可避的不純物からなり、密度が4.32g/cm 3 より大きく4.37g/cm 3 より小さいチタン−アルミ−バナジウム合金が成形され、上記チタン−アルミ−バナジウム合金には他に重量百分率で0.25%から0.5%のモリブデン、0.4%から0.6%のクロム、0.2%から0.4%の鉄および0.25%から0.35%のシリコンからなる。
表2と写真1を参照すると、本発明の実施例1のゴルフクラブヘッド用低密度合金は、チタン金属(密度4.51g/cm3)、アルミ金属(密度2.70g/cm3)およびバナジウム金属(密度5.79g/cm3)を主な合金の成分とし、上記チタン‐アルミ‐バナジウム合金には重量百分率が84%から94%のチタン、6.5%から9.5%のアルミおよび1.5%以下のバナジウムが含まれることにより、密度が4.40g/cm3以下のチタン合金が組成され、好ましくは選択的にチタン91%、アルミ8%およびバナジウム1%のチタン‐アルミ‐バナジウム合金(表2に示すTi‐8Al‐1V合金)を使用する。従来のTi‐6Al‐4Vの合金と比較してみると、本発明においてはアルミの添加量を相対的に増やすことにより、合金の密度を低くすると共に、強靭性を改良することができるため、必要とする低密度の性質を獲得することができる。バナジウムの添加量を相対的に低くすることにより、合金の機械的性質に影響を及ぼすことなく、鋳造時における流動性を有効に高めると共に、排気の効果を補助することができる。上記チタン‐アルミ‐バナジウム合金は選択的にゴルフクラブヘッドの部材を製造するのに用いられ、例えばヘッド本体、フェース板、蓋板および/または重りなどを製造するのに用いられることができ、好ましくはフェース板を製造するのに用いられる。
表2を参照すると、本発明の実施例2、3、4、5のゴルフクラブヘッド用低密度合金が掲示される。実施例1と比較してみると、実施例2、3、4、5においては上記Ti‐6Al‐1V合金にはさらに選択的に微量の元素が添加され、例えば重量百分率が1.2%以下のモリブデン、1.2%以下のクロム、0.6%以下の鉄、0.6%以下のシリコンと1%以下のホウ素が添加される。適量なモリブデンを添加することにより、合金から均一に分布された炭化物を析出させることができ、さらに耐熱性を高めることができるため、合金の熔接の熱亀裂を減らし、さらに硬化能力と高温強度を増やすことができる。また、適量なクロムを添加することにより、合金の防錆耐蝕性を高めることができるため、ゴルフクラブヘッドの使用寿命を増やすことができる。また、適量な鉄を添加することにより、良好な塑性を獲得することができる。また、適量なシリコンを添加することにより、溶融金属の流動性を改善することができる。また、ホウ素は高温において組織が安定しており、しかも比較的よい酸化防止の能力、強靭性と塑性を有するため、適量なホウ素を添加することにより、合金の機械的性質を改善することができる。
表2、3、4と写真1を参照すると、本発明の実施例6のゴルフクラブヘッドの低密度の合金が掲示される。実施例1、2、3、4、5と比較してみると、実施例6においてはTi‐7.5Al‐0.05V‐0.2Si‐0.06B4Cの低密度の合金が採用されると共に、重量百分率が7.2%から7.8%までのアルミ、0.02%から0.06%までのバナジウム、0.22%のシリコン、0.06%の炭化ホウ素、0.06%の鉄、0.04%の炭素、0.01%の窒素と0.21%の酸素が含まれ、その他の比例はチタンである。本発明の実施例6におけるTi‐7.5Al‐0.05V‐0.2Si‐0.06B4Cの低密度の合金は従来のTi‐6Al‐4Vのチタン合金と類似する機械性質を有するが、その4.32g/cm3の密度は従来のTi‐6Al‐4Vのチタン合金の密度(4.42g/cm3)より低くなる。打撃テスト(打撃速度55メートル/秒、#2打撃試験機)おいて、本発明の実施例6におけるTi‐7.5Al‐0.05V‐0.2Si‐0.06B4Cの低密度の合金を鋳造によりフェース板の製成に応用すると、上記フェース板は全て打撃テストの標準を通過することができる。このように、上記Ti‐7.5Al‐0.05V‐0.2Si‐0.06B4Cの低密度の合金を利用すると、同様にゴルフクラブヘッドの全体の重量を低く抑えることができると共に、上記ゴルフクラブヘッドの部材に応用してゴルフクラブヘッドの重心の位置を調整することができ、例えばヘッド本体、蓋板、フェース板および/または重りなどを製造するのに用いられることができる。このように、本発明においては上記ゴルフクラブヘッドの重量を増やさないとの前提で、上記ゴルフクラブヘッドの体積を大型化にし、上記ゴルフクラブヘッドの比較的よい打球のスポットの面積を増やすことにより、打球の成功率を高めることができる。
Claims (5)
- 重量百分率で84%から94%のチタン、6.5%から9.5%のアルミおよび1.5%以下のバナジウムおよび不可避的不純物からなり、密度が4.32g/cm 3 より大きく4.37g/cm 3 より小さいチタン−アルミ−バナジウム合金が成形され、上記チタン−アルミ−バナジウム合金には他に重量百分率で0.25%から0.5%のモリブデン、0.4%から0.6%のクロム、0.2%から0.4%の鉄および0.25%から0.35%のシリコンからなることを特徴とするゴルフクラブヘッド用低密度合金。
- 上記チタン−アルミ−バナジウム合金には重量百分率で8%のアルミおよび1%のバナジウムからなることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド用低密度合金。
- 上記チタン−アルミ−バナジウム合金には他に重量百分率で1.0%以下のホウ素が含まれることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド用低密度合金。
- 上記チタン−アルミ−バナジウム合金には重量百分率で7.2%から7.8%までのアルミおよび0.02%から0.06%までのバナジウムが含まれることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド用低密度合金。
- 上記チタン−アルミ−バナジウム合金には他に重量百分率で0.06%の炭化ホウ素が含まれることを特徴とする請求項4記載のゴルフクラブヘッド用低密度合金。
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