材料与高尔夫球

《材料与高尔夫球》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、材料在高尔夫球具中的应用摘要：木文论述了各种材料在高尔夫球具中的应用，具体自木头，钢铁，钛合金及碳纤维材料这些材料在高尔夫球杆及球头中的应用，并对各种材料在不同部分中的优劣做了叙述。关键词：材料高尔夫球杆球头1•引言高尔夫球是一种以棒击球入穴的球类运动，其词意是“在绿地和新鲜氧气中的美好生活”，所以它是一种把享受大口然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。因此，高尔夫球运动普及全世界，并成为贵族运动的代名词，但是它是由一群牧羊人发明的！高尔夫运动被认为是一种最受材料影响的运动。高尔夫球具乂是球员发挥其

2、能力的重要工具，对于球具來说，其最主要和最简单的要求就是帮助高尔夫球员降低他们击球的杆数和控制球的飞行距离和飞行方向。为进一步达到这一目标，就需要对高尔夫球具进行设计，即对球头和球杆进行设计。通常击球距离主要受高尔夫球头的击球面的硕度和抗拉强度影响，唯有这两个性能均较高时，才能确保将更多的挥杆击球力传递给球，使球被击得更远，飞行路线更理想［叭高尔夫球球杆性能主要包扌舌：挥杆击球力、球杆抗冲击性、耐腐蚀性、抗变形性等。提高球杆性能的途径很多，最直接、主要的方法就是开发性能优界的新材料，要求材料的比重要

3、轻，而强度、弹性模量、比强度、韧性等性能越高越好。近年来由于钛合金在航空航天等行业被成功地广泛应用，其低比重、高强度、韧性好、比强度高等优界的性能开始被人们重视，所以人们尝试釆用不锈钢与钛合金相结合，生产出内芯为钛合金，外层为不锈钢的复合球杆，这样既减轻了不锈钢球杆的重量，乂发挥了钛合金和不锈钢两种材料的各口优点，使球杆的性能有了质的飞跃。随着新材料的不断发展，碳纤维作为一种最新的非金属材料受到了人们的青睐，因此它被作为新材料引入到高尔夫球球杆生产中。用碳纤维缠绕而成的球杆，重量较金属球杆要轻许多，

4、而强度、弹性、耐腐蚀性都很高，所以用它制成的球杆性能非常好。目前也有将碳纤维与钛合金相结合，外层用碳纤维缠绕，内芯用钛合金，综合两种材料的优点，制成的球杆性能也非常好〔役2.材料技术在高尔夫球头中的使用球头材料最初采用木材和低碳钢，所以球头往往被叫做“木头”或“铁头”。“铁头”使用含碳量0.2%的低碳钢锻造，已使用很长时间，70年代初期采用不锈钢，开始了熔模铸造法，可以制作出用锻造方法不能制作的头的突出部分(toe)和后跟(heal)以及空壳球头。而且，球头击球面微鼓，有效面积大，无论击球点在哪一部

5、位，球的飞行轨迹弯曲少，即使击发失误，球飞行的距离也减少不多。所以如今的“铁头”都用这种结构形式。“木头”最初用柿木制作，80年代相继出现了不锈钢制，CFRP(碳纤增塑)头，90年代钛合金制品登场，15年间发展迅速。用这些材质做“木头”，其显著区别在丁它是空心的，或者在内腔填充低密度发泡体。因此球头重心周围惯性矩大，击球时偏离最佳击球点击打，球的回转亦少，球的方向性好，£行距离长。钛合金球头在市场上十分抢手，材料以a・0型的6A1-4V和卩型的15V-3Cr-3Sn-3Al为主，其比强度大，可制作大

6、号球头，体积比是“木头”和“钢头”的1.5倍，但重量相当，体积大惯性矩就大球路弯曲也减少(表1)。用大头杆击球，运动员有一种容易击到球的安慰感。钛杆柄长111.76〜116.84cm,比标准杆109.22cm长，球头线速大，球的飞行距离也长⑶。表1球头材料及特:点球头柿木1VL恢金属材质柿木碳纤维+树脂不锈钢铝合金钛合金材料密度(g/cn?)0.7〜0.81.4〜1.57.82.84.5球头体积(cm3)190〜210190〜240160〜200200〜250200〜260(300)惯性矩(gem2

7、)1600〜19002000〜25001800〜24002100〜28002200〜3000重心深度(mm)28〜3525〜3020〜2423〜282200〜3000概耍适用于高级球员和守旧派,易后旋，弹道轨迹向上飘浮适用于重视击球感的流派，性能在柿木和金属球头Z间适用于初级到高级的球员，重心低，gear效应小,不易后旋击球感和音色一般，因制法和材质的不同其性能也冇一些差别力能型，适合对象广，具冇最大的球头体积，最大的击球面积最近人们乂发现了两种优质材料：CarpenterAerMet合金钢和Car

8、penterCustom465不锈钢，它们均是美国Carpenter技术公司开发的两种用于军用航空零件的材料。AerMet合金硕度达HRC54,抗拉强度为2083Mpa,Custom465合金的硕度是HRC51,抗拉强度为1795MpaoAerMet合金和Custom465合金整体性能均最高，而且成本较钛合金要低，所以，这两种合金是一较理想的球头材料。2.材料技术在高尔夫球杆中的应用高尔夫球杆可以分为三大类，即木杆、铁杆和推杆。木杆是用于开杆和远距离击球的杆，铁杆用于