(57)【要約】【課題】高い強度及び延性を備えると共に、低コストで製造できるゴルフクラブヘッド用合金及びゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含むことを特徴とする。すず及び鉄を添加することにより、成形性（流動性）が向上するため、製造材料のコスト及び製造コストを下げることができる。クロムを添加することによって、耐エッチング性及び耐酸化性を高めることができ、硬化能、高温強度及び耐磨耗性を高めることができる。アルミニウムを添加することによって、結晶粒の成長を抑制することができ、酸化物及び窒化物の分散を促し、結晶粒のサイズが大きくならずに済むことで、延性、加工性及び靭性を高めることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド用合金。
【請求項２】
前記不純物は、総含有量が０．４ｗｔ％未満の炭素、水素、酸素及び窒素であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド用合金。
【請求項３】
請求項１に記載の合金で作られるゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッド用合金及びゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブヘッドは、打球を安定させるため、所定の強度の他、耐磨耗性も要求され、同時に、両手に受ける負荷を軽減させるため、有効に軽量化することも求められている。また、製造コストの増加による製品価格の上昇を抑制するために、成型プロセスを簡易にすることも考慮しなければならない。
【０００３】
従来、例えば（６Ａｌ-４Ｖ Ｔｉ）合金及び（６Ａｌ-１Ｍｏ-１Ｖ-２Ｚｒ Ｔｉ）合金などを用いて作ったヘッドは、所定の強度を有すると共に、耐磨耗性をも備えるため、多くのゴルファーに受け入れられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許出願第９３１１８７６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の合金を用いれば、一般の基準を満たした高強度及び高耐磨耗性を備えたゴルフクラブヘッドを作成し得るが、上記合金におけるバナシウム、モリブテンは、希少な金属であるため、製品が高価になる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高い強度及び延性を備えると共に、低コストで製造できるゴルフクラブヘッド用合金及びゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、一観点によれば、本発明は、アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド用合金を提供する。
【０００８】
前記合金において、前記不純物は、総含有量が０．４ｗｔ％未満の炭素、水素、酸素及び窒素であることが好ましい。
【０００９】
また、他の観点によれば、本発明は、アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含んだ合金で作られるゴルフクラブヘッドをも提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の上記合金によれば、すず及び鉄を添加することにより、成形性（流動性）が向上するため、製造材料のコスト及び製造コストを下げることができる。クロムを添加することによって、耐エッチング性と耐酸化性を高めることができ、硬化能、高温強度及び耐磨耗性を高めることができる。アルミニウムを添加することによって、結晶粒の成長を抑制することができ、酸化物及び窒化物の分散を促し、結晶粒のサイズが大きくならずに済むことで、延性、加工性及び靭性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含むことを特徴とする。前記合金において、前記不純物は、総含有量が０．４ｗｔ％未満の炭素、水素、酸素及び窒素であることが好ましい。
【００１２】
チタンは、質量が軽く、硬度が高く、強度が高いなどの特性を有し、この例においてマトリックスとする。アルミニウムは、優れた脱酸素剤であり、マトリックスとしての多量のチタンにアルミニウム５．２ｗｔ％を配合すると、合金の比重を低くすることができ、作られるゴルフクラブヘッドはより軽い単位体積重量を有するようになる。また、アルミニウムにより、合金結晶粒の成長を抑制し、酸化物及び窒化物の分散を促し、結晶粒のサイズが大きくならずに済むことで、延性、加工性及び靭性を高めることができる。
【００１３】
クロムは、合金材料の耐エッチング性及び耐酸化性を上げることができ、且つ硬化性、高温強度及び耐磨耗性を高めることができる。また、クロム１．０％を用いたゴルフクラブヘッドに、電気メッキ処理をさらに施すと、耐エッチング性及び酸化性を大幅に高めることができる。
【００１４】
すず及び鉄は、合金の成形性（流動性）を有効に高めることができる。この例において、鉄１．０ｗｔ％とすず１．０ｗｔ％とを添加すると、製造プロセス及び後続処理の加工性を改良することができ、材料コスト及び製造コストを有効に下げることができる。
【００１５】
以下、実施例により、従来例と対比しながらこの発明について更に詳細な説明をする。
【００１６】
（実施例）
本発明用の合金による効果を検証するために、室温にて、本発明用合金と従来の（６Ａｌ-４Ｖ Ｔｉ）合金及び（６Ａｌ-１Ｍｏ-１Ｖ-２Ｚｒ Ｔｉ）合金との機械的特性を測定する実験を行った。実験結果を表１に示す。
【００１７】
本実験において、クロム含有のＣｒＡｌ合金、鉄含有のＦｅＡｌ合金及びすず含有のＳｎＡｌ合金を使って、電極を作製した。真空度１Ｐａ以下のもとで真空溶融を２回行い、２回目の真空溶融のときの炭素、水素、酸素及び窒素の総含有量を０．４ｗｔ％未満に制御する。これで、本発明用の合金が得られる。
【００１８】
【表１】
2011179033.tif 000002
【００１９】
上記表１から、本発明用の合金によるゴルフクラブヘッドは、降伏強度、引張強度及び延伸強度などの機械性質が優れることが分かる。また、本発明用の合金は、希少な金属のバナシウム、モリブテンなどを使わないので、ゴルフクラブヘッドの低コスト化を図ることができる。
【００２０】
上述のように、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、アルミニウム５．２ｗｔ％、クロム１．０ｗｔ％、鉄１．０ｗｔ％、すず１．０ｗｔ％、及び残部としての不純物と、０ｗｔ％でないチタンを含み、Ａｌを添加することにより、合金の比重を大幅に下げることができ、結晶粒の成長を抑制することができ、酸化物及び窒化物の分散を促し、結晶粒のサイズが大きくならずに済むことで、延性、加工性及び靭性を高めることができる。鉄及びすずを添加すると、有効に成形性（流動性）を上げることができ、材料コスト及び製造コストを有効に下げることができる。クロムを添加することにより、ゴルフクラブヘッドの耐エッチング性及び耐酸化性を上げることができ、且つ硬化性、高温強度及び耐磨耗性を高めることができる。従って、高い機械的特性を有する合金となり、より低い製造プロセスコストで、軽量で、強度、耐磨耗性がよく、且つ打球時の安定性などが従来合金によるゴルフクラブヘッドよりも優れた本発明の合金によるゴルフクラブヘッドを作ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のゴルフクラブヘッドは、ゴルフクラブヘッドの低コスト化に有用である。