CN111187952A

CN111187952A - 磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材

Info

Publication number: CN111187952A
Application number: CN201911111620.1A
Authority: CN
Inventors: 大塚泰史; 小室秀之; 加藤良则; 泉孝裕
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-05-22
Also published as: JP6640958B1; MY191760A; JP2020087485A

Abstract

本发明提供一种杨氏模量相对于密度的比例的值高、且屈服强度以及平坦度优异的磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材。磁盘用铝合金板、坯料、以及基材含有：1.0质量％以上且6.5质量％以下的Mg、0.10质量％以上且0.30质量％以下的Cr、0.20质量％以下的Si、以及1.00质量％以下的Cu，还含有1.70质量％以下的Fe、1.5质量％以下的Mn、以及2.7质量％以下的Ni中的一种以上，剩余部分由Al以及杂质构成，所述Fe、所述Mn以及所述Ni的含量的合计为0.3质量％以上且4.5质量％以下。

Description

磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材

技术领域

本发明涉及磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材。

背景技术

作为计算机等所具备的硬盘驱动器(HDD)的记录介质，通常使用铝合金制的磁盘。铝合金制的磁盘的基板通过如下方式来制造：对冲裁成圆环状的铝合金板实施矫正退火以制作坯料，对坯料实施切削加工、磨削加工以制作基材，对基材实施表面处理。

在多数情况下，基材被依次实施脱脂处理、酸蚀刻处理、除渍处理、第一次锌酸盐处理、硝酸剥离处理、第二次锌酸盐处理、非电解Ni-P镀敷处理。然后，在通过非电解Ni-P镀敷处理成膜的镀敷膜的表面形成磁性层、保护膜等，从而制造出可读写的状态的磁盘。

近年来，记录数据的传输速度逐渐高速化，伴随于此，磁盘的转数也变为高速。磁盘的工作时的转数越高、或磁盘越为薄壁且轻型，则由于因谐振产生的振动越难以进行准确的读写。因此，对于磁盘的基板，谋求耐受振动的高刚性。并且，可耐受振动的刚性能够通过使基板厚壁化来确保。然而，在使基板厚壁化的方法中，无法使磁盘变得轻型，另外，向记录装置搭载的搭载张数也受到制约。因此，关于磁盘的基板，对材料本身要求高刚性。

例如，在专利文献1中记载了一种在铝合金母材中按体积比分散有5～50％的陶瓷粒子或者陶瓷纤维中的至少一方的磁盘基板用轻型高刚性铝合金板。并且，在专利文献1中，将通过雾化法得到的纯Al粒子与Al₂O₃粒子混合，并将该混合物在熔融温度附近进行HIP(Hot Isostatic Pressing；热等静压加压)处理之后，进行热轧以得到铝合金板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-183146号公报

专利文献1所记载的磁盘基板用轻型高刚性铝合金板是对作为母材粒子而使用的纯Al粒子与Al₂O₃粒子那样的陶瓷粒子或陶瓷纤维的混合物进行HIP处理而得到的材料，因此难以提高粒子、纤维的紧贴性。因此，在专利文献1所记载的磁盘基板用轻型高刚性铝合金板中，关于粒子、纤维得不到高紧贴性，“屈服强度”有可能降低。

另外，关于专利文献1中所研讨的磁盘的基板的“刚性”、以及对铝制的基板所要求的“轻型化”，所要求的门槛很高，需要对两者的关系性、具体而言对“杨氏模量相对于密度的比例”(E/ρ)进行详细研讨。

另外，关于磁盘的基板，也需要对作为在专利文献1中未进行任何考虑的特性且很大程度影响HDD的性能的“平坦度”进行充分研讨。

但是，在以往的合金组成中，在实用温度区域的退火条件下未进行完全退火，因此难以确保良好的平坦度。此外，还存在伴随着基板的薄壁化而平坦度难以满足一定基准的问题。

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种杨氏模量相对于密度的比例的值变高且屈服强度以及平坦度优异磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材。

用于解决课题的方案

本发明者经过深入研究发现了如下方法：通过特定合金组成，从而在抑制磁盘的基板的密度的上升的同时提高杨氏模量(得到高刚性)，并且抑制屈服强度的降低，还通过含有规定量的Mg从而改变退火软化情况，从而提高平坦度。

即，通过特定Si、Cu、Fe、Mn、Ni、Cr等的合金组成，从而提高杨氏模量相对于密度的比例(E/ρ)的值，并且抑制屈服强度的降低。另外发现了，通过在规定含量的范围内向这种合金组成的材料添加Mg，从而不仅能够抑制与大幅度的强度提高相伴的表面伤痕等的发生，还能够改变退火软化情况，其结果是，在实施实用温度区域的矫正退火的情况下，能够发挥优异的平坦度。

基于以上的情况，提出了本发明。

为了解决上述课题，本发明的磁盘用铝合金板含有1.0质量％以上且6.5质量％以下的Mg、0.10质量％以上且0.30质量％以下的Cr、0.20质量％以下的Si、以及1.00质量％以下的Cu，所述磁盘用铝合金板还含有1.70质量％以下的Fe、1.5质量％以下的Mn、以及2.7质量％以下的Ni中的一种以上，所述磁盘用铝合金板的剩余部分由Al以及杂质构成，所述Fe、所述Mn以及所述Ni的含量的合计为0.3质量％以上且4.5质量％以下。

根据这种磁盘用铝合金板，由于各成分的含量的范围被特定在规定范围内，因此在以该合金板为素材的情况下，能够得到杨氏模量相对于密度的比例的值高且屈服强度以及平坦度优异的磁盘(或坯料、基材)。

在本发明的磁盘用铝合金板中，也可以是，Ni的含量为1.3质量％以上。另外，在本发明的磁盘用铝合金板中，也可以是，Cu的含量为0.05质量％以上。另外，在本发明的磁盘用铝合金板中，也可以是，所述磁盘用铝合金板还含有0.05质量％以上的Zn。

根据这种磁盘用铝合金板，由于含有规定以上的含量的Cu，因此铸造时的漏液减少。通常，在利用半连续铸造法(DC(direct chill)铸造法)等制造铝合金时，冷却期间的铸块会发生热收缩，在铸块的表面与铸模之间产生空隙而使热传递降低。对于仅包含Fe、Mn、Ni等的通常的铝合金而言，在状态图中，由液相线和固相线围起的固液共存区域狭小，因此在像这样热传递降低了的情况下，凝固壳容易再次熔融，发生漏液的可能性高。与此相对，若添加有Cu，则固相线温度大幅降低，因此发生漏液的可能性降低。因此，在以该合金板为素材的情况下，能够稳定地提供一种杨氏模量相对于密度的比例的值高、且屈服强度以及平坦度优异的磁盘(或坯料、基材)。

在本发明的磁盘用铝合金板中，也可以是，所述磁盘用铝合金板还含有10ppm以上且250ppm以下的Sr。

根据这种磁盘用铝合金板，即使还以规定的含量的范围包含Sr，在以该合金板为素材的情况下，能够得到杨氏模量相对于密度的比例的值高且屈服强度以及平坦度优异的磁盘(或坯料、基材)。

本发明的磁盘用铝合金坯料由上述的磁盘用铝合金板构成。

根据这种磁盘用铝合金坯料，由于各成分的含量的范围被特定在规定范围内，因此杨氏模量相对于密度的比例的值提高，并且能够发挥优异的屈服强度以及平坦度。

在本发明的磁盘用铝合金坯料中，也可以是，所述磁盘用铝合金坯料的杨氏模量为71.0GPa以上，密度为2.80g/cm³以下，E/ρ即杨氏模量(GPa)/密度(g/cm³)为26.4以上，屈服强度为90MPa以上。

根据这种磁盘用铝合金坯料，由于满足规定的条件，因此能够更可靠地得到杨氏模量相对于密度的比例的值高且屈服强度优异的坯料。

本发明的磁盘用铝合金基材由上述的磁盘用铝合金坯料构成。

根据这种磁盘用铝合金基材，由于各成分的含量的范围被特定在规定范围内，因此杨氏模量相对于密度的比例的值提高，并且能够发挥优异的屈服强度以及平坦度。

发明效果

对于本发明的磁盘用铝合金板，在以该合金板为素材的情况下，能够得到杨氏模量相对于密度的比例值高且屈服强度以及平坦度优异的磁盘(或坯料、基材)。

本发明的磁盘用铝合金坯料以及基材的杨氏模量相对于密度的比例的值高、且能够发挥优异的屈服强度以及平坦度。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式的磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料及磁盘用铝合金基材进行说明。

需要说明的是，在以下的说明中，将本实施方式的磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯料、以及磁盘用铝合金基材分别简称为“铝合金板”、“坯料”、“基材”。

[铝合金板]

本实施方式的铝合金板是Si、Cu的含量在规定的范围内、含有Fe、Mn以及Ni中的1种以上、且以规定的含量的范围含有Cr以及Mg的铝合金结构。并且，铝合金板的Fe、Mn以及Ni的含量的合计被限制在规定的范围内。另外，本实施方式的铝合金板也可以含有Sr。

需要说明的是，本实施方式的铝合金板规定了各种成分的含量，但对本发明的效果(课题)产生较大影响的构成要件主要为“Mg的含量”、“Cr的含量”、以及“Fe、Mn以及Ni的含量的合计”。

以下，对本实施方式的铝合金板的各成分进行详细说明。

(Mg：1.0质量％以上且6.5质量％以下)

Mg不仅有助于屈服强度的提高，还能够通过改变退火软化情况来提高平坦度。详细而言，若Mg的含量为1.0质量％以上，则在320℃附近的退火温度区域，铝合金板成为O调质材料的状态，在实施了实用温度区域的矫正退火的情况下，能够发挥优异的平坦度。另外，若Mg的含量为1.0质量％以上，则能够发挥由Mg的添加带来的屈服强度的提高这样的效果。另一方面，若Mg的含量超过6.5质量％，则可能导致轧制性降低。因此，Mg的含量设为1.0质量％以上且6.5质量％以下。

需要说明的是，从提高平坦度的观点来看，Mg的含量优选为1.3质量％以上、1.8质量％以上、2.0质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，优选为6.3质量％以下、6.1质量％以下、5.5质量％以下、4.0质量％以下。

需要说明的是，上述的“320℃附近的退火温度区域下铝合金板成为O调质材料的状态”详细是指，在将320℃的退火材料与400℃的退火材料进行比较的情况下，后述的“屈服强度的减少率”变为10％以下的状态。

屈服强度的减少率(％)＝{(320℃退火材料的屈服强度)-(400℃退火材料的屈服强度)}/(320℃退火材料的屈服强度)×100

(Cr：0.10质量％以上且0.30质量％以下)

Cr具有使初晶微小化从而使金属间化合物均匀分布的效果，且有助于强度、屈服强度的提高。若Cr的含量小于0.10质量％，则初晶未被足够微小化，不会充分得到由Cr的添加带来的提高强度、屈服强度的效果。另一方面，若Cr的含量超过0.30质量％，则有可能由于金属间化合物粗大化、产生边缘裂纹而导致轧制性降低。因此，Cr的含量设为0.10质量％以上且0.30质量％以下。

需要说明的是，从提高强度、屈服强度的观点来看，Cr的含量优选为0.15质量％以上、0.20质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，Cr的含量优选为0.27质量％以下、0.25质量％以下。

(Si：0.20质量％以下)

Si通常作为锭中的不可避免的杂质混入铝合金中，形成单体Si、Al-Fe-Si系金属间化合物等。若Si的含量超过0.20质量％，则杨氏模量变低，或单体Si、Al-Fe-Si系金属间化合物变得粗大而轧制性降低。因此，Si的含量设为0.20质量％以下(包括0.00质量％)。

需要说明的是，从抑制杨氏模量以及轧制性的降低的观点来看，Si的含量优选为0.10质量％以下、0.07质量％以下、0.04质量％以下。Si的含量虽然越低越好、且即使为0质量％也不会损害本发明的特性，但由于需要得到高纯度的原料(Al锭以及中间合金锭等)从而成本变高。因此，Si的含量在工业上优选为0.004质量％以上。

(Cu：1.00质量％以下)

Cu呈现出低的平衡分配系数，且使铝合金的固相线温度大幅降低。因此，Cu具有使状态图上的固液共存区域变宽、且减少铸造时的漏液的发生频率的效果。另外，Cu具有在锌酸盐处理中使锌均匀析出的效果。但是，若Cu的含量超过1.00质量％，则状态图上的固液共存区域过度变宽。其结果是，金属间化合物粗大化、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。另外，若Cu的含量超过1.00质量％，则有可能密度上升而阻碍轻型化。因此，Cu的含量设为1.00质量％以下(包括0.00质量％)。

需要说明的是，从可靠地得到所述由Cu的添加带来的效果的观点来看，Cu的含量优选为0.05质量％以上、0.20质量％以上。另外，从确保轧制性的观点等来看，Cu的含量优选为0.70质量％以下、0.60质量％。

(Fe：1.70质量％以下)

Fe有助于强度、杨氏模量的提高。但是，若Fe的含量超过1.70质量％，则Al-Fe-Ni系金属间化合物粗大化，或Al-Mn-Fe系金属间化合物粗大化、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。因此，Fe的含量设为1.70质量％以下(包括0.00质量％)。

需要说明的是，从提高刚性的观点来看，Fe的含量更优选为0.50质量％以上、0.80质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，Fe的含量优选为1.50质量％以下、1.40质量％以下、1.30质量％以下。

(Mn：1.5质量％以下)

Mn有助于强度、杨氏模量的提高。但是，若Mn的含量超过1.5质量％，则Al-Mn-Fe系金属间化合物粗大化、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。因此，Mn的含量设为1.5质量％以下(包括0.0质量％)。

需要说明的是，从提高刚性的观点来看，Mn的含量优选为0.3质量％以上、0.5质量％以上、0.8质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，Mn的含量优选为1.3质量％以下、1.2质量％以下、1.0质量％以下、0.9质量％以下。

(Ni：2.7质量％以下)

Ni有助于强度、杨氏模量的提高。但是，若Ni的含量超过2.7质量％，则A1-Fe-Ni系金属间化合物粗大化、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。因此，Ni的含量设为2.7质量％以下(包括0.0质量％)。

需要说明的是，从提高刚性的观点来看，Ni的含量优选为1.3质量％以上、1.5质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，Ni的含量优选为2.5质量％以下、2.4质量％以下、2.0质量％以下。

(Sr：10ppm以上且250ppm以下)

Sr具有促进铸造时形成的枝晶(Dendrite)的分支而使析出物微小化的效果。若Sr的含量小于10ppm，则无法充分得到由Sr的添加带来的效果。另一方面，若Sr的含量超过250ppm，则可能导致包含Al-Sr等Sr的化合物粗大、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。因此，在添加Sr的情况下，Sr的含量优选为10ppm以上且250ppm以下。

需要说明的是，从可靠地得到上述的由Sr的添加带来的效果的观点来看，Sr的含量优选为50ppm以上、70ppm以上。另外，从抑制包含Sr的化合物的粗大化的观点来看，Sr的含量优选为200ppm以下、120ppm以下。

(Fe+Mn+Ni：0.3质量％以上且4.5质量％以下)

Fe、Mn以及Ni的含量的合计设为0.3质量％以上且4.5质量％以下。若Fe、Mn以及Ni的含量的合计超过4.5质量％，则金属间化合物容易粗大化、产生边缘裂纹，从而可能导致轧制性降低。另外，若Fe、Mn以及Ni的含量的合计超过4.5质量％，则密度上升，有可能阻碍轻型化。另一方面，若Fe、Mn以及Ni的含量的合计小于0.3质量％，则可能无法充分提高杨氏模量，且E/ρ的值降低。

需要说明的是，从提高杨氏模量的观点等来看，Fe、Mn以及Ni的含量的合计优选为0.5质量％以上、0.7质量％以上、0.9质量％以上、1.0质量％以上、2.5质量％以上。另外，从确保轧制性的观点来看，Fe、Mn以及Ni的含量的合计优选为4.3质量％以下、4.0质量％以下、3.8质量％以下。

(剩余部分：Al以及杂质)

本实施方式的铝合金板由于铸块制造时的熔解原料的选择而有可能包含上述以外的元素作为杂质。作为杂质元素，具体而言可列举Zn、Ti、Zr、V、B、Na、K、Ca、Pb等。其中，Ti、Zr、V分别被限制为0.10质量％以下，Zn被限制为1.00质量％以下，B、Na、K、Ca、Pb分别被限制为0.05质量％以下。这些元素只要在上述范围内，则不仅在作为不可避免的杂质而含有的情况下，在有意地提高包含这些元素的废料的配合比率等、积极的添加这些元素的情况下，也不会阻碍本实施方式的效果。

在不可避免地含有作为杂质元素所示出的各元素的情况下(换句话说，在为不可避免的杂质的情况下)，Zn的含量为0.5质量％以下，Zn以外的元素各自的含量为0.005质量％以下，并且Zn以外的元素的合计为0.015质量％以下。

另外，在设为不添加上述的Cu的化学组成的情况下，Cu的作为不可避免的杂质的含量也为0.005质量％以下。另外，对于上述的Fe、Mn、Ni而言，若上述元素的含量在上述范围内，则也可以设为不添加上述元素中的1种或2种的化学组成。在该情况下，不添加的元素的作为不可避免的杂质的含量也分别为0.005质量％以下。

[铝合金板的制造方法]

本实施方式的铝合金板能够通过制造磁盘用的基板的通常条件的制造方法以及设备来制造。例如，能够通过如下的制造方法来制造铝合金板，该制造方法依次包括：铸造工序，该铸造工序中，熔解原料，将调整成规定的化学组成的熔液铸造成铸块；均质化热处理工序，在该均质化热处理工序中，对铸造出的铸块实施均质化热处理；热轧工序，在该热轧工序中，对实施了均质化热处理后的铸块进行热轧而得到热轧板；以及冷轧工序，在该冷轧工序中，对热轧板进行冷轧而得到冷轧板。需要说明的是，也可以根据需要，在冷轧工序之前或冷轧工序的中途进行中间退火。

在铸造工序中，在700～800℃下熔解原料，并通过DC铸造法等公知的半连续铸造法来进行铸造。另外，铸造出的铸块优选实施面切削，其面切削量例如能够以2～40mm/一面来进行。

例如能够将均质化热处理的温度设为400～600℃下，并将其保持时间设为4～48小时来进行均质化热处理工序。

在热轧工序中，例如，能够将热轧的开始温度设为490℃以上。另外，能够将热轧的结束温度设为300～350℃。从520℃至400℃的热轧优选在30分钟以内完成，更优选在15分钟以内完成。另外，能够将通过热轧而得到的热轧板的板厚例如设为3mm以下。

在冷轧工序中，优选将通过冷轧而得到的冷轧板的板厚例如设为0.5～1.3mm。

[坯料]

本实施方式的坯料由上述的本实施方式的铝合金板构成。并且，本实施方式的坯料是将本实施方式的铝合金板冲裁成开孔圆盘状(圆环状)并实施矫正退火而得的坯料，且化学组成未从上述的铝合金板发生变化、即与该铝合金板相同。

需要说明的是，本实施方式的坯料的杨氏模量、密度、E/ρ、屈服强度等特性值是对经过了后述的矫正退火工序的坯料、或者实施了与后述的矫正退火工序同等的条件的热处理的铝合金板测定而得的值。

(杨氏模量)

坯料的杨氏模量优选为71.0GPa以上。若杨氏模量为71.0GPa以上，则由于材料本身具有高刚性，从而即使不过度加厚坯料，也能够充分减少磁盘的工作时的振动。从抑制磁盘的工作时的振动的观点等来看，坯料的杨氏模量优选为73.0GPa以上、73.5GPa以上。坯料的杨氏模量优选为80.0GPa以下。

杨氏模量例如能够以如下方式测定：以JIS Z 2280：1993(金属材料的高温杨氏模量试验方法)为基准，制作以轧制方向为长度方向的60mm×10mm×约1mm厚的试验片，并使用该试验片，在大气环境下且室温下通过自由谐振法来进行测定。作为试验装置，例如能够使用日本TECHNO+社制JE-RT型。

(密度)

25℃下的坯料的密度优选为2.80g/cm³以下。若密度为2.80g/cm³以下，则能够实现磁盘所要求等级的轻型化。从轻型化的观点来看，25℃下的坯料的密度更优选为2.78g/cm³以下，2.75g/cm³以下。25℃下的坯料的密度优选为2.55g/cm³以上。

密度按照JIS Z8807：2012(固体的密度以及比重的测定方法)进行定义。并且，密度能够以该文献的内容(基于几何学的测定的密度以及比重的测定方法)为基准来求出，例如，能够通过公知的测定器(千分尺、游标卡尺、电子秤等)来测定并计算体积和质量。

(E/ρ)

坯料的E/ρ(＝杨氏模量(GPa)/密度(g/cm³))优选为26.4以上。若E/ρ为26.4以上，则杨氏模量相对于密度的比例足够高，能够实现高等级的高刚性以及轻型化。从高刚性以及轻型化的观点来看，坯料的E/ρ更优选为26.5以上，27.0以上。

(屈服强度)

坯料的屈服强度优选为90MPa以上。从进一步提高磁盘的机械特性的观点来看，坯料的屈服强度进一步优选为100MPa以上，105MPa以上。坯料的屈服强度优选为200MPa以下。

屈服强度例如能够以如下方式测定：以JIS Z 2241：2011(金属材料拉伸试验方法)为基准，制作以轧制方向为长度方向的JIS5号试验片，并通过进行拉伸试验来测定。需要说明的是，也可以利用与JIS5号相似、且尺寸缩小了的试验片来进行测定。

[坯料的制造方法]

本实施方式的坯料能够通过制造磁盘用的基板的通常条件的制造方法以及设备来制造。例如，能够通过如下的制造方法来制造坯料，该制造方法依次包括：冲裁工序，在该冲裁工序中，将通过冷轧得到的铝合金板冲裁成圆环状；以及矫正退火工序，在该矫正退火工序中，对冲裁后的基板实施矫正退火。

冲裁工序是将铝合金板冲裁成期望的形状的工序，例如，只要进行冲裁处理以使得能够应用于内径24mm且外径96mm的3.5英寸HDD用的基板、或内径19mm且外径66mm的2.5英寸HDD用的基板等即可。

在矫正退火工序中，优选用具有高平坦度的间隔件夹着基板而堆积，并一边对基板施加负载一边进行退火。退火温度能够设为250～500℃，保持时间例如能够设为4～5小时、3小时左右。矫正退火中的升温速度例如为平均80℃/小时(最大150℃/小时)，降温例如能够通过打开退火炉的门来进行降温(冷却)。另外，关于矫正退火的升温，即使实施阶段性升温也不会损害本发明的效果。例如，也可以以将日本专利第5815153号的第0068～0069段所记载那样的特定的温度区域的升温速度设为规定速度(或者规定速度以上)、并且将该特定的温度区域以外设为另外的升温速度的方式，以多个升温速度来实施升温(阶段性升温)。

需要说明的是，在本发明中，关于矫正退火的退火温度，在上述的通常的退火温度的范围中，假定设为250～400℃(实用温度区域)的情况。

[基材]

本实施方式的基材由上述的本实施方式的坯料构成。并且，本实施方式的基材是对本实施方式的坯料的端面实施切削加工、并对主面实施磨削加工而得的基材，且化学组成未从上述的坯料以及铝合金板发生变化、即与该坯料即铝合金板相同。

另外，本实施方式的基材的杨氏模量、密度、E/ρ、屈服强度等特性值未从本实施方式的坯料发生变化、即与该坯料相同。因而，能够将关于本实施方式的坯料所求出的特性值视为基材的特性值，也能够将关于本实施方式的基材所求出的特性值视为坯料的特性值。

[基材的制造方法]

本实施方式的基材能够通过制造磁盘用的基板的通常条件的制造方法以及设备来制造。例如，能够通过如下的制造方法来制造基材，该制造方法依次包括：端面加工工序，在该端面加工工序中，对坯料的端面进行切削加工；以及磨削加工工序，在该磨削加工工序中，对坯料的主面进行磨削加工。

[磁盘的制造方法]

磁盘能够通过制造磁盘的通常条件的制造方法以及设备来制造。例如，在对基材的表面进行酸蚀刻处理而形成了非电解Ni-P镀敷膜之后，对非电解Ni-P镀敷膜的表面进行研磨。接着，在基材的表面形成基底层、磁性层、保护膜等，由此能够制造出磁盘。

需要说明的是，关于坯料、基材等的制造条件的详细情况，例如在日本专利第3471557号公报、日本专利第5199714号公报中进行了记载。坯料、基材等的制造能够参照这些文献来进行。

[实施例]

以下，示出本发明的实施例来对本发明具体地进行说明。但是，本发明的技术范围并不限定于此。

(实验室试制：试样的准备)

No.1-1～1-12的试样是使用表1所示的化学组成的铝合金、并基于以下的条件而制造出的。

首先，将熔液注入35mm(厚度)×145mm(宽度)×250mm(长度)的铸模以制作坯块。接着，对所得到的坯块的两表面(厚度方向)分别进行2mm面切削。之后，在540℃下实施8小时的均质化热处理。接着，实施热轧(结束温度：约300℃)直至厚度变为2.3mm，并实施冷轧直至厚度变为0.74mm。之后，实施模拟了矫正退火的退火(升温速度：约80℃/h，退火温度：约320℃，保持时间：约3小时)，从而制造出坯料(O调质材料)。

需要说明的是，关于测定屈服强度的拉伸试验片，从上述的冷轧板加工出JIS5号拉伸试验片，并实施与上述的矫正退火相同的退火处理来制作。

(工厂试制：试样的准备)

No.2-1～2-5的试样是使用表2所示的化学组成的铝合金、并基于以下的条件而制造出的。

首先，利用铸块厚度500～530mm的范围的铸模并通过DC铸造将熔液制作成坯块。然后，对所得到的坯块的两表面(厚度方向)分别进行16mm面切削。之后，在540℃下实施8小时的均质化热处理。然后，实施热轧(结束温度：约330℃)直至厚度变为2.3mm，并实施冷轧直至厚度变为0.74mm。之后，通过冲压机进行冲裁加工以使得试样的尺寸成为

利用间隔件进行夹持并实施矫正退火(升温速度：约70～140℃/h(平均约110℃/h)，退火温度：约320℃，保持时间：约3小时)，从而制造出坯料(O调质材料)。

需要说明的是，关于测定屈服强度的拉伸试验片，No.2-4是从上述的冷轧板加工出JIS5号拉伸试验片，并实施与上述的矫正退火相同的退火处理而制作出的。关于除此之外的试样(No.2-1～2-3、2-5)，是从上述的坯料加工制作出JIS13B号拉伸试验片。

针对所制造出的各试样，按照以下方式对杨氏模量、密度、E/ρ、屈服强度、平坦度进行评价。

(杨氏模量)

杨氏模量通过如下方式测定：以JIS Z 2280：1993(金属材料的高温杨氏模量试验方法)为基准，制作以轧制方向为长度方向的60mm×10mm×约0.7mm厚的试验片，并使用该试验片，在大气环境下且室温下通过自由谐振法来进行测定。作为试验装置，使用了日本TECHNO+社制JE-RT型。将杨氏模量为71.0GPa以上的试样评价为“○”(合格)，将杨氏模量小于71.0GPa的试样评价为“×”(不合格)。

(密度)

密度通过如下方式求出：以JIS Z8807：2012(基于几何学的测定的密度以及比重的测定方法)为基准，使用千分尺和游标卡尺来测定体积，使用电子秤来测定质量，将质量除以体积而求出试样的密度(g/cm³)。将密度为2.80g/cm³以下的试样评价为“○”(合格)，将密度超过2.80g/cm³的试样评价为“×”(不合格)。

(E/ρ)

E/ρ通过将利用上述的方法测定得到的“杨氏模量的值(GPa)”除以利用上述的方法计算得到的“密度的值(g/cm³)”而计算。将E/ρ为26.4以上的试样评价为“○”(合格)，将E/ρ小于26.4的试样评价为“×”(不合格)。

(屈服强度)

屈服强度通过如下方式测定：以JIS Z 2241：2011(金属材料拉伸试验方法)为基准，制作以轧制方向为长度方向的JIS5号或13B号试验片，并通过进行拉伸试验而测定0.2％屈服强度。将0.2％屈服强度为90MPa以上的试样评价为“○”(合格)，将0.2％屈服强度小于90MPa的试样评价为“×”(不合格)。

(平坦度)

平坦度使用Nidek社制的平整度测量仪(FT-3)对工厂试制的试样进行计测而得到。将N数设为75以上，针对各试样计算“平坦度的平均值+3σ”(平坦度的平均值加上3×标准偏差而得的数值)。将平坦度的平均值+3σ为10.0μm以下的试样评价为“○”(合格)，将平坦度的平均值+3σ超过10.0μm的试样评价为“×”(不合格)。

表1、2示出合金组成、杨氏模量、密度、E/ρ、屈服强度的评价结果，并且表2还示出平坦度(详细而言，平坦度的平均值+3σ)的评价结果。

需要说明的是，表1、2中的“Fe+Mn+Ni”表示Fe、Mn以及Ni的含量的合计。

【表1】

【表2】

如表1所示，No.1-1～1-10、1-12的合金组成被适当地控制，因此能够发挥优异的刚性(杨氏模量高)以及屈服强度，且能够抑制密度的上升，从而得到E/ρ(杨氏模量相对于密度的比例的值)高这样的结果。

另外，如表2所示，No.2-1～2-4的合金组成被适当地控制，因此能够发挥优异的刚性(杨氏模量高)以及屈服强度，且能够抑制密度的上升，从而得到E/ρ(杨氏模量相对于密度的比例的值)高这样的结果。此外，对于平坦度而言，No.2-1～2-4也得到良好的结果。

另一方面，No.1-11的Si的含量高于规定值，因此边缘裂纹会相当频繁地发生，由此中止之后的评价。

另外，No.2-5的Mg的含量高于规定值，因此得到平坦度不合格的结果。

(补充)

在使用Fe+Mn+Ni的合计的含量小于0.3质量％、且Cr的含量小于0.10质量％的合金(其他的合金组成满足本发明所规定的要件的合金，详细而言，含有Si：0.20质量％以下、Cu：1.00质量％以下、Fe：1.70质量％以下，且含有Mg：1.0质量％以上且6.5质量％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成的合金)，并通过与上述的“工厂试制：试样的准备”相同的方法制造出坯料之后，得到杨氏模量为“70.0GPa：×”、密度为“2.66g/cm³：○”、E/ρ为“26.3：×”、屈服强度为“107MPa：○”这样的结果。

换句话说，若Fe+Mn+Ni的合计的含量小于规定值、且Cr的含量小于规定值，则得到杨氏模量减小而不合格、且E/ρ不合格这样的结果。

详细地参照特定的实施方式说明了本发明，但本领域技术人员自然能够明了，能够在不脱离本发明的思想和范围的情况下施加各种变更、修改。

本申请以在2018年11月15日申请的日本专利申请2018-214761为基础，并将其内容援引于此。

Claims

1.一种磁盘用铝合金板，其中，

所述磁盘用铝合金板含有1.0质量％以上且6.5质量％以下的Mg、0.10质量％以上且0.30质量％以下的Cr、0.20质量％以下的Si、以及1.00质量％以下的Cu，

所述磁盘用铝合金板还含有1.70质量％以下的Fe、1.5质量％以下的Mn、以及2.7质量％以下的Ni中的一种以上，

所述磁盘用铝合金板的剩余部分由Al以及杂质构成，

所述Fe、所述Mn以及所述Ni的含量的合计为0.3质量％以上且4.5质量％以下。

2.根据权利要求1所述的磁盘用铝合金板，其中，

Ni的含量为1.3质量％以上。

3.根据权利要求1所述的磁盘用铝合金板，其中，

Cu的含量为0.05质量％以上。

4.根据权利要求1所述的磁盘用铝合金板，其中，

所述磁盘用铝合金板还含有0.05质量％以上的Zn。

5.根据权利要求1所述的磁盘用铝合金板，其中，

所述磁盘用铝合金板还含有10ppm以上且250ppm以下的Sr。

6.根据权利要求3所述的磁盘用铝合金板，其中，

所述磁盘用铝合金板还含有10ppm以上且250ppm以下的Sr。

7.根据权利要求4所述的磁盘用铝合金板，其中，

所述磁盘用铝合金板还含有10ppm以上且250ppm以下的Sr。

8.一种磁盘用铝合金坯料，其中，

所述磁盘用铝合金坯料由权利要求1至7中任一项所述的磁盘用铝合金板构成。

9.根据权利要求8所述的磁盘用铝合金坯料，其中，

所述磁盘用铝合金坯料的杨氏模量为71.0GPa以上，密度为2.80g/cm³以下，E/ρ即杨氏模量(GPa)/密度(g/cm³)为26.4以上，屈服强度为90MPa以上。

10.一种磁盘用铝合金基材，其中，

所述磁盘用铝合金基材由权利要求8所述的磁盘用铝合金坯料构成。