专利名称：球墨铸铁或灰口铁的高尔夫球棍头的利记博彩app
相关申请交叉参考本申请要求2003年2月27日提交的，序列号为60/449832的美国在先专利申请，以及2003年10月1日提交的，序列号为60/507084的美国在先专利申请的优先权，全部揭示的内容是参考这两份在此合并的申请。
背景技术：
许多传统高尔夫球棍头和高尔夫球棍头中所用击球面嵌入物都是由各种材料构成的，比如钢，有色金属合金，钛，铝，复合物，塑料，橡胶和类似物。缺点通常与高尔夫球棍制造技术中用传统材料制造的高尔夫球棍头和嵌入物有关，包括使高尔夫球手在高尔夫球棍头和高尔夫球撞击发生时和发生之后立刻产生“难受”的感觉、耐用性差、机械加工性差、耐磨性差、在设计特定重量限制以内的球棍时使用高密度材料相关的重量预算不足，母模和铸造过程所制得实际部件之间尺寸差别明显和高制造成本。
因此，仍然存在开发能使上述缺点最小并且提供有利性质的高尔夫球棍材料和设计的需求，这些有利性质比如是改进材料减振能力、可铸性、耐磨性、增大的强度对重量比、与其他黑色金属材料相比降低的密度、充分的拉伸性、接受表面处理和电镀的能力、宽范围的机械性质控制能力、低材料成本，降低收缩率和接近实际形状的铸造。
发明概述本发明是由一种所设计的材料制成的高尔夫球棍头，用来克服现有技术高尔夫球棍材料和设计中的上述缺点和缺陷。本发明先进的高尔夫球棍头是典型的由具有特别要求密度的黑色金属或铸造黑色金属制成的。更具体地说，这种黑色金属可以是球墨铸铁或灰口铁。这种先进的黑色金属材料可以存在于整个球棍头中，或者存在于球棍头的一部分中，比如球棍头击球面中的嵌入物，其中，球棍头的其余部分可以是类似或不同材料。
附图简要说明通过以下附图能进一步理解本发明的上述优点和其他特征，以下附图包括对高尔夫球棍头的图示，这些图示包括本发明先进体系的优选实施方式，其中附
图1A是体现本发明的铁类高尔夫球棍头示例的前视图或击球面视图；附图1B是体现本发明的另一种铁类高尔夫球棍头示例的另一个前视图或击球面视图，其中的击球面中包括嵌入物；附图2A是体现本发明的楔形类高尔夫球棍头示例的前视图或击球面视图；附图2B是体现本发明的另一种楔形类高尔夫球棍头示例的另一个前视图或击球面视图，其中的击球面中包括嵌入物；附图3A是体现本发明的金属木质类球棍头示例的前视图或击球面视图；附图3B是体现本发明的另一种金属木质类球棍头示例的另一个前视图或击球面视图，其中的击球面中包括嵌入物；附图4A是体现本发明的轻击高尔夫球棍头示例的前视图或击球面视图；附图4B是体现本发明的另一种轻击高尔夫球棍头示例的另一个前视图或击球面视图，其中的击球面中包括嵌入物。
发明具体说明本发明涉及铁类，楔形，金属木质类或轻击类高尔夫球棍头，或者这些球棍头的嵌入物，包括黑色金属，更具体地说包括球墨铸铁或灰口铁。这些金属可以包括高镍球墨铸铁，高硅球墨铸铁，经过退火的球墨铸铁，经过奥氏体等温淬火的球墨铸铁，和灰口铁。
球墨铸铁是在铸造过程中经过处理，包括镁，铈，或稀土合金(原子序数57-71)的一种铸铁，使其中基本上所有的石墨碳在铸造状态下主要铁-硅基质内都具有球状体或不规则结节的形式。在铸造状态下，石墨结节悬浮在铁氧体和珠光体基质中，偶尔存在碳化物。使用冶金领域技术人员公知的退火过程，珠光体和碳化物被转化成主要为铁氧体的微观结构。新形成的铁氧体包围在铸造过程中所形成的石墨结节，生成具有高延展性，改善的减振能力，而且密度比普通钢低大约10％的中等强度合金。
经过奥氏体等温淬火的球墨铸铁是由已知的受控热过程制造的可延展性铸铁，这种受控的热过程产生包括悬浮在主要为针状铁氧体和高碳奥氏体中的石墨结节的基质微观结构。这种微观结构使铸造或经过退火的球墨铸铁具有增大的强度，同时保留充分的拉伸性。
灰口铁是没有经过石墨-球化接种处理的铸铁，其中基本上所有石墨碳都在铸造状态中以主要为铁-硅基质中的薄片形式存在。黑色金属基质中的这种薄片石墨结构提供了许多有利的材料性质，包括杰出的减振能力，优秀的耐磨性和机械加工性，以及与其他黑色金属材料相比降低的密度。灰口铁的减振能力比普通钢大125倍。
本发明的高尔夫球棍头优选包括具有以下重量百分比范围组成的球墨铸铁2.8到4.3重量％的碳，1.5到5.5重量％的硅，0到1重量％的铜，小于0.1重量％的镁，小于0.15重量％的三价磷，大部分剩余物是铁。
本发明的高尔夫球棍头还可以优选包括具有以下重量百分比范围组成的灰口铁2.8到4.3重量％的碳，1.5到3.5重量％的硅，小于1重量％的铜，小于2重量％的锰，小于2.5重量％的镍，大部分剩余物是铁。
本发明的高尔夫球棍头可以具有附图1A到4B中所示的任何示例形式。附图1A，2A，3A和4A分别表示基本为整体的铁类球棍头10，楔形类球棍头20，金属木质类球棍头30和轻击类球棍头40。附图1B，2B，3B和4B分别表示铁类球棍头12，楔形类球棍头22，金属木质类球棍头32和轻击类球棍头42，每个球棍头中分别包括击球面嵌入物14，24，34和44。
球棍头主体12，22，32，42包括球墨铸铁时，击球面嵌入物14，24，34或44可以包括不同材料，比如有色金属合金，比如铝合金，镁合金，或类似物，陶瓷材料，不锈钢，淬硬钢或类似物。根据嵌入物的材料组成，该嵌入物可以被压入配合在球棍头主体中，可以是熔焊的，可用粘合剂或其它方法与之粘结。
在更多的实施方式中，整个球棍头主体10，20，30或40可以包括球墨铸铁或灰口铁，除此之外插球杆的孔16，26，36或46和/或插球杆的孔-球棍头主体接合区域17，27，37或47可以包括可弯的，高拉伸性不锈钢或低密度不锈钢或碳钢，方便插球杆的孔弯曲使球棍适合特定球手。
击球面嵌入物14，24，34或44包括球墨铸铁或灰口铁时，球棍头主体12，22，32或42可以包括不同材料，比如不锈钢，碳钢，复合材料比如碳纤维加强的复合材料，有色金属合金比如铝合金，铜合金，锰合金，和类似物。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种铸造或经过热处理的球墨铸铁可以具有选自125/80/10；150/100/07；175/125/04；200/155/01；和230/185/00的ASTM 897等级。同样的，这种球墨铸铁可以具有选自60-40-18；65-45-12；80-55-06；100-70-03；和120-90-02的ASTM A536等级。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁可以具有选自20，30，40，50和60的ASTM张力等级。
本发明的高尔夫球棍头可以包括具有大约5到6.8克/立方厘米和大约7.0到7.4克/立方厘米范围密度的黑色金属。这些高尔夫球棍头优选具有大于约7.0到7.4克/立方厘米范围的密度，较优选在大于约7.0到7.2克/立方厘米的范围。更优选这些高尔夫球棍头具有大约7.0到7.2克/立方厘米范围的密度，最优选具有大约7.06到7.1克/立方厘米范围的密度。
本发明的高尔夫球棍头包括铸造黑色金属时，可以具有大约5到7.4克/立方厘米范围的密度。较优选该密度在大约6.5到7.4克/立方厘米的范围，更优选在大约6.8到7.2克/立方厘米的范围。更优选本发明的这些高尔夫球棍头具有大约7.0到7.2克/立方厘米范围的密度，最优选是大约7.06到7.1克/立方厘米范围的密度。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁具有不超过约240ksi(每平方英寸千磅数)范围的拉伸强度。优选该拉伸强度是大约30到240ksi的范围，较优选在大约30到140ksi的范围，更优选在大约30到100ksi的范围，更优选在大约50到85ksi的范围。这种球墨铸铁的拉伸强度还可以在大约100到165ksi的优选范围。
另外，本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁优选具有大约30到210ksi范围的0.2％残余变形屈服强度。较优选这个0.2％残余变形屈服强度在大约30到70ksi的范围。这个0.2％屈服强度可能更优选在大约40到130ksi的范围，更优选在大约40到65ksi的范围。另一个优选的0.2％残余变形屈服强度范围是在大约80到185ksi的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁可以具有不超过约28％范围的拉伸率。优选该拉伸率在大约4到25％的范围，较优选在大约7到25％的范围，更优选在大约12到25％的范围，最优选在大约15到25％的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁的密度优选在大约7.0到7.2克/立方厘米的范围，最优选在大约7.06到7.1克/立方厘米的范围。
本发明的高尔夫球棍头是由球墨铸铁材料铸造形成时，这种球墨铸铁应当具有大约0.5％和1％之间范围的铸造收缩率，该铸造收缩率优选约为0.7％。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁应当具有大约20到25msi(每平方时的模量系数)范围的弹性模量。该弹性模量优选在大约22到23.5msi的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁应当具有大约0.23到0.27范围的泊松比。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁应当具有大约120到810范围的布氏硬度值。该值更优选在大约300到460的范围。另一个优选范围是大约120到300。
本发明的高尔夫球棍头包括球墨铸铁时，这种球墨铸铁材料应当具有典型不锈钢的振动衰减时间的值90％或以下。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁应当具有大约7.0到7.3克/立方厘米范围的密度，优选在大约7.1到7.2克/立方厘米的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁的拉伸强度应当在不超过80ksi的范围，优选在大约15到60ksi的范围，更优选在大约20到40ksi的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁应当具有大约10到25msi范围的弹性模量。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁应当具有大约100到350范围的布氏硬度值，优选在大约100到250的范围。
本发明的高尔夫球棍头包括灰口铁时，这种灰口铁应当具有普通不锈钢2到125倍的减振能力。
本发明的先进材料与其他球棍头材料相比，具有增大的强度对重量比，相对低的密度，充分的拉伸特性和相对低的成本。用于所要求的球棍头的制造技术时，这些材料表现出优秀的可铸性和最小的收缩率，以及由此产生球棍头母模和铸造过程所制得实际部件之间最小的实际尺寸差别。这些材料还表现出好的机械加工性，便于最终成型和抛光，以及通过组成变化和热处理技术表现出宽范围的机械性质控制能力。而且，这些制造优点是在较低的制造成本上获得的。
因此，本发明由球墨铸铁或灰口铁材料制造的球棍头具有那些材料呈现出优秀的耐用性和耐磨性的优点。而且，本发明的高尔夫球棍具有改善的耐磨性，这种耐磨性与经过退火的球墨铸铁，经过奥氏体等温淬火的球墨铸铁和灰口铁的较大硬度值有关，这些材料测得的硬度与典型碳钢或不锈钢的值匹敌，在许多情况下大于后者。
最后，这些材料优秀的减振能力和其他特性使由其制成的本发明球棍头能给使用这些球棍的球手在本发明球棍头撞击高尔夫球之时和之后立刻提供极好的“手感”。目前对高尔夫球棍制造技术的了解和展望是，与球撞击时感觉到的“柔软”手感通常与球棍头材料测得的硬度相关——材料硬度越大，手感“越难受”，反之亦然。虽然硬度值比较大，但是球墨铸铁或灰口铁加强的材料减振能力和降低的密度(允许有利的质量定位)能在球撞击时为球手提供出乎意料显著改善的手感。手感的改善超过高尔夫球棍制造领域技术人员预计到的与测得硬度相关的典型程度。
高尔夫球棍制造领域技术人员能够理解，可以对本发明的细节进行微小变化而不超出由以下权利要求所限定的发明范围和原理。
权利要求
1.高尔夫球棍头，包括具有大约5到7.4克/立方厘米范围密度的铸造黑色金属。
2.高尔夫球棍头，包括黑色金属，具有大约5到6.8克/立方厘米和大约7.0到7.4克/立方厘米范围的密度。
3.如权利要求1或2中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于黑色金属以球棍头击球面中嵌入物的形式存在。
4.如权利要求1或2中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括不同于该黑色金属的材料。
5.如权利要求1或2中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括黑色金属，而球棍头的击球面包括不同材料。
6.如权利要求5所述的高尔夫球棍头，其特征在于击球面包括嵌入物，该嵌入物包括选自有色金属合金，铝合金，镁合金，铜合金，锰合金，陶瓷材料，不锈钢，碳钢，淬硬钢，非金属复合材料和碳纤维加强材料的材料。
7.如权利要求5所述的高尔夫球棍头，其特征在于击球面包括嵌入物，该嵌入物包括该不同材料，球棍头的插球杆的孔部分和球棍头主体/插球杆的孔接合部分中的至少一个包括比球棍头主体剩余部分更容易弯曲的材料。
8.如权利要求2所述的高尔夫球棍头，具有大于7.0到7.4克/立方厘米范围的密度。
9.如权利要求1或2中任一项所述的高尔夫球棍头，具有大约7.0到7.2克/立方厘米范围的密度。
10.如权利要求1或2中任一项所述的高尔夫球棍头，具有大约7.06到7.1克/立方厘米范围的密度。
11.包括球墨铸铁的高尔夫球棍头。
12.如权利要求11所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁选自高镍球墨铸铁，高硅球墨铸铁，经过退火的球墨铸铁，和经过奥氏体等温淬火的球墨铸铁。
13.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁以球棍头击球面中嵌入物的形式存在。
14.如权利要求13所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括不同于球墨铸铁的材料。
15.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括球墨铸铁而且球棍头的击球面包括不同材料。
16.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有不超过约240ksi范围的拉伸强度。
17.如权利要求16所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸强度在大约30到240ksi的范围。
18.如权利要求17所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸强度在大约30到140ksi的范围。
19.如权利要求17所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸强度在大约30到100ksi的范围。
20.如权利要求17所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸强度在大约50到85ksi的范围。
21.如权利要求17所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸强度在大约100到165ksi的范围。
22.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约30到210ksi范围的0.2％残余变形屈服强度。
23.如权利要求22所述的高尔夫球棍头，其特征在于0.2％残余变形屈服强度在大约30到70ksi的范围。
24.如权利要求22所述的高尔夫球棍头，其特征在于0.2％残余变形屈服强度在大约40到65ksi的范围。
25.如权利要求22所述的高尔夫球棍头，其特征在于0.2％残余变形屈服强度在大约40到130ksi的范围。
26.如权利要求22所述的高尔夫球棍头，其特征在于0.2％残余变形屈服强度在大约80到185ksi的范围。
27.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有不超过28％范围的拉伸率。
28.如权利要求27所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸率在大约4到28％的范围。
29.如权利要求28所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸率在大约7到25％的范围。
30.如权利要求27所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸率在大约12到25％的范围。
31.如权利要求28所述的高尔夫球棍头，其特征在于拉伸率在大约15到25％的范围。
32.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有选自125/80/10；150/100/07；175/125/04；200/155/01和230/185/00的ASTM 897等级。
33.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有选自60-40-18；65-45-12；80-55-06；100-70-03和120-90-02的ASTM A536等级。
34.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约7.0到7.2克/立方厘米范围的密度。
35.如权利要求34所述的高尔夫球棍头，其特征在于密度在大约7.06到7.1克/立方厘米的范围。
36.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有为不锈钢90％或以下的振动衰减时间。
37.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约0.5％和1％之间的铸造收缩率。
38.如权利要求37所述的高尔夫球棍头，其特征在于铸造收缩率约为0.7％。
39.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约20到28msi范围的弹性模量。
40.如权利要求39所述的高尔夫球棍头，其特征在于弹性模量在大约22到26msi的范围。
41.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约0.23到0.27范围的泊松比。
42.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有大约120到810范围的布氏硬度值。
43.如权利要求42所述的高尔夫球棍头，其特征在于布氏硬度值在大约300到460的范围。
44.如权利要求42所述的高尔夫球棍头，其特征在于布氏硬度值在大约120到300的范围。
45.如权利要求11和12中任一项所述的高尔夫球棍头，其特征在于球墨铸铁具有以下范围的重量化学组成2.8到4.3重量％的碳，1.5到5.5重量％的硅，0到1重量％的铜，小于0.1重量％的镁，小于0.15重量％的三价磷，大部分剩余物是铁。
46.包括灰口铁的高尔夫球棍头。
47.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁以球棍头击球面中嵌入物的形式存在。
48.如权利要求47所述的高尔夫球棍，其特征在于包括灰口铁的击球面嵌入物附着在高尔夫球棍头的凹陷或敞开部分中。
49.如权利要求48所述的高尔夫球棍头，其特征在于击球面嵌入物通过选自熔焊，机械锁定配合，粘合剂粘合，粘胶带粘合，及其组合的方式附着在球棍头上。
50.如权利要求47所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括不同于灰口铁的材料。
51.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于球棍头主体包括灰口铁而且球棍头的击球面包括不同材料。
52.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有不超过80ksi范围的拉伸强度。
53.如权利要求52所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有大约15到60ksi范围的拉伸强度。
54.如权利要求52所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有大约20到40ksi范围的拉伸强度。
55.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有选自20，30，40，50和60的ASTM拉伸等级。
56.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有大约7.0到7.3克/立方厘米范围的密度。
57.如权利要求49所述的高尔夫球棍头，其特征在于密度在大约7.1到7.2克/立方厘米的范围。
58.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有不锈钢2到125倍的减振能力。
59.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有大约10到25msi范围的弹性模量。
60.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有大约100到350范围的布氏硬度值。
61.如权利要求60所述的高尔夫球棍头，其特征在于布氏硬度值在大约100到250的范围。
62.如权利要求46所述的高尔夫球棍头，其特征在于灰口铁具有以下范围的重量化学组成2.8到4.3重量％的碳，1.5到3.5重量％的硅，小于1重量％的铜，小于2重量％的锰，小于2.5重量％的镍，大部分剩余物是铁。
全文摘要
由黑色金属制成并且密度在大约5到6.8克/立方厘米以及大约7.0到7.4克/立方厘米范围的高尔夫球棍头，由铸造黑色金属制成的这些球棍头具有大约5到7.4克/立方厘米范围的密度。整个高尔夫球棍头可以都由这种黑色金属制成。或者，该黑色金属优选是球墨铸铁或灰口铁。该黑色金属可以作为球棍头击球面中的嵌入物形式存在，球棍头主体可以是一种不同于该黑色金属的材料。或者，球棍头主体可以由该黑色金属制成，球棍头的击球面可以是一种不同材料。
文档编号A63B53/04GK1771074SQ200480009455
公开日2006年5月10日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年2月27日
发明者N·J·拉德克利夫, D·J·斯通 申请人:罗吉克里夫兰高尔夫股份有限公司