(57)【要約】  【課題】  チタン合金を利用して少なくとも一個のヘッド部材を製造することにより、ゴルフクラブヘッドの硬度と機械強度を高めることができる。  【解決手段】  チタン合金で少なくとも一個のヘッド部材を予備製造する段階と、マルテンサイトを発生し始める臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱する段階と、上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以上に３０分間以内で維持させる段階と、１０℃／Ｓ以上の冷却スピードで上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以下まで迅速に降下する段階と、上記ヘッド部材を熱処理の温度まで加熱させ、上記熱処理の温度は４５０℃以上で、かつ上記ヘッド部材の温度を上記熱処理の温度に少なくとも１時間維持する段階と、上記ヘッド部材を室温まで冷却する段階とを含むように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）チタン合金で少なくとも一個のヘッド部材を予備製造する段階と、
ｂ）マルテンサイトを発生し始める臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱する段階と、
ｃ）上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以上に維持させ、その保持温度は３０分間以内である段階と、
ｄ）１０℃／Ｓ以上の冷却スピードで上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以下まで迅速に降下する段階と、
ｅ）上記ヘッド部材を熱処理の温度まで加熱させ、上記熱処理の温度は４５０℃以上で、かつ保持時間は１時間から８時間までの間である段階と、
ｆ）上記ヘッド部材を室温まで冷却する段階と、
を含む高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項２】
上記ヘッド部材はゴルフクラブヘッドを組み立てるためのもので、その硬度はＨＲＣ３４から５０の間で、引張強度は１０３４Ｎ／ｍｍ２から１１７２Ｎ／ｍｍ２までの間で、さらに降伏強度は９３１Ｎ／ｍｍ２から１０６９Ｎ／ｍｍ２までの間であることを特徴とする請求項１記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項３】
上記チタン合金はαβ型チタン合金からなることを特徴とする請求項１記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項４】
上記マルテンサイトを発生し始める臨界温度は上記αβ型チタン合金のβ相転移温度より低くなることを特徴とする請求項３記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項５】
上記αβ型チタン合金はTi-2Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-2V合金、Ti-6Al-4V合金またはTi-5Al-1Fe合金からなることを特徴とする請求項３記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項６】
上記αβ型チタン合金はTi-6Al-4V合金である場合、上記ヘッド部材の臨界温度は８００℃から９８０℃までの間であることを特徴とする請求項５記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項７】
冷却媒介により上記ヘッド部材を冷却し、上記冷却媒介は液体窒素、水、鉱物油または植物油からなることを特徴とする請求項１記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項８】
上記αβ型チタン合金はTi-6Al-4V合金である場合、上記ヘッド部材の熱処理温度は４５０℃から６００℃までの間であることを特徴とする請求項５記載の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
【請求項９】
高強度チタン合金部材により製造されるゴルフクラブヘッド部材において、上記ゴルフクラブヘッド部材に使用される高強度チタン合金は、
ａ）αβ型チタン合金をマルテンサイトを発生する臨界温度以上まで加熱する段階と、
ｂ）上記αβ型チタン合金の上記臨界温度以上において最長３０分間維持させる段階と、
ｃ）１０℃／Ｓ以上の冷却スピードで上記αβ型チタン合金の温度を室温まで冷却する段階と、
ｄ）上記αβ型チタン合金を再び熱処理の温度まで加熱させ、上記熱処理の温度は４５０℃以上で、かつ上記αβ型チタン合金を上記熱処理の温度に少なくとも１時間維持させる段階と、
ｅ）上記αβ型チタン合金を室温まで冷却する段階とを含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１０】
上記αβ型チタン合金の硬度はＨＲＣ３４から５０の間で、引張強度は１０３４Ｎ／ｍｍ２から１１７２Ｎ／ｍｍ２までの間で、さらに降伏強度は９３１Ｎ／ｍｍ２から１０６９Ｎ／ｍｍ２までの間であることを特徴とする請求項９記載のゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１１】
上記αβ型チタン合金がマルテンサイトを発生し始める臨界温度は上記αβ型チタン合金のβ相転移温度より低くなることを特徴とする請求項９記載のゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１２】
上記αβ型チタン合金はTi-2Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-2V合金、Ti-6Al-4V合金またはTi-5Al-1Fe合金からなることを特徴とする請求項９記載のゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１３】
上記Ti-6Al-4V合金の臨界温度は８００℃から９８０℃までの間であることを特徴とする請求項１２記載のゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１４】
冷却媒介により上記αβ型チタン合金を冷却し、上記冷却媒介は液体窒素、水、鉱物油または植物油からなることを特徴とする請求項９記載のゴルフクラブヘッド部材。
【請求項１５】
上記Ti-6Al-4V合金の熱処理温度は４５０℃から６００℃までの間であることを特徴とする請求項１２記載のゴルフクラブヘッド部材。
【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部材の製造方法及びゴルフクラブヘッド部材に関するもので、特にチタン合金を利用して少なくとも一個のヘッド部材を製造し、そしてその硬度およびその他の機械強度を高めることができる高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法及びゴルフクラブヘッド部材に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ゴルフクラブヘッドは打球の性能のアップに着眼しているため、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメント（Moment of Inertia）を増やすのが目前ゴルフクラブヘッドの技術分野における主要な目的である。一般として、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを増やそうとすると、ゴルフクラブヘッドの全体の体積を増やさなければならないため、大型化のゴルフクラブヘッドは現在のゴルフクラブヘッドの技術分野においては必然的な傾向である。しかしながら、ゴルフクラブヘッドの全体の重さを適当な範囲内に維持しなければならないという前提で、ゴルフクラブヘッドの全体の体積をさらに大きく増やそうとする時、ゴルフクラブヘッドの材料は比較的よい機械強度と伸展性を有する軽質の金属材料を選択的に使用しなければならない。
【０００３】
従来のゴルフクラブヘッドは大体ステンレスを採用し、例えばＳＵＳ６３０またはＳＵＳ４３１（アメリカ鋼鉄協会AISI標準６３０型と４３１型）であり、そして選択的に鋳造、鍛造またはその他の機械加工方式を利用して少なくとも一個のヘッド部材（例えば、フェース板またはヘッド本体等）を製造する。しかし、上述したステンレス材質の密度が比較的大きく、そして強度が比較的低いため、上述したステンレス材質により製造されたゴルフクラブヘッドでは、その周壁の肉厚はある程度の肉厚以上に達さなければ、一定の強度基準の要求に符合する（一定の強度基準の要求を満たす）ことができない。しかし、実際に使用すると、ゴルフクラブヘッドが重過ぎると、打球の正確性と安定性に影響を及ぼしてしまうとの設計上の要点により、上述したステンレス材料で製造されたヘッドの体積をさらに大きく増やすことができないという問題点があった。
【０００４】
上述した問題点を解決するため、一般の市場においてはゴルフクラブヘッドはチタン合金により製造されるヘッド部材を採用しており、例えばアメリカ特許番号第６，８８０，２２２号の「ゴルフクラブヘッドの製造方法（Method of manufacturing a golf club head ）」においては、チタン合金により製造されるゴルフクラブヘッドが採用されている。チタン合金の密度は相対的にステンレスより低く、そして相対的に比較的高い弾性変形の能力を有するため、ゴルフクラブヘッドの全体の重量を増やさないという前提でゴルフクラブヘッドの全体の体積を増やすことができると共に、慣性モーメントを増やし、そして打球の面積を拡大することができるため、打球の性能と打球の正確性を高めることができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】アメリカ特許番号第６，８８０，２２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来のチタン合金により製造されるゴルフクラブヘッドの部材において、一般として下記の問題点を有している。チタン合金の機械強度（例えば、硬度、引張強度および降伏強度等）が上述したステンレス材質より劣り、そしてチタン合金により製造されるゴルフクラブヘッドでは軽質という利点を有するが、その機械強度はやはり上述したステンレス材質により製造されるゴルフクラブヘッドより劣る。その他に、チタン合金ＳＰ７００は一般の市場における最良な機械強度を有するチタン合金の材質であるが、そのコストが一般のチタン合金（例えば、Ti-6Al-4VおよびTi-5Al-4V等）のコストより遥かに高いため、ゴルフクラブヘッドの製造コストも大幅に高くなるという問題点があった。このように、上記のような従来のチタン合金により製造されるゴルフクラブヘッド部材をさらに改良しなければならない。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、チタン合金で少なくとも一個のヘッド部材を予備製造し、上記ヘッド部材を臨界温度以上まで加熱し、そして適当な時間を維持させ、それから上記チタン合金の材質の比率と形状に対応して適当な冷却スピードを選択し、最後に上記ヘッド部材を熱処理の温度まで加熱させることにより、上記ゴルフクラブヘッド部材の機械強度を高めることができるため、本発明において確実かつ有効にゴルフクラブヘッドの構造強度を高めることができると同時に、高い慣性モーメントを有する体積の大きいゴルフクラブヘッドを製造することができる。
【０００８】
本発明の第一の目的は、チタン合金を利用して少なくとも一個のヘッド部材を予備製造し、上記ヘッド部材を臨界温度以上まで加熱し、そして適当な時間を維持させた後、適当な冷却スピードを選択して上記ヘッド部材を冷却し、最後に上記ヘッド部材に対して熱処理を行うことにより、チタン合金の全体の機械強度を高めることができる高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
本発明の第二の目的は、上述した加熱、冷却および熱処理の加工段階によって上記ヘッド部材の機械強度を高めることにより、高い慣性モーメントを有する体積の大きいゴルフクラブヘッドを製造することができる高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明による高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法は、下記のようになるものである。すなわち、
ａ）チタン合金で少なくとも一個のヘッド部材を予備製造する段階と、ｂ）マルテンサイトを発生し始める臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱する段階と、ｃ）上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以上に維持させ、その保持温度は３０分間以内である段階と、ｄ）１０℃／Ｓ以上の冷却スピードで上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以下まで迅速に降下する段階と、ｅ）上記ヘッド部材を熱処理の温度まで加熱させ、上記熱処理の温度は４５０℃以上で、かつ保持時間は１時間から８時間までの間である段階と、ｆ）上記ヘッド部材を室温まで冷却する段階とを含む。
【００１１】
本発明による高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法は、上記ヘッド部材はゴルフクラブヘッドを組み立てるためのもので、その硬度はＨＲＣ３４から５０の間で、引張強度は１０３４Ｎ／ｍｍ２（１５０ｋｓｉ）から１１７２Ｎ／ｍｍ２（１７０ｋｓｉ）までの間で、さらに降伏強度は９３１Ｎ／ｍｍ２（１３５ｋｓｉ）から１０６９Ｎ／ｍｍ２（１５５ｋｓｉ）までの間であることもできる。なお、１ｋｓｉ＝６．８９４８８Ｎ／ｍｍ２の換算式を用いている。また、上記チタン合金はαβ型チタン合金からなることもできる。また、上記マルテンサイトを発生し始める臨界温度は上記αβ型チタン合金のβ相転移温度より低くなることもできる。また、上記αβ型チタン合金はTi-2Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-2V合金、Ti-6Al-4V合金またはTi-5Al-1Fe合金からなることもできる。また、上記αβ型チタン合金はTi-6Al-4V合金である場合、上記ヘッド部材の臨界温度は８００℃から９８０℃までの間であることもできる。また、冷却媒介により上記ヘッド部材を冷却し、上記冷却媒介は液体窒素、水、鉱物油または植物油からなることもできる。また、上記αβ型チタン合金はTi-6Al-4V合金である場合、上記ヘッド部材の熱処理温度は４５０℃から６００℃までの間であることもできる。
【００１２】
また、本発明によるゴルフクラブヘッド部材は、高強度チタン合金部材により製造されるゴルフクラブヘッド部材において、上記ゴルフクラブヘッド部材に使用される高強度チタン合金は、ａ）αβ型チタン合金をマルテンサイトを発生する臨界温度以上まで加熱する段階と、ｂ）上記αβ型チタン合金の上記臨界温度以上において最長３０分間維持させる段階と、ｃ）１０℃／Ｓ（℃／秒）以上の冷却スピードで上記αβ型チタン合金の温度を室温まで冷却する段階と、ｄ）上記αβ型チタン合金を再び熱処理の温度まで加熱させ、上記熱処理の温度は４５０℃以上で、かつ上記αβ型チタン合金を上記熱処理の温度に少なくとも１時間維持させる段階と、ｅ）上記αβ型チタン合金を室温まで冷却する段階とを含む。
【００１３】
さらに、本発明によるゴルフクラブヘッド部材は、上記αβ型チタン合金の硬度はＨＲＣ３４から５０の間で、引張強度は１０３４Ｎ／ｍｍ２（１５０ｋｓｉ）から１１７２Ｎ／ｍｍ２（１７０ｋｓｉ）までの間で、さらに降伏強度は９３１Ｎ／ｍｍ２（１３５ｋｓｉ）から１０６９Ｎ／ｍｍ２（１５５ｋｓｉ）までの間であることもできる。また、上記αβ型チタン合金がマルテンサイトを発生し始める臨界温度は上記αβ型チタン合金のβ相転移温度より低くなることもできる。また、上記αβ型チタン合金はTi-2Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-1.5Mn合金、Ti-3Al-2V合金、Ti-6Al-4V合金またはTi-5Al-1Fe合金からなることもできる。また、上記Ti-6Al-4V合金の臨界温度は８００℃から９８０℃までの間であることもできる。また、冷却媒介により上記αβ型チタン合金を冷却し、上記冷却媒介は液体窒素、水、鉱物油または植物油からなることもできる。また、上記Ti-6Al-4V合金の熱処理温度は４５０℃から６００℃までの間であることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法によれば、チタン合金を利用して少なくとも一個のヘッド部材を予備製造し、上記ヘッド部材を臨界温度以上まで加熱し、そして適当な時間を維持させた後、適当な冷却スピードを選択して上記ヘッド部材を冷却し、最後に上記ヘッド部材に対して熱処理を行うことにより、チタン合金の全体の機械強度を高めることができるという利点がある。
【００１５】
本発明の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法によれば、上述した加熱、冷却および熱処理の加工段階によって上記ヘッド部材の機械強度を高めることにより、高い慣性モーメントを有する体積の大きいゴルフクラブヘッドを製造することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１を参照すると、本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法はには下記の段階が含まれる。チタン合金の材質を選択して少なくとも一個のヘッド部材（例えば、ゴルフクラブヘッドのフェース板およびヘッド本体の各部位など）を予備製造する。臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱し、そして上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以上の状態で一定時間維持する。それから、適当な冷却スピードを選択して迅速に上記ヘッド部材を冷却する。最後に、再び上記ヘッド部材を所定の熱処理の温度まで加熱し、そして上記ヘッド部材の温度を上記熱処理の温度に一定時間維持した後、上記ヘッド部材の温度を室温まで接近するように冷却する。
【００１８】
さらに詳しく言えば、図１を参照すると、本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法の第一段階Ｓ１においては、チタン合金の材質を選択して上記ヘッド部材を製造するための材料とする。α型チタン合金の機械強度はαβ型チタン合金に相対して比較的悪く、そして熱処理を行うことによって強化することもできず、さらにβ型チタン合金の耐熱性および抗酸化性もαβ型チタン合金に相対して比較的悪く、そして比重も比較的大きいため、本発明の実施例においてチタン合金は選択的にαβ型チタン合金（例えば、Ti-2Al-1.5Mn、Ti-3Al-1.5Mn、Ti-3Al-2V、Ti-6Al-4VまたはTi-5Al-1Feなど）を上記ヘッド部材の材質とする。また、αβ型チタン合金はさらにTi-6Al-4V （すなわち、重量百分率６％のアルミ、４％のバナジウムおよびその他のチタン金属）を選択し、そして鋳造、鍛造および／またはその他の機械加工方式を利用して上記αβ型チタン合金に対応して上記ヘッド部材に必要とする形状を製造する。
【００１９】
チタン金属（密度4.51g/cm3）、アルミ金属（密度2.70g/ cm3）、マンガン金属（密度7.20g/ 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することにより、それらによって製造されるαβ型チタン合金の密度は明らかにステンレス（例えばＳＵＳ６３０ステンレスの密度は7.80g/ cm3）の密度より低いため、αβ型チタン合金がゴルフクラブヘッドの製造に応用される時、一定の全体的な重量を維持する前提でゴルフクラブヘッドの全体の体積を大幅に増やすことができる。
【００２０】
再び図１を参照すると、本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法の第二段階Ｓ２においては、マルテンサイトを発生し始める臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱し、そして上記臨界温度は上記αβ型チタン合金のβ相転移温度より低くなければならず、さらに上記ヘッド部材の温度を上記臨界温度以上に少なくとも一つの保温時間を超過するように維持させる。上記αβ型チタン合金の温度が上記臨界温度以上に達した時、上記αβ型チタン合金はマルテンサイトに段々と転換し始め、上記αβ型チタン合金が上記臨界温度を超過した情況で一段の保温時間を維持すると、上記αβ型チタン合金の中のβ相が段々とα’相に転換し、そしてα相およびα’相からなる小さくかつ不安定なマルテンサイト組織に形成される。通常として、上記臨界温度および保温時間の長さは上記αβ型チタン合金の材質に基づいて選択するものであり、本実施例に使用されるTi-6Al-4V合金の臨界温度は８００℃であるため、上記臨界温度まで加熱する過程において上記Ti-6Al-4V合金の温度は好ましくは８００℃から９８０℃までの間に制御し、そして最良として８９０℃から９５０℃までの間に制御する。また、上記Ti-6Al-4V合金に必要とする保温時間は好ましくは３０分間以内となるように制御する。
【００２１】
仮に上記αβ型チタン合金の保温温度が上記臨界温度以上に達していない時、または上記保温時間が短過ぎると、上記αβ型チタン合金のβ相はα’相に有効に転換することができないため、上記αβ型チタン合金が後続の製造工程を経てからの機械強度および硬度は低くなる。それに反して、仮に上記αβ型チタン合金の保温温度が上記臨界温度を遙かに超え、かつ上限の温度を越えた時、または保温時間が長過ぎると、上記αβ型チタン合金が発生するマルテンサイトの結晶の粒が大きくなるため、上記αβ型チタン合金は塑性および強靭性の方面における機械強度が劣化してしまう。
【００２２】
再び図１を参照すると、本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法の第三段階Ｓ３においては、適当な冷却媒介（例えば、液体窒素、水、鉱物油、植物油またはその他の流体など）を選択して上記臨界温度以上の上記ヘッド部材を冷却し、そして上記ヘッド部材の温度を適当な冷却スピードに基づいて上記臨界温度以下までになるように制御し、さらに本実施例においては選択的に室温まで接近するように制御する。上記ヘッド部材の冷却過程において、上記ヘッド部材の材質および形状の違いに基づいて上記冷却のスピードを適当に調整し、そして上記αβ型チタン合金の種類が異なるため、上記ヘッド部材にも異なる臨界の冷却スピードを有し、そして第二段階Ｓ２の冷却スピードは上記ヘッド部材の臨界の冷却スピードより速くでなければならない。
【００２３】
仮に上記冷却スピードが遅過ぎると、上記αβ型チタン合金は完全なマルテンサイトの組織を獲得することができないため、上記αβ型チタン合金は必要とする硬度に達し難くなる。それに反して、仮に上記冷却スピードが速過ぎると、上記αβ型チタン合金がマルテンサイトの組織に転換する過程において巨大な組織応力と熱応力が生じるため、上記ヘッド部材は変形し易くなり、甚だしく割れたり壊れたりしてしまう。そのために、上記ヘッド部材を冷却する過程において、上記冷却スピードは好ましくは１０℃／Ｓ以上でかつ３０℃／Ｓ以下（好ましくは２０℃／Ｓ以下）になるように制御する。
【００２４】
再び図１を参照すると、本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法の第四段階Ｓ４においては、再び上記ヘッド部材を加熱し、冷却された上記ヘッド部材の温度を熱処理の温度まで上げさせ、そして上記熱処理の温度は上記αβ型チタン合金の臨界温度より低くなければならず、それから上記ヘッド部材の温度を上記熱処理の温度に少なくとも一つの予定時間を超過しなければならず、上記予定時間は好ましくは１時間から８時間までの間であり、そして最良として４時間から６時間までの間である。最後に、自然冷却または上記冷却媒介による冷却方式を選択して上記ヘッド部材を室温まで冷却し、上記室温は好ましくは選択的に２０℃から３０℃までの間である。その他に、本実施例において上記ヘッド部材はTi-6Al-4V合金を選択して使用するため、上記熱処理の温度は好ましくは選択的に４５０℃から６００℃までの間であり、そして最良として５２０℃から５６０℃までの間である。
【００２５】
上記第三段階Ｓ３の冷却加工の製造工程を完成した後、上記αβ型チタン合金の内部には残留の応力および不安定なマルテンサイトの組織が残るため、上記αβ型チタン合金の温度を再び上げ、上記αβ型チタン合金の内部の原子のエネルギーを増強し、そして上記αβ型チタン合金の内部の原子を新たに排列し（配列し）組み合わせることにより、上記αβ型チタン合金の内部に残った残留の応力をなくし、さらに上記ヘッド部材のサイズを安定化すると共に、塑性（延性、展性）を高めることができる。
【００２６】
上述した本実施例の第二段階Ｓ２から第四段階Ｓ４は時効処理の製造工程に属し、上記αβ型チタン合金が上記時効処理の製造工程において、上記αβ型チタン合金が発生する不安定なマルテンサイトの組織の中のα’相をα相とβ相が共存する安定な組織に分解し転換することができるため、上記ヘッド部材の機械強度を確実かつ有効に高めることができる共に、適当な伸長率（伸び）と塑性を維持することができる。表１を参照すると、時効処理の製造工程を経ていないヘッド部材と、本実施例のヘッド部材が第二段階Ｓ２の臨界温度および保温時間などの条件の調整を行って獲得した機械強度および硬度との比較表が掲示される。表１から明らかに知ることができるように、本実施例のヘッド部材が時効処理の製造工程を経ていないヘッド部材に相対して機械強度および硬度においても明らかに数値が増える。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
再び図１を参照すると、本発明の実施例の第一段階Ｓ１から第四段階Ｓ４を完成した後、選択的に硬ろう付け（brazing）、貼接、圧合、嵌設、螺設またはその他の熔接方式（例えば、タングステンイナートガスアーク熔接、レザービーム熔接、電子ビーム熔接またはプラズマアーク熔接）などの機械加工の方式を利用してそれぞれのヘッド部材を組み立てゴルフクラブヘッドの完成品に結合することができ、そして上記ゴルフクラブヘッドの硬度は好ましくはＨＲＣ３４から５０の間で、引張強度は１０３４Ｎ／ｍｍ２（１５０ｋｓｉ）から１１７２Ｎ／ｍｍ２（１７０ｋｓｉ）までの間で、さらに降伏強度は９３１Ｎ／ｍｍ２（１３５ｋｓｉ）から１０６９Ｎ／ｍｍ２（１５５ｋｓｉ）までの間である。
【００２９】
上述の如く、従来のゴルフクラブヘッド部材によれば、ステンレス材質および時効処理の製造工程を経ていないチタン合金を利用して製造することにより、比重が重過ぎて強度が低過ぎるため、機械強度が高く体積が大きいゴルフクラブヘッドを製造し難いという問題点があったが、図１に示す本発明の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法によれば、αβ型チタン合金チタンを利用して少なくとも一個のヘッド部材を予備製造し、臨界温度以上まで上記ヘッド部材を加熱し、そして適当な時間を維持させ、それから適当な冷却スピードに基づいて迅速に上記ヘッド部材を冷却し、最後に再び上記ヘッド部材を熱処理の温度まで加熱することにより、上記ヘッド部材の機械強度を高めることができると共に、高い慣性モーメントを有する体積の大きいゴルフクラブヘッドを製造することができる。
【００３０】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例の高強度チタン合金によるゴルフクラブヘッド部材の製造方法のブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｓ１    第一段階                      Ｓ２    第二段階
Ｓ３    第三段階                      Ｓ４    第四段階
【図１】
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