專利名稱：用于改進(jìn)物品的質(zhì)量性能的高密度合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制成品的高密度合金。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于鐵質(zhì)的高爾夫球棒的高密度合金。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的材料不能提供足夠高的設(shè)計(jì)靈活性，以適應(yīng)某些制成品比如高爾夫球棒頭的質(zhì)量性能要求。通過(guò)以特定的比例將組成部分的粉末混合起來(lái)，并且隨后將混合物加壓和燒結(jié)形成高密度的本體可以調(diào)節(jié)金屬材料的密度。然而，這種過(guò)程不必然產(chǎn)生金屬合金，這是因?yàn)榫植康慕M分(local composition)與主體組分(bulk composition)的差別相當(dāng)大。進(jìn)而，這樣的燒結(jié)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)制造上的困難，并且不能提供足夠的機(jī)械性能。
熔模鑄造是用來(lái)生產(chǎn)大量的金屬物品比如高爾夫球棒頭的一種眾所周知并且簡(jiǎn)單的制造過(guò)程。高密度金屬比如鉬(10.2克每立方厘米(“g/cm3”))，鈦(16.6g/cm3)和鎢(19.3g/cm3)不能直接使用，這是因?yàn)檫@些高密度金屬極其難熔。其它高密度金屬比如金(19.3g/cm3)，銀(10.5g/cm3)和鉑(21.4g/cm3)對(duì)于大體積低成本的物品來(lái)說(shuō)太昂貴，并且，這些昂貴的金屬?zèng)]有所要求的機(jī)械性能。
鐵(7.86g/cm3)和鎳(8.90g/cm3)不是非常難熔，有很好的機(jī)械性能，并且對(duì)于大體積低成本物品來(lái)說(shuō)價(jià)格合理。Fe-W和Ni-W的兩相圖證明在固體狀態(tài)下鎳能夠比鐵溶解更多的鎢。在固體狀態(tài)下鎳能夠溶解30％重量的鎢，而鎢在鐵中的溶解度是有限的。進(jìn)而，鐵的密度比鎳低，所以為了獲得較高的密度需要更多的鎢。這兩個(gè)條件都使得在鐵鎢合金中為多相而不是希望的單一相，有一種金屬之間的相，此相很脆并且很難拋光。進(jìn)而，對(duì)于最后的加工來(lái)說(shuō)單一相較好，單一相更容易研磨，并且有較好的耐腐蝕能力。
一種特定制成品是鐵類型的高爾夫球棒頭，它們典型地由不銹鋼或者鈦材料構(gòu)成，并且典型地鑄造成或者鍛造成這些制成品。大多數(shù)打高爾夫球的人希望他們的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭具有較為寬容的較大的擊球點(diǎn)，為了獲得對(duì)在空中的球有低的重心，堅(jiān)實(shí)的回聲(a solidsound)，擊打過(guò)程中減小的振動(dòng)以及外觀上修邊的頂部線(a trim topline for appearance)。不幸的是，當(dāng)涉及到鐵時(shí)，這些要求常常是彼此矛盾的。
使用由不同材料構(gòu)成的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭使得某些先有技術(shù)的鐵材料可以實(shí)現(xiàn)這些要求中的某些要求。
一個(gè)示例是授予Okumoto等人的美國(guó)專利號(hào)5228694，該專利公開了由不銹鋼底部和球桿孔件構(gòu)成的鐵質(zhì)球棒頭，由塊體模制組分或者類似物構(gòu)成的芯，由鎢和聚酰胺樹脂構(gòu)成的配重件，以及由用纖維增強(qiáng)的樹脂構(gòu)成的外殼體。
在美國(guó)專利號(hào)4792139，4798383，4792139和4884812中敘述了另一個(gè)示例，所有這些專利都授予Nagasaki等人，這些專利公開了一種由不銹鋼構(gòu)成的鐵質(zhì)球棒頭，它帶有一個(gè)用纖維增強(qiáng)的塑料背板，從而可以進(jìn)行重量調(diào)節(jié)并進(jìn)行理想的慣量矩調(diào)節(jié)。
在授予Fujimura等人的美國(guó)專利號(hào)4848747中敘述了另一個(gè)示例，這些專利公開了一種帶有用纖維增強(qiáng)的塑料背板的鐵質(zhì)球棒頭.以增加擊球點(diǎn)。使用一個(gè)環(huán)固定該背板的位置。
在授予Nakanishi等人的美國(guó)專利號(hào)4928972和4964640中敘述了另一個(gè)示例，這些專利公開了一種由不銹鋼構(gòu)成的鐵質(zhì)球棒頭，它有一個(gè)在后凹進(jìn)部分中的纖維增強(qiáng)件，對(duì)于沖擊和震動(dòng)提供一個(gè)阻尼裝置，它還帶有用于增加慣量矩的裝置，用于調(diào)節(jié)重心的裝置，以及用于增加背板強(qiáng)度的裝置。
另一個(gè)示例是授予Take的美國(guó)專利號(hào)5190290，該專利公開了一種鐵質(zhì)球棒頭，它有一個(gè)金屬本體，一個(gè)由重量輕的材料比如塑料構(gòu)成的填充件，以及一個(gè)模制在金屬本體和該填充件上的用纖維增強(qiáng)的樹脂。
另一個(gè)示例是授予Oku的美國(guó)專利號(hào)5411264，該專利公開了一種金屬本體，它有一個(gè)向后面伸展的凸緣和一個(gè)彈性的纖維面板，為的是提高慣量矩，并且將球棒頭的震動(dòng)減到最小。
另一個(gè)示例是授予Aizawa等人的美國(guó)專利號(hào)5472201，該專利公開了一種鐵質(zhì)球棒頭，它帶有一個(gè)由不銹鋼構(gòu)成的本體，一個(gè)由用纖維增強(qiáng)的樹脂構(gòu)成的面板，以及一個(gè)由一種金屬構(gòu)成的保護(hù)層，為的是提供較深的重心、并且減小沖擊。
另一個(gè)示例是授予Meyer的美國(guó)專利號(hào)5326106，該專利公開了一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它帶有一個(gè)金屬葉片部分和由一種重量輕的材料比如用纖維增強(qiáng)的樹脂構(gòu)成的球桿孔件。
另一個(gè)示例是授予Aizawa等人的美國(guó)專利號(hào)4664383，該專利公開了一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它帶有一個(gè)用多層增強(qiáng)的合成樹脂覆蓋的金屬芯，為的是使得球的擊打距離更遠(yuǎn)。
另一個(gè)示例是授予Yoneyama的美國(guó)專利號(hào)4667963，該專利公開了一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它帶有一個(gè)金屬底部和一個(gè)由用纖維增強(qiáng)的樹脂材料構(gòu)成的填充件，為的是使得球的擊打距離更遠(yuǎn)。
先有技術(shù)都沒有公開一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它由多種材料構(gòu)成，重心低，減小震動(dòng)，并且有較大的慣量矩。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于一種用來(lái)在制成品中使用的鎳-鎢-鉻合金。該鎳-鎢-鉻合金最好是可鑄造的，它的密度范圍最好為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，并且，它的Rockwell硬度的范圍由50到85。鎢使得該合金增加密度，而鉻使得Rockwell硬度和耐腐蝕能力提高。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種高爾夫球棒頭，該高爾夫球棒頭的一部分包括一種可鑄造的鎳-鎢-鉻合金，該合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，而它的Rockwell硬度的范圍由50到85。
本發(fā)明的另一方面是一種完全包括一種可鑄造的鎳-鎢-鉻合金的高爾夫球棒頭，該合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，而它的Rockwell硬度的范圍由50到85。
本發(fā)明的另一方面是一種制成品，該物品的一部分由一種可鑄造的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成，該合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，而它的Rockwell硬度的范圍由50到92。
圖1是按照第一實(shí)施例的鐵質(zhì)球棒頭的部件分解圖；圖2是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的側(cè)向部件分解圖；圖3是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的前視平面圖；
圖4是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的后視平面圖；圖5是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的趾側(cè)視圖；圖6是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的根側(cè)視圖；圖7是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的頂視平面圖；圖8是圖1所示的鐵質(zhì)球棒頭的底視平面圖；圖9是高爾夫球棒頭的趾側(cè)視圖，示出了穿過(guò)重心的慣量矩；圖10是高爾夫球棒頭的頂視平面圖，示出了穿過(guò)重心的慣量矩；圖11是高爾夫球棒頭的前視平面圖，示出了穿過(guò)重心的慣量矩；圖12是高爾夫球棒頭的前透視圖，示出了穿過(guò)重心的慣量矩；圖13是按照第二實(shí)施例的鐵質(zhì)球棒頭的部件分解前透視圖；圖14是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的部件分解后透視圖；圖15是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的后視平面圖；圖16是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的頂視平面圖；圖17是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的底視平面圖；圖18是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的前視平面圖；圖19是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的趾側(cè)視圖；以及圖20是圖13所示的鐵質(zhì)球棒頭的根側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的制成品由一種鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成。這種鎳-鎢-鉻合金使得該制成品可以有好的機(jī)械性能，耐腐蝕能力，非常好的拋光外觀，能夠進(jìn)行熔模鑄造，成本低，以及類似優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的鎳-鎢-鉻合金最好包括35％到70％重量的鎳，20-35％重量的鎢和10-30％重量的鉻。此鎳-鎢-鉻合金的密度范圍最好由9.0g/cm3到10.5g/cm3，更可取地由9.2g/cm3到10.0g/cm3，而最可取地為9.3g/cm3。此鎳-鎢-鉻合金的Rockwell硬度的范圍最好由50到92，更可取地由75到92，而最可取地由80到91。
表1和表2提供了關(guān)于鎳-鎢-鉻合金的組成的示例，這些鎳-鎢-鉻合金示例中每一個(gè)示例的密度，以及這些鎳-鎢-鉻合金示例中每一個(gè)示例的Rockwell硬度B的信息。這些示例中的每個(gè)示例的金相照片表明每個(gè)示例都是單一的固體相。采用如在Hardness testing，ASMInternational，1987中描述的那樣對(duì)于Rockwell硬度B的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)測(cè)量Rockwell硬度，在這里把該資料的有關(guān)部分結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。采用Rockwell硬度C檢驗(yàn)測(cè)量示例7，對(duì)于示例7的測(cè)量結(jié)果是按照Rockwell硬度C的標(biāo)準(zhǔn)為34。這些結(jié)果表明鎳-鎢-鉻合金的這些示例能夠?qū)崿F(xiàn)非常光亮的拋光。
表1
表2
一種優(yōu)選的制成品是高爾夫球棒頭，最優(yōu)選的是鐵質(zhì)的高爾夫球棒頭，該高爾夫球棒頭可以是一個(gè)輕擊棒或者木級(jí)棒(wood)。在題為A Golf Club Head with an Insert Having Integral Tabs的美國(guó)專利號(hào)6238302和題為Putter Head的美國(guó)專利號(hào)6471600中公開了能夠采用本發(fā)明的鎳-鎢-鉻合金的這樣的輕擊棒，在這里將這些專利的全文結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。在題為Weighting System for a GolfClub Head的美國(guó)專利號(hào)6434811中公開了能夠采用本發(fā)明的鎳-鎢-鉻合金的這樣的木級(jí)棒，在這里將該專利的全文結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。
如在圖1-8中所示，按照第一實(shí)施例的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭整體地用附圖標(biāo)記20表示。該球棒頭20最好由三個(gè)主要部件構(gòu)成一個(gè)周邊件22，一個(gè)中心件24和一個(gè)面板26。該球棒頭20的范圍可以由L形鐵頭(l-iron)到高楔形鐵頭(lob-wedge)，弧線角(loft angle)的范圍最好由15度到60度?？梢圆捎靡环N過(guò)程把三個(gè)主要部件組裝成球棒頭20，這種過(guò)程比如是在2002年9月20日提交的題為Methodfor Manufacturing Iron Golf Club Head的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/065150中公開的過(guò)程，在這里將該專利的全文結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。
周邊件22由本發(fā)明的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成。該周邊件22有一個(gè)底壁28，一個(gè)由該底壁28的趾端向上伸展的趾壁30，一個(gè)靠近底壁28的根端由底壁28向上伸展的根壁32，以及一個(gè)在底壁28的根端由底壁28向外伸展的球桿孔件34。最好將球桿孔件34偏置。球桿孔件34有一個(gè)孔36，用來(lái)容納一根軸，并且，當(dāng)球棒頭20處于未示出的擊打高爾夫球的準(zhǔn)備擊球位置時(shí)，球桿孔件34最好在趾壁30的上端的下面?？?6最好穿過(guò)整個(gè)球桿孔件34伸展，提供一個(gè)短的直的中空的球桿孔件，比如在美國(guó)專利號(hào)4995609中公開的球桿孔件那樣，在這里將該專利的有關(guān)部分結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。
底壁28最好有一個(gè)形成腔室的外表面，在球棒擺動(dòng)的過(guò)程中該外表面與地面接觸。如在圖8中所示，底壁28的寬度“Ws”的范圍最好為由1.00英寸到1.75英寸，最可取地為1.25英寸。底壁28也有長(zhǎng)度“Ls”，由趾端到孔36的開始處，它的范圍最好為由2.5英寸到3.5英寸，最可取地為3.0英寸。
如在圖5中所示，趾壁30最好有一個(gè)長(zhǎng)度“LT”，它的范圍最好為由1.5英寸到2.5英寸，最可取地為2.0英寸。趾壁30最好有一定寬度，由趾壁30的下端到上端變窄。
如在圖6中所示，根壁32最好有一個(gè)長(zhǎng)度“LH”，它的范圍最好為由0.5英寸到1.5英寸，最可取地為1.0英寸。根壁32最好有一個(gè)寬度，由根壁32的下端到上端變窄。
一般說(shuō)來(lái)，周邊件22使得球棒頭20有較大的慣量矩，這是由于沿著球棒頭20的周邊它有相對(duì)較大的質(zhì)量。進(jìn)而，屬于底壁28的質(zhì)量降低了球棒頭20的重心，在擊打高爾夫球時(shí)有利于產(chǎn)生較高的軌道。周邊件22最好占球棒頭20的體積的15％到50％，并且最好占球棒頭20的質(zhì)量的50％到80％。
中心件24由一種非金屬材料構(gòu)成，優(yōu)選的材料包括塊體模制的復(fù)合物，薄片模制的復(fù)合物，熱固化材料，以及熱塑性材料。一種優(yōu)選的塊體模制復(fù)合物是帶有增強(qiáng)纖維的樹脂材料。這樣的樹脂包括聚酯，乙烯酯，以及環(huán)氧樹脂。這樣的纖維包括碳纖維，玻璃纖維，芳族聚酰胺，或者它們的組合。優(yōu)選的薄片模制復(fù)合物與塊體模制復(fù)合物類似，然而其形式為薄片形式。優(yōu)選的熱塑性材料包括與比如上面公開的那些纖維集成在一起的可以注入模制的材料。這些熱塑性材料包括聚酯，聚乙烯，聚酰胺，聚丙烯，聚氨酯，以及類似材料。
中心件24主要是一個(gè)用于面板26的支承件，因此，該中心件應(yīng)該能夠經(jīng)受沖擊作用力，而不會(huì)損壞。該中心件24也可以減小在擊打球期間球棒頭20的振動(dòng)。中心件24最好占球棒頭20的體積的25％到75％，并且最好占球棒頭20的質(zhì)量的10％到30％。
中心件24最好有一個(gè)本體部分38，一個(gè)凹進(jìn)部分40，一個(gè)前表面42，一個(gè)后表面43，一個(gè)底表面44，一個(gè)頂表面46，一個(gè)趾表面48，一個(gè)根表面50以及一個(gè)凸緣52。前表面42的角度最好近似地為球棒頭20的角度。因此，如果球棒頭是一個(gè)5號(hào)鐵頭(5-iron)，那么，前表面最好有一個(gè)大約27度的角度。本體部分38最好由底表面44向上變窄。
中心件24設(shè)置在周邊件22的底壁28的內(nèi)表面上。中心件24的趾表面48最好與周邊件22的趾壁30的內(nèi)表面接合。中心件24的根表面50最好與周邊件22的根壁32接合。頂表面46最好產(chǎn)生球棒頭20的頂部線。凸緣52由頂表面46向外在前表面42上方伸展，從而產(chǎn)生一個(gè)頂蓋，為的是固定面板26。也把面板26緊固在周邊件22的一個(gè)凸起邊沿60內(nèi)。
面板26最好由一種重量輕的材料構(gòu)成。此重量輕的材料的密度最好比周邊件的材料低。這樣的重量輕的材料包括鈦材料，不銹鋼，無(wú)定形金屬以及類似材料。這樣的鈦材料包括純鈦和鈦合金，比如6-4鈦合金，6-22-22鈦合金，4-2鈦合金，SP-700鈦合金(可以由NipponSteel of Tokyo，Japan公司獲得)，可以由Diado Steel of Tokyo，Japan公司獲得的DAT 55G鈦合金，可以由RTI International Metalsof Ohio公司獲得的Ti 10-2-3 Beta-C鈦合金以及類似材料。最好通過(guò)鑄造，鍛造，成形，機(jī)械加工，粉末金屬成形，金屬注入模制(metal-in jection-molding)，電化學(xué)研磨，以及類似方法制造出面板26。
面板26有一個(gè)內(nèi)表面56和一個(gè)外表面54，該內(nèi)表面最好與中心件24的前表面接合，而后表面最好在其上有刻痕線(未示出)。面板的厚度范圍最好為由0.040英寸到0.250英寸，更可取地由0.06英寸到0.130英寸，而最可取地為0.075英寸。
球棒頭20的總體積的范圍最好為由40.0立方厘米到55.0立方厘米，更可取地由45.0立方厘米到55.0立方厘米，而最可取地為50.8立方厘米。球棒頭20的質(zhì)量范圍最好為由240克到270克，更可取地由245克到260克，而最可取地為253克。
周邊件22的總體積的范圍最好為由10.0立方厘米到32.0立方厘米，更可取地由15.0立方厘米到20.0立方厘米，而最可取地為18.8立方厘米。周邊件22的質(zhì)量范圍最好為由100克到240克，更可取地由150克到200克，而最可取地為185克。
中心件24的總體積的范圍最好為由7.0立方厘米到35.0立方厘米，更可取地由15.0立方厘米到30.0立方厘米，而最可取地為28.0立方厘米。中心件24的質(zhì)量范圍最好為由9克到70克，更可取地由25克到60克，而最可取地為45克。
面板26的總體積的范圍最好為由4.0立方厘米到8.0立方厘米，更可取地由4.5立方厘米到6.0立方厘米，而最可取地為5.3立方厘米。面板26的質(zhì)量范圍最好為由15克到50克，更可取地由20克到30克，而最可取地為24克。
圖13-20示出了按照第二實(shí)施例的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭。該鐵質(zhì)高爾夫球棒頭20’包括一個(gè)由本發(fā)明的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成的周邊件22’，一個(gè)由一種非金屬材料構(gòu)成的中心件24’，以及一個(gè)由密度比周邊件22’的材料低的一種金屬材料構(gòu)成的面板26’。
周邊件22’與第一實(shí)施例的周邊件22類似，并且有一個(gè)底壁28，一個(gè)趾壁30，一個(gè)根壁32以及一個(gè)球桿孔件34，此球桿孔件帶有一個(gè)孔36，用來(lái)容納一根軸。此外，周邊件22′有一個(gè)頂壁32，此壁由趾壁30的上端伸展到根壁32的上端。頂壁62，底壁28，趾壁30和根壁32形成一個(gè)穿過(guò)周邊件22′的開口64。對(duì)于底壁28，趾壁30和根壁32來(lái)說(shuō)，周邊件22’有與第一實(shí)施例的球棒頭20的周邊件22類似的尺寸。
周邊件22’使得球棒頭20’有較大的慣量矩，這是由于在球棒頭20’的周邊它有相對(duì)較大的質(zhì)量。進(jìn)而，屬于底壁28的質(zhì)量降低了球棒頭20’的重心，在擊打高爾夫球期間有利于產(chǎn)生較高的軌道。周邊件22’最好占球棒頭20’的體積的15％到50％，并且最好占球棒頭20’的質(zhì)量的50％到80％。
中心件24’由一種非金屬材料構(gòu)成，比如塊體模制的復(fù)合物，薄片模制的復(fù)合物，熱固化材料或熱塑性材料。中心件24’支承著面板26，并且用來(lái)減小在擊打球時(shí)球棒頭20’的振動(dòng)。中心件24’最好占球棒頭20’的體積的25％到75％，并且最好占球棒頭20’的質(zhì)量的10％到30％。
中心件24’最好有一個(gè)本體部分38’，一個(gè)凹進(jìn)部分40’，一個(gè)前表面42，一個(gè)后表面43，一個(gè)底表面44，一個(gè)頂表面46，一個(gè)趾表面48以及一個(gè)根表面50。在本體部分38’的后表面43中形成凹進(jìn)部分40’，并且該凹進(jìn)部分可以為大量的適當(dāng)構(gòu)形中的任何一個(gè)構(gòu)形。本體部分22’最好由底表面44向上變窄。
中心件24’設(shè)置在周邊件22’的開口64中，使底部44與周邊件22’的底壁28的內(nèi)表面接觸。中心件24’的趾表面48最好與周邊件22’的趾壁30的內(nèi)表面接合。中心件24’的根表面50最好與周邊件22’的根壁32接合。頂表面46最好與周邊件22’的頂壁62的內(nèi)表面接合。
面板26也設(shè)置在周邊件22’的開口64中。最好把周邊件22’模鍛成把面板26固定在開口64中。替代地，也可以把面板26焊接到周邊件22′上，或者用一種粘接劑把面板固定在其位置。面板26有一個(gè)內(nèi)表面56和一個(gè)外表面54，該內(nèi)表面最好與中心件24’的前表面42接合，而后表面最好有在其上形成的刻痕線55。如上面描述過(guò)的那樣，面板26由一種重量輕的材料構(gòu)成，并且，它的厚度范圍最好為由0.040英寸到0.250英寸，更可取地由0.06英寸到0.130英寸，而最可取地為0.075英寸。
圖9-12示出了穿過(guò)高爾夫球棒頭的重心的慣量軸線。這些慣量軸線用X，Y和Z表示。X軸線由高爾夫球棒頭20的后面穿過(guò)重心CG伸展到面板26。Y軸線由高爾夫球棒頭20的根端75穿過(guò)重心CG伸展到高爾夫球棒頭20的趾端70。Z軸線由底壁穿過(guò)重心CG伸展到頂部線80。
如在Ralph Maltby的Golf Club Design，F(xiàn)itting，Alteration& Repair的第4版中定義的那樣，高爾夫球棒頭的重心或質(zhì)心是由當(dāng)把球棒頭懸掛起來(lái)時(shí)它取得平衡的兩點(diǎn)或更多點(diǎn)的豎直相交線確定出的在球棒頭內(nèi)部的一個(gè)點(diǎn)。在Golf Club Design，F(xiàn)itting，Alteration & Repair中提供了對(duì)于重心的這個(gè)定義的更詳盡的解釋。
最好使用一個(gè)檢驗(yàn)框架(XT，YT，ZT)隨后轉(zhuǎn)移到一個(gè)頭部框架(XH，YH，ZH)上測(cè)量高爾夫球棒頭20，20’的重心和慣量矩?？梢允褂迷谄渖嫌袃蓚€(gè)稱重天平的重心臺(tái)獲得高爾夫球棒頭20的重心，如在2001年2月27日提交的題為High Moment of Inertia Composite GolfClub的正在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?9/796951中公開的那樣，在這里將它的全文結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。如果存在一根軸，就將它移開，并且用一個(gè)球桿孔件立方體(hosel cube)替換它，該立方體有與高爾夫球棒頭的軸線垂直的多個(gè)表面。給定了高爾夫球棒頭的重量之后，當(dāng)把高爾夫球棒頭同時(shí)放在兩個(gè)天平上并且沿著一個(gè)特定的方向即X方向，Y方向，或者Z方向稱重時(shí)，兩個(gè)天平使得可以確定出高爾夫球棒頭的重量分布。
一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明的高爾夫球棒頭20，20’關(guān)于Z軸線的慣量矩Izz的范圍最好由2200g-cm2到3000g-cm2，更可取地為由2400g-cm2到2700g-cm2，而最更可取地為由2472g-cm2到2617g-cm2。高爾夫球棒頭20關(guān)于Y軸線的慣量矩Iyy的范圍最好由400g-em2到700g-cm2，更可取地為由500g-cm2到600g-cm2，而最更可取地為由530g-cm2到560g-cm2。高爾夫球棒頭20關(guān)于X軸線的慣量矩Ixx的范圍最好由2450g-cm2到3200g-cm2，更可取地為由2500g-cm2到2900g-cm2，而最更可取地為由2650g-cm2到2870g-cm2。
為了作比較，Callaway Golf Company of Carlsbad，California公司的新的BIG BERTHA5-iron的慣量矩Izz為2185g-cm2，慣量矩Iyy為585g-cm2，慣量矩Ixx為2407g-cm2。
采用標(biāo)準(zhǔn)的開氣(open-air)熔模鑄造步驟通過(guò)對(duì)鎳-鎢-鉻合金進(jìn)行熔模鑄造形成制成品。一般在1720攝氏度的溫度下進(jìn)行熔模鑄造。最好采用1％重量的硅，使得在進(jìn)行鑄造的過(guò)程中在熔化物中的其它成分有流動(dòng)性，這將使得可以充滿薄壁并且減少砂眼。
權(quán)利要求
1.一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它包括周邊件，其有底壁，在所述底壁的第一端由所述底壁向上伸展的趾壁，在所述底壁的第二端由所述底壁向上伸展的球桿孔件，以及由所述底壁向上伸展的根壁，由鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成的所述周邊件的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，其它的Rockwell硬度的范圍由50到92；連接到所述周邊件上的中心件，所述中心件由一種非金屬材料構(gòu)成，并且有前表面，后表面，底表面，頂表面，趾表面以及根表面，所述中心件有在本體部分的后表面中形成的腔；以及由一種密度比鎳-鎢-鉻合金低的金屬材料構(gòu)成的面板，所述面板連接到所述周邊件上，并且設(shè)置在所述中心件的前表面的上方。
2.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述周邊件還包括頂壁，所述頂壁由所述趾壁的上端伸展到所述根壁的上端。
3.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述面板的金屬材料為一種鈦合金。
4.按照權(quán)利要求6所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述面板的厚度范圍為由0.040英寸(0.102厘米)到0.250英寸(0.635厘米)。
5.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述中心件由一種塊體模制復(fù)合物構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述中心件由一種熱塑性材料構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述中心件還包括凸緣，所述凸緣在所述頂表面與所述前表面的相交部位由所述頂表面伸展，且其中，所述面板的頂部線與所述中心件的所述凸緣接觸。
8.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述球棒頭的穿過(guò)重心的慣量矩Ixx至少為2600g-cm2，而穿過(guò)重心的慣量矩Izz至少為2400g-cm2。
9.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述周邊件占高爾夫球棒頭的體積百分比為15％到50％，并且占高爾夫球棒頭的質(zhì)量百分比為50％到80％。
10.按照權(quán)利要求1所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述中心件占高爾夫球棒頭的體積百分比為25％到75％，并且占高爾夫球棒頭的質(zhì)量百分比為10％到30％。
11.一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它包括由可鑄造的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成的本體，所述合金包括重量百分比35％到70％的鎳，重量百分比20-35％的鎢以及重量百分比10-30％的鉻，所述鎳-鎢-鉻合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，且它的Rockwell硬度的范圍由50到92。
12.按照權(quán)利要求11所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述鎳-鎢-鉻合金包括重量百分比35％到50％的鎳，重量百分比30-35％的鎢，重量百分比20-30％的鉻以及重量百分比1％的硅。
13.按照權(quán)利要求15所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述鎳-鎢-鉻合金的密度范圍為由9.2g/cm3到10.0g/cm3。
14.按照權(quán)利要求14所述的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，其特征在于，所述鎳-鎢-鉻合金的Rockwell硬度的范圍由80到91。
15.一種鐵質(zhì)高爾夫球棒頭，它包括本體，其具有面板，頂壁，底部，根端和趾端，本體的一部分由一種可鑄造的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成，所述合金包括重量百分比35％到70％的鎳，重量百分比20-35％的鎢，以及重量百分比10-30％的鉻，所述鎳-鎢-鉻合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，且它的Rockwell硬度的范圍由50到92。
16.一種制成品，它包括由一種可鑄造的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成的本體，所述合金包括重量百分比35％到70％的鎳，重量百分比20-35％的鎢以及重量百分比10-30％的鉻，所述鎳-鎢-鉻合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，且它的Rockwell硬度的范圍由50到92。
17.一種制成品，它包括由一種可以鑄造的鎳-鎢-鉻合金構(gòu)成的本體，所述合金包括重量百分比35％到70％的鎳，重量百分比20-35％的鎢以及重量百分比10-30％的鉻，所述鎳-鎢-鉻合金的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，且它的Rockwell硬度的范圍由80到92。
18.一種制造物品的方法，它包括由一種包括重量百分比35％到70％的鎳，重量百分比20-35％的鎢以及重量百分比10-30％的鉻的組成物熔模鑄造出所述物品；其中，所述熔模鑄造的物品的密度范圍為由9.0g/cm3到10.5g/cm3，且它的Rockwell硬度的范圍由80到92。
19.按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述組成物還包括重量百分比1％的硅。
20.按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述制成品是高爾夫球棒頭的一部分。
全文摘要
一種用于制成品比如高爾夫球棒頭(20)的一部分的鎳－鎢－鉻合金。該鎳－鎢－鉻合金的密度范圍最好為由9.0g/cm
文檔編號(hào)C22C19/05GK1829558SQ200480022164
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者U·V·德什穆克 申請(qǐng)人:卡拉韋高爾夫公司