CN113025850A

CN113025850A - 磁盘用铝合金板、坯体及其制造方法和磁盘用铝合金基片

Info

Publication number: CN113025850A
Application number: CN202011391891.XA
Authority: CN
Inventors: 吉崎宥章; 泉孝裕; 大塚泰史
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2020-12-02
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2040-12-02
Also published as: JP7132289B2; CN113025850B; JP2021093234A

Abstract

本发明涉及磁盘用铝合金板、坯体及其制造方法和磁盘用铝合金基片。本发明提供一种既抑制磨削性的恶化，又具有良好的刚性的磁盘用铝合金板。一种磁盘用铝合金板，其中，含有Mg：0.1～7.0质量％，Fe、Mn和Ni的至少一种的合计：0.3～2.5质量％，所述Ni：1.3质量％以下，表面的最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，并且最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度为600个/mm²以上。

Description

磁盘用铝合金板、坯体及其制造方法和磁盘用铝合金基片

技术领域

本发明涉及磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯体、及磁盘用铝合金基片。另外，还涉及磁盘用铝合金板和磁盘用铝合金坯体的制造方法。

背景技术

伴随信息的数字化和互联网的普及，大量的数字数据被处理，由此以数据中心为中心而要求硬盘驱动器(HDD)的大容量化。为了使HDD大容量化，以增加每一台HDD的磁盘搭載张数为目的，磁盘的薄壁化受到研究。

然而，在磁盘的旋转驱动时，特别是若想以高转速提高数据传输速度，则磁盘越薄，微细的振动的发生概率越高。

如此薄壁化的磁盘的振动抑制手段之一，可列举基板的高刚性化。专利文献1中，以提高基板的刚性为目的，在铝合金板中，采用作为第二相粒子而添加有Fe、Mn、Ni等的化学组成，以提高磁盘的基板自身的刚性。

但是，若只以提高刚性为目的，则磨削性有可能降低，以及可能造成随之而来的成本增大。

相对于此，在专利文献2中，是通过在铝合金基板的组成中添加Mn，从而实现磨削加工速度的提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2018－159122号公报

专利文献2：日本国特开2018－081732号公报

但是，在专利文献2所述的方法中，虽然磨削性的恶化得到抑制，但使基板的刚性降低，不能得到充分的振动抑制效果。

发明内容

本发明鉴于这样的状况而形成，其目的在于，提供一种既抑制磨削性的恶化，又具有良好的刚性的磁盘用铝合金板及其制造方法。另外，其目的还在于，提供由上述磁盘用铝合金板得到的磁盘用铝合金坯体及其制造方法，和磁盘用铝合金基片。

本发明涉及以下的[1]～[11]。

[1]一种磁盘用铝合金板，其中，含有Mg：0.1～7.0质量％，Fe、Mn和Ni中的至少一种的合计：0.3～2.5质量％，所述Ni：1.3质量％以下，表面的最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，并且最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度为600个/mm²以上。

[2]根据所述[1]记述的磁盘用铝合金板，还含有从所述Fe：0.2～1.5质量％、所述Mn：0.1～2.4质量％和所述Ni：0.1质量％以上所构成的群中选择的至少一种。

[3]根据所述[1]或[2]记述的磁盘用铝合金板，其中，还含有Cr：0.01～1.0质量％。

[4]根据所述[1]～[3]中任一项记述的磁盘用铝合金板，其中，还含有Cu：0.5质量％以下和Zn：0.5质量％以下中的至少一种。

[5]根据所述[1]～[4]中任一项记述的磁盘用铝合金板，其中，Si：0.1质量％以下。

[6]根据所述[1]～[5]中任一项记述的磁盘用铝合金板，其中，Si：0.05质量％以下。

[7]根据所述[1]～[6]中任一项记述的磁盘用铝合金板，其中，还含有从Ti、Zr和V所构成的群中选择的至少一种，所述Fe、所述Mn、所述Ni、所述Ti、所述Zr和所述V的合计：2.5质量％以下。

[8]一种磁盘用铝合金坯体，其由所述[1]～[7]中任一项记述的磁盘用铝合金板获得。

[9]一种磁盘用铝合金基片，其由所述[8]记述的磁盘用铝合金坯体获得。

[10]一种磁盘用铝合金板的制造方法，是所述[1]～[7]中任一项记述的磁盘用铝合金板的制造方法，其中，按顺序包括如下工序：通过半连续铸造法，将铝合金的熔融金属铸造成铝合金铸块的铸造工序；对于所述铝合金铸块进行面切削，实施均质化热处理的均质化热处理工序；对于实施过所述均质化热处理的铝合金铸块进行热轧而得到热轧板的热轧工序；冷轧所述热轧板的冷轧工序，在所述铸造工序中，以熔融金属保持温度：700～800℃，熔融金属保持时间：1秒～10小时，及浇铸温度：695～770℃的条件进行铸造。

[11]一种磁盘用铝合金坯体的制造方法，其中，按顺序具备如下工序：将根据所述[10]记述的制造方法得到的磁盘用铝合金板冲切成圆环状的冲切工序；对于经所述冲切工序而得到的圆环状的基板施加载荷，并进行退火而进行平坦化的矫正退火工序。

根据本发明，能够得到可适应磁盘的薄壁化的要求的、兼备良好的磨削性和刚性的磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯体、及磁盘用铝合金基片。

附图说明

图1是表示修磨机上的被磨削物与磨石的位置关系的示意俯视图。

图2是表示修磨机上的被磨削物与磨石的位置关系的示意剖视图。

图3是用于说明用修磨机进行磨削后，被磨削物的厚度变化量的测量方法的示意剖视图。

符号说明

1 坯体

2 磨石

3 修磨机

4 参照

5 平面平台

具体实施方式

以下，就用于实施本发明的磁盘用铝合金板、磁盘用铝合金坯体及磁盘用铝合金基片(以下，也分别仅称为“合金板”、“坯体”、“基片”。)的方式，详细地加以说明。

＜磁盘用铝合金板＞

本实施方式的磁盘用铝合金板，含有Mg：0.1～7.0质量％，Fe、Mn和Ni的合计：0.3～2.5质量％，上述Ni：1.3质量％以下(含0％)。

此外，在铝合金板的表面的最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，并且最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度为600个/mm²以上。

还有，在本说明书中，铝合金的组成和铝合金板的组成相同。

合金板的组成中，含有从Fe、Mn和Ni所构成的群中选择的至少一种，其合计的含量在上述范围内即可，但优选含有从Fe：0.2～1.5质量％、Mn：0.1～2.4质量％和Ni：0.1质量％以上所构成的群中选择的至少一种。

合金板中，更优选还含有Cr：0.01～1.0质量％，另外，也更优选还含有Cu：0.5质量％以下和Zn：0.5质量％以下中的至少一种，此外也更优选Si：限制在0.1质量％以下，此外还进一步优选Si：限制在0.05质量％以下。

(金属间化合物)

本实施方式发现，例如，在Al－Mg系或Al－Mg－Fe－Mn－Ni系等的铝合金板这样必须含Mg，并含有从Fe、Mn和Ni所构成的群中选择的至少一种的铝合金中，由于金属间化合物的大小对合金板的特性造成的影响不同，通过控制这样的金属间化合物的每种大小的个数密度，则能够得到优异的磨削性和刚性。

此外还发现，这样的金属间化合物的每种大小的个数密度，例如能够通过后述的铸造工序和均质化热处理工序加以控制。更具体地说，就是能够通过熔融金属保持温度、熔融金属保持时间、浇铸温度和均质化处理的温度及时间等而恰当控制。

最长直径高于10μm的金属间化合物涉及磨削性，最长直径为3～10μm的金属间化合物涉及刚性。具体来说，通过减少最长直径高于10μm的金属间化合物，合金板的磨削性良好。另外，通过增多最长直径为3～10μm的金属间化合物，能够实现合金板的高刚性。此外，最长直径低于3μm的金属间化合物，对于合金板的刚性和磨削性不产生影响。

即，通过使合金板中的最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，并且使最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度为600个/mm²以上，能够实现用于磁盘的合金板所要求的良好的磨削性和刚性。

还有，金属间化合物的最长直径的上限没有特别限定，但大致为50μm以下。

在本说明书中，金属间化合物的最长直径和个数密度，是使合金板的表面成为镜面后，使用扫描型电子显微镜(SEM)测量的值。这是由于，在合金板的表面测量的值，与在截面测量的值看不到有意义的差别，所以决定适用在表面测量的值。

因此，即使在本来由合金板的截面的构成来支配的刚性的评价中，也能够使用在合金板的表面测量的金属间化合物的值进行评价。

通过最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，能够得到良好的磨削性。上述个数密度优选为50个/mm²以下，更优选为40个/mm²以下。另外，上述个数密度越少越优选，也可以是0个/mm²(不存在)。

通过最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度在600个/mm²以上，这些金属间化合物作为楔子发挥功能，能够得到良好的刚性。上述个数密度优选为1200个/mm²以上，更优选为2000个/mm²以上。另外，其个数密度的上限值没有特别限定，根据使用的铝合金的组成和制造方法自行决定，为20000个/mm²左右。

合金板，例如，由Al－Mg系或Al－Mg－Fe－Mn－Ni系等的铝合金板这样的必须含Mg，并含有从Fe、Mn和Ni所构成的群中选择的至少一种的铝合金构成，通过金属间化合物满足上述范围，可实现良好的刚性和磨削性。但是，铝合金为Al－Mg系和Al－Mg－Fe－Mn－Ni系以外情况，也能够达成这样良好的刚性和磨削性，而不限定于此。

以下对于具体的合金板的组成的一例进行阐述。

(Mg：0.1～7.0质量％)

合金板中以Mg为必须的构成元素，为了得到良好的耐冲击性，含有0.1质量％以上。Mg的含量优选为1.0质量％以上，更优选为1.5质量％以上。另一方面，若过剩地含有，则刚性降低，因此其含量为7.0质量％以下，优选为6.5质量％以下，更优选为6.0质量％以下。

(Fe、Mn、和Ni的合计：0.3～2.5质量％)

Fe、Mn和Ni是有助于强度和刚性提高的成分。因此，合金板含有从Fe、Mn和Ni所构成的群中选择的至少一种。即，可以单独含有Fe、Mn或Ni，也可以含有Fe和Mn、Mn和Ni、或Ni和Fe的两种，也可以全部含有Fe、Mn和Ni，只要是它们的合计的含量为0.3～2.5质量％，则没有特别限定。

Fe、Mn和Ni的合计的含量，为了得到良好的强度和刚性，为0.3质量％以上，优选为0.6质量％以上，更优选为0.9质量％以上。另一方面，若这些过剩地含有，则由于金属间化合物的粗大化，引起最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度变大，磨削性有可能降低。因此，合计的含量为2.5质量％以下，优选为2.2质量％以下，更优选为1.9质量％以下。

(Ni：1.3质量％以下)

Ni除了提高强度和刚性的提高以外，也是有助于使抑制振动的性质提高的成分。另一方面，若过剩地含有Ni，则由于金属间化合物的粗大化，引起最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度变大，磨削性有可能降低。因此，Ni的含量为1.3质量％以下，优选为1.0质量％以下，更优选为0.9质量％以下。

(Fe：0.2～1.5质量％、Mn：0.1～2.4质量％、Ni：0.1质量％以上)

除了上述Fe、Mn和Ni的合计：0.3～2.5质量％和Ni：1.3质量％以下的含量以外，更优选含有从Fe：0.2～1.5质量％、Mn：0.1～2.4质量％和Ni：0.1质量％以上所构成的群中选择的至少一种。

以下对于各构成元素进行说明。

Fe是有助于强度和刚性提高的成分，也有助于使振动抑制这一性质提高。因此，虽然Fe不是必须的成分，但是含有Fe时，其含量优选为0.2质量％以上，更优选为0.25质量％以上。另外，若过剩地含有Fe，则由于金属间化合物的粗大化，引起最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度变大，磨削性有可能降低。因此，Fe的含量优选为1.5质量％以下，更优选为1.2质量％以下。

Mn也与Fe同样，除了提高强度和刚性以外，也是有助于抑制振动这一性质提高的成分。虽然Mn不是必须的成分，但是含有Mn时，其含量优选为0.1质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上。另外，若过剩地含有Mn，则由于金属间化合物的粗大化，引起因最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度变大，有可能使磨削性降低。因此，Mn的含量优选为2.4质量％以下，更优选为2.0质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下。

如前述，Ni也与Fe和Mn同样，除了提高强度和刚性以外，也是有助于抑制振动这一性质提高的成分。虽然Ni不是必须的成分，但是含有Ni时，其含量优选为0.1质量％以上，更优选为0.3质量％以上。关于Ni的含量的上限，因为如前述磨削性有可能降低，所以为1.3质量％以下，优选为1.0质量％以下，更优选为0.9质量％以下。

(Cr：0.01～1.0质量％)

Cr在晶粒的微细化上是有效的成分，具有使初晶微细化而使金属间化合物均匀分布的效果，是有助于强度和屈服强度提高的成分。虽然Cr不是必须的成分，但含有Cr时，其含量优选为0.01质量％以上，更优选为0.1质量％以上，进一步优选为0.15质量％以上。另外，若过剩地含有Cr，则镀覆平滑性有可能降低。因此，Cr的含量优选为1.0质量％以下，更优选为0.8质量％以下，进一步优选为0.5质量％以下。

(Cu：0.5质量％以下，Zn：0.5质量％以下)

Cu和Zn扩大相图上的固液共存区域，是有助于降低铸造时的熔融金属泄漏的发生频率的成分。另外，是具有在锌酸盐处理中使锌均匀析出这一效果的成分，也有助于镀覆平滑性的提高。另一方面，若过剩地含有Cu和Zn，则上述镀覆平滑性反而有可能差。此外，形成于表面的非电解Ni－P镀膜的平滑性也有可能变低。

因此，优选还含有Cu：0.5质量％以下和Zn：0.5质量％以下中的至少一种。Cu的含量更优选为0.5质量％以下，进一步优选为0.1质量％以下，更进一步优选为0.05质量％以下。另外，也可以不含Cu，但含有时，优选为0.005质量％以上。

Zn的含量更优选为0.5质量％以下，进一步优选为0.4质量％以下，更进一步优选为0.35质量％以下。另外，也可以不含Zn，但含有时，优选为0.1质量％以上。

(Si：0.1质量％以下)

Si通常作为锭料中的不可避免的杂质混入到铝合金中，形成单体Si，和Al－Fe－Si系金属间化合物等。通过使Si的含量为0.1质量％以下，能够防止因单体Si引起的镀覆平滑性的降低。从抑制单体Si等生成的观点出发，Si的含量优选为0.05质量％以下，越低越优选，也可以为0质量％(不含)。另一方面，从防止为了得到Al锭料和中间合金锭料等的高纯度的原料而导致成本变高的观点出发，其含量也可以为0.004质量％以上。

(余量)

合金板的余量，优选Al纯度，即Al的含量为90质量％以上。另外，除Al以外，根据铸块制造时的熔炼原料的选择，作为上述以外的元素，作为杂质能够含有Ti、Na、Pb、Be、Ca、Zr、V、B、Sn、In、Cd、Bi、Ge等。所谓杂质，不仅是作为不可避免的杂质被含有的情况，也可以是有意识地提高含这些元素的废料的配比等而积极添加的情况，不妨碍本实施方式的效果。

上述的元素之中，例如关于Ti、Zr、V等，可作为不可避免的杂质包含，但也可以积极地添加。含有从Ti、Zr和V所构成的群中选择的至少一种时，Fe、Mn、Ni、Ti、Zr和V的合计，优选为2.5质量％以下。

所谓不可避免的杂质，例如，是在原料的熔炼时不可避免混入的杂质，可以在不损害本实施方式的效果和诸特性的范围内含有。具体来说，这些不可避免的杂质的含量，各个元素为0.005质量％以下，另外，其合计为0.015质量％以下，则不会阻碍本实施方式的效果。

还有，本实施方式的合金板的组成，例如，能够通过适宜调节熔炼Al合金时添加的元素的添加量而进行调整。另外，不可避免的杂质的含量的调整(限制)，例如，能够通过使用由三层电解法精炼的锭料，或利用偏析法将其排除等来进行。

(刚性)

合金板的刚性，能够使用杨氏模量进行评价。合金板的杨氏模量优选为70.2GPa以上，更优选为71.0GPa以上。还有，上限没有特别限定，但通常为80GPa以下。所谓合金板的杨氏模量为70.2GPa，是作为用于硬盘驱动器(HDD)时的刚性性能需要达到最低限度的值，具有临界的意义。

还有，在本说明书中，所谓杨氏模量，是依据JIS Z 2280：1993年(金属材料的高温杨氏模量试验方法)，在大气气氛下，以室温，通过自由共振法测量的值。

(磨削性)

对于加工成圆环状，即加工成中空圆盘状的合金板，使用设置有圆环状的磨石的加工中心，以下述磨削条件进行湿式磨削。合金板的磨削性，通过根据这时的合金板的厚度变化量和磨削时间作为磨削速度而求得的值进行评价。还有，所谓磨石的C磨粒，意思是作为SiC系的黑碳化硅(Black Silicon Carbide)磨粒。

磨削条件：

合金板的大小外径95mm、内径43mm

磨石的大小外径60mm、内径40mm

磨削压 100gf/cm²

磨石的周速度 1.05m/秒

磨石的公转速度 100mm/分钟

磨削液 SAINT－GOBAIN社制 AMBERCUT(商标)168KR0.5％稀释

磨石 AION社制磁盘用聚乙烯醇(PVA)磨石

C磨粒#1500

如此求得的合金板的磨削速度，优选为0.8μm/分钟以上，更优选为1.5μm/分钟以上。另外，磨削速度的上限没有特别限定，但通常为3.0μm/分钟以下。

＜磁盘用铝合金板的制造方法＞

接下来，说明本实施方式的磁盘用铝合金板的制造方法的一例。

本实施方式的合金板，除了一部分的条件以外，均能够由制造磁盘用的铝合金板的一般条件的制造方法和设备制造。例如，能够由按顺序包括如下工序的制造方法制造铝合金板：熔化原料，通过半连续铸造法等将调整为规定的化学组成的铝合金的熔融金属铸造成铝合金铸块的铸造工序；对于铸造得到的铝合金铸块进行面切削，并实施均质化热处理的均质化热处理工序；对于实施过均质化热处理的铝合金铸块进行热轧而得到热轧板的热轧工序；冷轧热轧板的冷轧工序。还有，也可以根据需要，在冷轧工序之前或冷轧工序的途中进行中间退火。

以下，对于各工序详细说明。

(铸造工序)

在铸造工序中，以700～800℃熔化原料，成为铝合金的熔融金属。通过DC铸造法等的公知的半连续铸造法将其铸造成铝合金铸块。

这时，为了使最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为恰当的范围，使铝合金的熔融金属保持温度为700～800℃，使熔融金属保持时间为1秒～10小时。

熔融金属保持温度优选为710℃以上，更优选为730℃以上，进一步优选为750℃以上。

通过使熔融金属保持时间为1秒以上，能够减小上述个数密度，若进一步增长熔融金属保持时间，则更可发挥这一效果。熔融金属保持时间带来的上述效果的呈现量，虽然根据铝合金的组成而有所不同，但例如使熔融金属保持温度为750℃，使熔融金属保持时间为1小时30分钟时，最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度，与不保持熔融金属时的个数密度相比，能够减少1成多。因此，熔融金属保持时间可以为1秒以上，但优选为1小时以上，更选为1个半小时以上。

除上述以外，通过使铸造时的浇铸温度为695～770℃，能够使最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度在恰当的范围。若铸造时的浇铸温度低于695℃，则即使铝合金的组成满足恰当范围时，生成的金属间化合物的大小也有增大的倾向，磨削性有可能降低。浇铸温度优选为700℃以上，更优选为710℃以上，进一步优选为740℃以上。

还有，从浇铸槽顺序通过浇口被注入到连铸机的熔融金属最初冷却的地方是铸模，但所谓铸造时的浇铸温度，为浇口跟前的熔融金属的温度。

(均质化热处理工序)

均质化热处理工序中，对于铸造得到的铝合金铸块进行面切削，实施均质化热处理。面切削量，例如能够以2～40mm/单面进行。均质化热处理，例如，能够以400～600℃的温度，保持4～48小时来进行。利用该均质化热处理的温度和保持时间，也能够调整金属间化合物的个数密度。

即，若以上述条件进行均质化热处理，则能够使金属间化合物充分固溶。具体来说，通过使均质化热处理的温度为400℃以上，均质化热处理的时间为4小时以上，能够增多最长直径在3～10μm的金属间化合物的个数密度。另一方面，通过使均质化热处理的温度为600℃以下，能够防止铝合金铸块的表面熔融。

(热轧工序)

热轧工序中，对于实施过均质化热处理的铝合金铸块进行热轧而得到热轧板。热轧的开始温度，例如能够为490℃以上。另外，能够使热轧的结束温度为300～350℃。另外，经热轧得到的热轧板的板厚，例如，能够为3mm以下。

(冷轧工序)

冷轧工序中，冷轧所得到的热轧板而得到冷轧板。冷轧板的板厚，例如，优选为0.35～0.75mm。

依次经过这样的工序，能够得到本实施方式的合金板。

＜磁盘用铝合金坯体＞

本实施方式的坯体，由上述合金板得到。具体来说，通过按顺序再经过如下工序，能够制造坯体：将冷轧工序后得到的铝合金板冲切成圆环状的冲切工序；矫正退火工序，对于经冲切工序而得到的圆环状的基板，实施例如施加载荷并进行退火而使之平坦化的矫正退火的工序。

所得到的坯体的化学组成，相对于上述合金板没有变化，为同样的组成。

另外，关于坯体，其表面的金属间化合物的最长直径、个数密度、杨氏模量和磨削性等的各特性值，与合金板的各特性值等同。因此，针对合金板求得的特性值能够看作坯体的特性值。另外反过来说，针对坯体求得的特性值也能够看作合金板的特性值。

(冲切工序)

冲切工序中，根据需要对于合金板调质后，例如，使之能够适用于内径24mm、外径96mm的3.5英寸HDD用的基板，或适用于内径19mm、外径66mm的2.5英寸HDD用的基板等，而对其实施冲切处理而成为圆环状。

(矫正退火工序)

在矫正退火工序中，优选将圆环状的基板，例如用具有高平坦度的隔板夹隔堆叠，一边对基板施加载荷一边进行退火而使之平坦化。退火温度能够为250～500℃，保持时间，例如，能够为3～5小时左右。

矫正退火的升温速度，例如，能够为平均80℃/小时左右，最快优选为150℃/时间以下。降温，例如，能够打开退火炉的炉门进行降温(冷却)。

关于矫正退火的升温，即使实施阶段性升温，也不会损害本实施方式的效果。例如，像日本国专利第5815153号公报的段落0068和0069所述，可以使规定的温度域的升温速度为规定速度或规定速度以上，并且使该规定的温度域以外为其它的升温速度，如此以多个升温速度升温，即实施阶段性的升温。

还有，在本实施方式中，关于矫正退火的退火温度，在上述一般性的退火温度的范围之中，设想的是以250～400℃作为实用温度域的情况。

通过按顺序经过这样的工序，能够得到本实施方式的坯体。

＜磁盘用铝合金基片＞

本实施方式的基片，由上述坯体得到。具体来说，通过实施如下加工，能够制造基片：切削坯体的端面的切削加工(端面加工)；磨削坯体的表面(主面)的磨削加工(镜面加工)。

所得到的基片的化学组成，相比上述坯体没有变化，为同样的组成。

另外，关于基片，其表面的金属间化合物的最长直径、个数密度、杨氏模量和磨削性等的各特性值，与坯体的各特性值等同。因此，针对合金板和坯体求得的特性值，能够看作基片的特性值。另外反过来说，针对基片求得的特性值也能够看作合金板和坯体的特性值。

本实施方式的合金板、坯体和基片，能够分别由上述方法得到，但在不对各工序造成不良影响的范围内，也可以在各工序之间或其前后，进行其他的工序。

【实施例】

以下，列举实施例和比较例更具体地说明本发明，但本发明不受这些实施例限定，在能够符合其宗旨的范围，也可以加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

(实施例1～5、7和比较例1～3)

熔化原料，并调整成分使之成为表1所示的化学组成，将这样的铝合金的熔融金属，以表2所述的熔融金属保持温度和熔融金属保持时间进行保持，以同记述的浇铸温度注入到铸模，制作作为铝合金铸块的板坯。对于得到的板坯的两面(厚度方向)进行面切削，并实施均质化热处理后，实施热轧处理直至厚度达到5mm，得到热轧板。接着，实施冷轧处理至厚度达到0.7mm，得到铝合金板。还有，表1的化学组成，是各元素的含量经四舍五入的值，因此有其合计超过100质量％的情况。

对于铝合金板，冲切成圆环状，使之成为3.5英寸大小(外径约95mm、内径约25mm)的基板。接着，进行一边对圆环状的基板施加载荷一边进行退火而使之平坦化的矫正退火，由此得到磁盘用铝合金坯体。还有，矫正退火，通过分别在260～350℃的温度范围内，保持3～6小时来进行。

还有，关于比较例3的铝合金板，因为在冷轧处理后发生边缘裂纹，所以未冲切成3.5英寸大小的基板这样的圆环状的尺寸。因此，在比较例3中，在铝合金板的状态(50mm见方)下，与其他的例子的圆环状的基板同样，进行一边施加载荷一边退火而使之平坦化的矫正退火。

(实施例6)

熔化原料，并调整成分使之成为表1所示的化学组成，将这样的铝合金的熔融金属，按表2所述的熔融金属保持温度和熔融金属保持时间保持，以同记述的浇铸温度注入到铸模中，实施热轧处理直至厚度达到2.3mm，接着，实施冷轧处理至厚度为0.5mm，除此以外，均与实施例1同样而得到铝合金板。

对于铝合金板，冲切成圆环状而使之成为3.5英寸大小的基板。接着，根据与实施例1同样的条件，进行对于圆环状的基板一边施加载荷一边退火而使之平坦化的矫正退火，由此得到磁盘用铝合金坯体。

对于实施例1～7和比较例1、2中得到的坯体，和比较例3中得到的铝合金板，测量表面的金属间化合物的个数密度、磨削速度和杨氏模量。

各测量以如下方式进行。

[金属间化合物的个数密度]

用金刚石车刀切削坯体的表面使之成为镜面，用FE－SEM(日本电子株式会社制JSM－7001F，内置的粒子分析软件EX－35110，粒子分析软件Ver.3.84：版本注释所述的Ver.信息，加速电压15kV)，以1000倍的倍率对该面拍摄100个视野(1个视野：60μm×45μm)，得到作为COMPO像的组成像。将阈值设定在灰色的基体部，将比基体部，即比母相发白的部分视为金属间化合物，测量其最长直径。所谓金属间化合物的最长直径是绝对最大长度，意思是金属间化合物粒子的轮廓线上的任意的2点间的距离的最大值。

还有，关于比较例3的铝合金板，在试料的观察面，进行机械研磨、磨光后，与上述同样地进行同观察面的评价。

利用上述粒子分析软件，分别统计最长直径高于10μm的金属间化合物，和最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数，计算单位面积中的个数密度。

结果显示在表2中。最长直径高于10μm的金属间化合物，个数密度为60个/mm²以下即可，最长直径为3～10μm的金属间化合物，个数密度为600个/mm²以上即可。

[磨削速度]

将坯体加工成圆环状，即中空圆盘状，使用设置有圆环状的磨石的修磨机进行湿式磨削。根据此后的坯体的厚度的变化量和磨削时间，将坯体的磨削性作为磨削速度求得，进行评价。具体的评价方法如下。

图1和图2，是表示用于磨削性的评价的修磨机3上的坯体1和磨石2的位置关系的示意俯视图和示意剖视图。将加工成外径95mm、内径43mm的圆环状的被磨削物即坯体1设置在加工中心(シチズン時計株式会社(現シチズンマシナリー)制，商品名：NF－4)的工作台上的作为夹具的平面平台5上。同样，将与坯体1同等厚度的坯体片设置在同一平面上，对两者同时进行前加工，使之与坯体1的高度一致，作为参照4。在坯体1的上方的加工中心主轴上，经由能够控制磨削压力的夹具而设置有外径60mm、内径40mm的圆环状的磨石2。磨石是使用C磨粒#1500的磁盘用PVA磨石(AION社制)，磨削液是AMBERCUT(商标)168KR0.5％稀释(SAINT－GOBAIN社制)，磨削压力为100gf/cm²。另外，磨石2沿图1的箭头方向自转，并且沿坯体周向公转，磨石的自转周速度为1.05m/秒，公转的速度为100mm/分钟。

以规定时间，磨削坯体1后，如图3所示，由度盘式指示表(未图示)测量坯体1与参照4的高度之差，求得坯体1相对于磨削时间的厚度变化量。同样，在任意的12点测量坯体1相对于磨削时间的厚度变化量，绘制坯体对于磨削时间的磨削量，根据图像的斜率，求得磨削速度(μm/分钟)。

结果显示在表2中。如果磨削速度为0.8μm/分钟以上且低于1.5μm/分钟，则磨削性良好，判定为合格，在表2中的“评价”中记为“B”。另外，如果磨削速度为1.5μm/分钟以上，则磨削性非常好，在表2中的“评价”中记为“A”。另一方面，磨削速度低于0.8μm/分钟时，表2中的“评价”中记为“C”，判定为不合格。

还有，所谓比较例3的“评价”为“－”，表示不能测量可靠的磨削速度。这起因于，如前述，比较例3的铝合金板在冷轧处理后发生边缘裂纹部分。即，由于除去这样的边缘裂纹部分，无法冲切成3.5英寸大小的基板这样的圆环状的尺寸，所以不能制作适用于求得磨削速度的试验的试样。但是，比较例3的铝合金板中，由于最长直径高于10μm的金属间化合物的数量非常多，所以磨削速度小，推测为磨削性差。

[杨氏模量]

坯体的刚性通过杨氏模量评价。具体来说，对于坯体，制作使轧制方向为纵长方向的60mm×10mm的试验片，使用该试验片，依据JIS Z2280：1993年(金属材料的高温杨氏模量试验方法)，在大气气氛下，以室温(24℃±2℃)通过自由共振法测量。试验装置使用日本テクノプラス社制JE2－RT型。

作为其他的条件，扫描步长：0.02Hz，扫描范围：300～1100Hz，扫描范围的宽度：30～100Hz。还有，扫描范围根据试验片的板厚和杨氏模量的值而变化。

结果显示在表2中。如果坯体的杨氏模量为70.2GPa以上，则判定为合格，表2中的评价中记为“A”。另一方面，如果杨氏模量低于70.2GPa，则判定为不合格，表2中的评价中记为“C”。

在此，所谓70.2GPa，如前述是满足作为HDD(硬盘驱动器)用基板所需要的刚性性能的临界值。

【表1】

表1

※余量是不可避免的杂质

【表2】

表2

由表2的结果可知，通过控制最长直径高于10μm的金属间化合物，和最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度，能够得到作为磁盘用而具有优选的磨削性和杨氏模量的铝合金板、坯体，也暗示出能够得到具有同样特性的基片的可能性。

另外可知，最长直径高于10μm的金属间化合物，和最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度，能够通过恰当选择铝合金组成和铸造工序的条件来实现。

作为上述铸造工序的条件，可列举熔融金属保持温度、熔融金属保持时间和浇铸温度。

通过使熔融金属保持时间为1秒以上，能够减少最长直径高于10μm的金属间化合物的生成量，通过延长这一时间，能够进一步减少上述金属间化合物。实际上可确认，使用具有相同的铝合金组成的坯体，使熔融金属保持温度为750℃，熔融金属保持时间为1小时30分钟时，与在同熔融金属保持温度下使熔融金属保持时间为1秒的情况相比，能够将上述金属间化合物的个数密度再减少1成以上。即，可预见磨削性的进一步提高。虽然这一效果的呈现量根据铝合金的组成而有所不同，但是可确认延长熔融金属保持时间有一定的效果。

Claims

1.一种磁盘用铝合金板，其含有

Mg：0.1～7.0质量％；

Fe、Mn和Ni中的至少一种的合计：0.3～2.5质量％，

所述Ni：1.3质量％以下，

表面中的、最长直径高于10μm的金属间化合物的个数密度为60个/mm²以下，并且最长直径为3～10μm的金属间化合物的个数密度为600个/mm²以上。

2.根据权利要求1所述的磁盘用铝合金板，其中，还含有

从所述Fe：0.2～1.5质量％、所述Mn：0.1～2.4质量％和所述Ni：0.1质量％以上所构成的群中选择的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板，其中，还含有Cr：0.01～1.0质量％。

4.根据权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板，其中，还含有Cu：0.5质量％以下和Zn：0.5质量％以下中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板，其中，还含有Si：0.1质量％以下。

6.根据权利要求5所述的磁盘用铝合金板，其中，Si为0.05质量％以下。

7.根据权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板，其中，还含有从Ti、Zr和V所构成的群中选择的至少一种，

所述Fe、所述Mn、所述Ni、所述Ti、所述Zr和所述V的合计：2.5质量％以下。

8.一种磁盘用铝合金坯体，其由权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板得到。

9.一种磁盘用铝合金基片，其由权利要求8所述的磁盘用铝合金坯体得到。

10.一种磁盘用铝合金板的制造方法，是权利要求1或2所述的磁盘用铝合金板的制造方法，其中，按顺序包括如下工序：

通过半连续铸造法将铝合金的熔融金属铸造成铝合金铸块的铸造工序；

对所述铝合金铸块进行面切削，实施均质化热处理的均质化热处理工序；

对实施过所述均质化热处理的铝合金铸块进行热轧而得到热轧板的热轧工序；

对所述热轧板进行冷轧的冷轧工序，

在所述铸造工序中以如下条件进行铸造：

熔融金属保持温度：700～800℃、

熔融金属保持时间：1秒～10小时、和

浇铸温度：695～770℃。

11.一种磁盘用铝合金坯体的制造方法，其中，按顺序包括如下工序：

将由权利要求10所述的制造方法得到的磁盘用铝合金板冲切成圆环状的冲切工序；

对由所述冲切工序得到的圆环状的基板施加载荷并进行退火而进行平坦化的矫正退火工序。