DE3102759C2 - Verwendung einer Aluminium-Legierung zur Herstellung von Legierungssubstraten für magnetische Aufzeichnungsmaterialien - Google Patents

Verwendung einer Aluminium-Legierung zur Herstellung von Legierungssubstraten für magnetische Aufzeichnungsmaterialien

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Legierungssubstraten auf Al-Basis für Magnetscheiben oder -platten, bei dem aus einer geschmolzenen Legierungszusammensetzung, die aus 2 bis 6 Gew.-% Mg, weniger als 1 Gew.-% Mn, weniger als 0,3 Gew.-% Fe, weniger als 0,25 Gew.-% Zn und weniger als 0,35 Gew.-% Cr und einem aus weniger als 0,08 Gew.-% Ti und/oder weniger als 0,01 Gew.-% B bestehenden Kornverfeinerungsmittel bestehende Legierungskomponenten enthält, kontinuierlich ein Streifen mit einer Dicke von 4 bis 15 mm gegossen und anschließend gewalzt wird.

Description

Magnetscheiben oder -platten, die in weitem Umfang als Sreichermaterialie,! für Computer eingesetzt werden, werden im allgemeinen hergestellt, indem man ein Substrat aus einer Aluminiumlegierung bis zur Erzielung einer vorbestimmten Dicke bearbeitet und die Oberfläche des Substrats anschließend einem Präzisionsschliff unterzieht und mit einem dünnen Film aus einem mittels Aufzeichnungssignalen magnetislerbaren Material beschichtet. Die Magnetscheiben- oder Magnetplattensubstrate dieser Art müssen die nachstehend angegebenen Bedingungen erfüllen:
(1) Die Oberflächenrauheit sollte nach dem Präzisionspolieren einen ausreichend feinen Wen haben, damit zur Erzielung stabiler Ablese- und Aufzeichnungseigenschäften keine konstante Aufnahme- oder Abtasthöhe des Magnetkopfes beibehalten wird.
(2) Auf dem polierten Substrat sollten die Oberflächenfehler, die die gleichmäßige Bildung des Beschlchtungsfiirns aus dem magnetisierbarer! Material beeinträchtigen, nur In einer geringen Anzahl vorhanden sein und ausreichend kleine Abmessungen haben.
(3) Das Substrat sollte eine ausreichende mechanische Festigkeit haben, damit es beim Fertigungsverfahren der spanenden Bearbeitung und dem bcnieifen sowie im « erweichten Zustand einer Drehung mit hoher Geschwindigkeit widersteht
(4) Das Subsi.rai sollte -.ine gute Korrosionsbeständigkeit und ein bestimmtes Maß an Hitzebeständigkeit aufweisen.
(5) Das Substrat sollte nichtmagnetisch sein, ein geringes Gewicht haben und wenig kosten.
Die zur Zelt gebräuchlichsten Magnetscheibe:!- oder Magnelplattensudstrate werden aus der Aluminiumlegierung AA 5086 hergestellt. In der letzten Zelt besteht jedoch ein steigender Bedarf an Magnetscheiben oder -platten mit einem größeren Leistungs- oder Speichervermögen und einer höheren Informationsdichte. Die Erzielung einer solchen Scheibe oder Platte mit höherer Informationsdichte ist notwendig, damit die magnetische Fläche für jedes Signal-Bit, die Dicke des magnetischen Films und die Aufnahme- oder Abtasthöhe des Magnetkopfes vermindert werden. Um eine solche Platte oder Scheibe mit hoher Informationsdichte zur Verfügung zu stellen, muß die fertigbearbeitete Oberfläche des Substrats daher eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit aufweisen. In dieser Hinsicht ist d:e vorstehend erwähnte Legierung AA 5086 bezüglich der Gleichmäßigkeit der Oberfläche unbefriedigend.
Untersuchungen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, um die Ursache für die unbefriedigende Gleichmäßigkeit der Oberfläche zu finden, ergaben folgendes:
(a) In der metallischen Matrix des Substrats der vorstehend erwähnten Legierung sind verschiedene intermetallische Verbindungen (beispielsweise die Pnasen AI-Fe-Mn und Mg-Sl) vorhanden, die eine Größe von etwa 10 μπι (Durchmesser oder Länge) haben. Die Grenzflächen dieser intermetallischen Verbindungen zeigen mit der Matrix keine Kohäsion, und die intermetallischen Verbindungen haben eine höhere Härte als die Matrix, weshalb die Neigung besteht, daß die intermetallischen Verbindungen in Form von Vorsprüngen verbleiben oder unter Bildung von Hohlräumen auf der Oberfläche des Substrats abgelöst werden, wenn das Substrat spanend bearbeitet oder poliert wird. Aus diesem Grund ist es selbst nach einem sorgfältig durchgeführten Pollervorgang schwierig, die Größe der Oberflächenfehler zu vermindern.
(b) Wenn während des Stranggießens eine geringe Menge eines Kornfeinungsmlttels hinzugegeben wird, weist der Teil des Gußblockes, der nach dem Walzen eine Oberfläche des geschliffenen Substrats bilden wird, eine federartige Struktur mit einer Breite von etwa 1 mm auf, an deren Grenzen Im Mikromaßstab eine Selgerung oder Absonderung von Intermetallischen Verbindungen auftritt. Durch die Im Mikromaßstab auftretende Selgerung oder Absondemng wird das Rekristallisationsverhalten in der sich anschließenden Stufe des Heißwalzens nachteilig beeinflußt, was zu einem In einem großen Abstand mit einer Breite von etwa 1 mm wiederkehrenden Makrogefüge führt, wenn die Oberfläche des geschliffenen Substrats mit Königswasser geätzt wird. Das Material weist demnach Veränderungen in der Härte auf, die In dem Abstand des Makrogefüges wiederkehren, das durch die im Mikromaßstab auftretende Seigerung oder Absonderung in dem Gußblock verursacht wird. Aufgrund dieser Veränderungen in der Härte erscheinen auf der Oberfläche des Scheiben- oder Plattensubstrats in der Stufe des Schneidens oder Schleifens feine Rlffelblldu.igen oder Wellungen, die In einem Abstand von etwa I mm wiederkehren und das Aufrechterhalten einer konstanten Aufnahme- oder Abtaslhöhe des magnetkopf» sunwici-g iiiai-Mtn. Dit CfSChcIiiüfig der Riffelbildungen oder Wellungen, die normalerweise eine Periode von 0,5 bis 2 mm und eine Höhe von etwa 0,1 μπι haben, wird Im allgemeinen als »Trog-Phänomen« bezeichne:.
Aus der US-PS 37 87 248 Ist eine hochfeste, gut verformbare und korrosionsbeständige Aluminiumlegierung aus 0,5 bis 2% Mangan, 0,4 bis 2% Magnesium und Aluminium als Rest bekannt, die noch 0,001 bis 1% Elsen, 0,001 bis 0,5% Zink, 0,001 bis 0,2% Chrom, 0,001 bis 0,01% Bor und 0,001 bis 0,2% Titan enthalten kann. Diese Legierung dient als Werkstoff für Dosenendstücke, wie Ränder und Ringöffner.
In der Literaturstelle D. Altenpohl, »Aluminium und
Aluminiumlegierungen«. Seiten 31, 114 bis 116, 161 und 354 (1965) sind .liedrig legierte Aluminiumlegierungen mit bis zu 1,5S> Mangan und 2% Magnesium bekannt, die als Band mit einem Querschnitt von 6 b!s 20 mm kontinuierlich gegossen werden können. Beim Bandgießen kann ein dichteres Gefüge erhalten werden, das ohne Rißbildung unmittelbar kaltgewalzt wird. In dieser Literatursielfe sind ferner die Eigenschaften der Aluminiumschmelze und die beim Gießen von Aluminiumlegierungen auftretenden Probleme behandelt.
Aufgabe der Erfindung 1st es, eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Legierungssubstraten für magnetische Aufzeichnungsmaterialien wie Magnetspeicherscheiben oder -platten zur Verfügung zu stellen, bei denen die Gleichmäßigkeit der Oberfläche des Legierungssubstrats durch möglichst starke Verminderung der Korngröße der intermetallischen Verbindungen in dem Gußblock verbessert ist, wobei die vorstehend erwähnte. Im Mikromaßstab auftretende Seigerung oder Absonderung durch Zugabe elp°s Kornfelnungsirittels verhindert wird, so daß die Herstellung vci A'umlniumschelben oder -platten mit sehr gleichmäßigen Oberflächen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I gekennzeichnete Verwendung gelöst. Durch die erfindungsgemäße Verwendung können l.eglerungssubstrate auf Al-Basis, insbesondere für Magnetscheiben oder -platten, hergejtelit werden, die nach dem Schleifen oder Polieren wenig Oberflächenfehier und eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit der Oberfläche aufweisen.
Bei der erfindungs^emäßen Verwendung können die Art und die Mengenanteile der zusätzlichen Legierungskomponenien beschränkt und die Dicke Jar beim kontinuierlichen Gießen hergestellten Sfe'ren vermindert werden. Dadurch wird die Korngröße de: intermetalli- a sehen Verbindungen Infolge der schnellen Abkühlungswirkung in beträchtlichem Maße verfeinert, und die im Mikromaßslab auftretende Seigerung oder Absonderung der intermetallischen Verbindungen wird durch die Zugabe eines Kornfelnungsmlttels (Ti und/oder B) vermindert.
Die Erfindung und deren bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend näher erläutert.
Von den bei der erflndungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierung eingesetzten, zusätzlichen Legierungs- -»5 komponenten stellt Mg eine Komponente dar, die wesentlich Ist, um dem Legierungssubstrat eine vorbestimmte mechanische Festigkeit zu verleihen, weshalb Mg in einem Anteil von mindestens 2 Gew.-% oder mehr enthalten sein sollte. Mg sollte jedoch in einer Menge w von weniger als 6 Gew.-% hinzugegeben werden, da eine übermäßige Zugabe von Mg zu einer verstärkten Bildung der intermetallischen Verbindung Mg-Si und einer verstärkten Bildung von MgO (eines nichtmetallischen Einschlusses, der in der Stufe des Schmelzens und der Stufe π des kontinuierlichen Gießens durch Oxidation bei hoher Temperatur gebildet wird) führt. Durch die auf diese Welse gebildeten Verbindungen Mg-Si und MgO wird die Gleichmäßigkeit der Oberfläche herabgesetzt.
Die Legierungskomponente Mn dient zur Erhöhung ae der Korrosionsbeständigkeit der Legierungsplatte, während Fe- zur Verbesserung der Festigkeit der Platte beiträgt. Eine übermäßige Zugabe dieser Elemente führt zur Bildung von großen intermetallischen Verbindungen der Al-Fe-Mn-Pbase, so daß Mn und Fe In einer Menge von weniger als t bzw. weniger als 0,3 Gew.-% hinzugegeben werden sollten.
Die Komponente Cr, die ähnlich wie Mn zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der Legierungsplatte dient, sollte In einer Menge von weniger als 0,35 Gew.-% hinzugegeben werden, da diese Komponente sonst durch Vergrößerung der intermetallischen Verbindungen der AJ-Fe-Mn-Phase die Gleichmäßigkeit der Oberfläche herabsetzt.
Die Komponente Zn bewirkt Verminderung der Korrosionsbeständigkeit des Endprodukts, jedoch ist dieser Nachteil fast nicht festzustellen, wenn der Zn-Gehalt unter 0,25 Gew.-% liegt.
Die Komponenten Ti und B sind In der Hinsicht wirksam, daß sie das Gefüge des Gußblockes feiner machen und eine im Mikromaßstab auftretende Seigerung oder Absonderung verhindern. Um diese Wirkungen in einem bedeutsamen Maße zu erzielen, werden mehr als 0,001 Gew.-% Ti und/oder 0,0005 Gew.-% B hinzugegeben. Die Zugabe einer Ti-Menge von mehr als 0,08 Gew.-% und einer B-Menge von mehr ais 0,01 Gew.-s, stellt jedoch eine Verschwendung dar, da die darüber hinausgehenden Anteile in der Stufe, bei der das geschmolzene Metall unter Anwendung eines elektrochemischen Adsorptionsfilters filtriert wird, größtenteils herausfiltriert werden.
Die in der erfindungsgemäß verwendeten Legierung eingesetzte Komponente Al wird mit einer Reinheit von 99 Gew.-% oder einer höheren Reinheit verwendet, so daß Cu und Si, die In nicht zu vermeidender Weise in der Komponente AI enthalten sind, nur in de: Größenordnung von Verunreinigungen vorliegen und nicht dazu befähigt sind, die intermetalSischen Verbindungen in einem Ausmaß zu vergrößern, der in der Praxis zu Beanstandungen Anlaß geben kannte.
Die erfindungsgemäß verwendete Aluminiumlegierung wird mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung geschmolzen, und das geschmolzene Metall wird durch ein elektrochemisches Adsorptionsfilter hindurchlaufen gelassen, um vor der Stufe des kontinuierlichen Gießens, bei der aus dem geschmolzenen Metall zur Lösung der vorstehend erwähnten Aufgabe ein 4 bis 15 mm dicker Streifen geformt werden mu3, nichtmetallische Einschlüsse aus dem geschmolzenen Metal! zu entfernen. Bei dem üblicherweise durchgeführten Stmnggußverfahren wird Im allgemeinen eine Bramme oder Psatte mit einer Dicke von 300 bis 600 mm geformt. Es wurde jedoch festgestellt, daß es schwierig ist, eine Platte mit der üblichen großen D>cke so erstarren zu lassen, daß die Korngröße der intermetallischen Verbindungen auf einen Wert von nicht mehr als 3 pm herabgesetz*. wird, wobei es auf die Zusammensetzung der Legierung nicht ankommt. Wenn die Dicke des In der Stufe des kontinuierlichen Gießens geformten, gegossenen Streifens jedoch auf einen Wert von i 5 mm oder weniger herabgesetzt wird, erstarrt der gegossene Streifen sehr schnell, wodurch die Bildung von feinkörnigen Intermetallischen Verbindungen ermöglicht wird. Bei einer gewöhnlichen. 300 bis 600 mm dicken Platte, die durch das übliche Stranggußverfahren erhalten wird, beträgt die KorngröiJe der intermetallischen Verbindungen beispielsweise etwa 12 pm. Andererseits kann ein gegessener Streifen mit einer Dicke von weniger als 15 mm mit einer mehr als zehnmal so großen Geschwindigkeit verfestig! »enJen, wobei die Korngröße der Intermetallischen Verbindungen gleichzeitig auf einen Wert von nicht mehr als 3 μητι vetmindert wird. Zusätzlich tritt wegen der Bildung von feinen Kristallkörnchen Infolge der Zugabe eines Kornfelnungsmlttels fast keine Seigerung oder Absonderung im Mikromaßstab ein.
Die Platte aus einer Aluminiumlegierung, die nach dem Heiß-, Warm- oder Kaltwalzen erhalten wird, weist
demnach ein sehr feines und gleichmäßiges Makrogefüge auf, und die Platte ist bei dem anschließend durchgeführten Arbeitsgang der spanenden Bearbeitung oder des Schleifens frei von Riffelbildungen oder Wellungen in der Oberfläche, die durch ein vergrößertes Makrogefüge oder durch im MIkromaßstab auftretende Seigerungen oder Absonderungen von intermetallischen Verbindungen verursacht werden.
Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, ist es erwünscht, daß der in der Stufe des kontlnulerlichen Gießens geformte, gegossene Streifen eine möglichst geringe Dicke hat. Unter Berücksichtigung der Dickenabnahme um 50%, die durch das Kaltwalzen erzielt wird, das anschließend erforderlich '. :m bei den Arbeitsgängen, in denen die Scheibe oder 1 ;dtte gestanzt, geschnitten und geschliffen wird, eine hone Genauigkeit der Bearbeitung zu gewährleisten, wird jedoch eine Dicke von mindestens 4 mrn bevor·· ^r Andererseits wird es schwierig, den Streifen -lit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit zu verteigen, wenn seine Dicke 15 mm überschreitet, weshalb es nicht gelingt, feinkörnige intermetallische Verbindungen zu bilden.
Der Ausdruck »kontinuierliches Gießen (Stranggießen)« umfaßt auch ein halbkontinuierliches Gießen.
Die Wirkungen, die durch die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Verwendung erzielt werden, können folgendermaßen zusammengefaßt werden:
1I) Die zusätzlichen legierungsbildenden Elemente und deren Anteile in der Legierung werden beschränkt, und in der Stufe des kontinuierlichen Gießens oder Stranggie-'^ns wird ein Legierungsstreifen mit einer möglichst -ingen Dicke geformt, um eine schnelle Verfestigung 1..-S Streifens zu ermöglichen. Dadurch wird die Korngröße der intermetallischen Verbindungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt und werden die intermetallischen Verbindungen gleichmäßig in der Matrix dispergiert. Als Ergebnis kann eine Legierungsplatte oder -scheibe auf Al-Basis für Magnetscheiben oder -platten erhalten werden, die eine hohe Gleichmäßigkeit der Oberfläche aufweist und frei von Riffelbildungen oder Wellungen In der Oberfläche ist, die auf im Mikromaßstab auftretenden Seigerungen oder Absonderungen der Intermetallischen Verbindungen und auf einem durch die vorstehend erwähnten, im Mikromaßstab auftretenden Seigerungen oder Absonderungen verursachten, vergrößerten Makrogefüge beruhen.
(2) Es wird daher ermöglicht, die Dicke des magnetischen Beschichtungsfilms und d!e Aufnahme- oder Abtasthöhe des Magnetkopfes zu vermindern und dadurch die Anforderungen, die an Magnetplatten oder -scheiben gestellt werden. nämlich ein größeres LeI-stungs- eier Speichervermögen und eine höhere Informationsdichte, zu erfüllen.
(3) Durch ein einfaches Verfahren kann ein Leglerynocciihstrst prhalien werden, das hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, der Hitzebeständigkeit und der Korrosionsbeständigkeit ml', den üblichen, bekannten Legierungssubstraten vergleichbar oder diesen überlegen ist, so daß es möglich wird. Substrate für Magnetscheiben oder -platten zur Verfügung zu steifen, die bei einem ähnlichen Kostenaufwand eine höhere Quaütäl haben.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Geschmolzene Legierungen auf Al-Basis mit den Zusammensetzungen Nr. 1 bis Nr. 4 von Tabelle 1 wurden zur Entfernung von nichtmetallischen Einschlüssen durch ein übliches elektrochemisches Adsorptionsfilter hindurchlaufen gelassen, worauf aus den geschmolzenen Legierungen durch kontinuierliches Gießen bzw. Stranggießen 5 mm dicke Streifen gebildet wurden. Die Korngröße auf der Oberfläche des gegossenen Streifens wurde durch Zugabe eines Kornfeinungsmittels (Ti und/oder B) auf einen Wert von 0,055 mm einreguliert. Der erhaltene, gegossene Streifen wurde bis zu einer Dicke von 2 mm kaltgewalzt und unter Bildung von Substraten gestanzt, worauf eine zweistündige Wärmebehandlung bei 250c C durchgeführt wurde, um das Material flach zu machen.
Zu Vergleichszwecken wurde aus einer geschmolzenen Legierung auf AI-Basis mit der Zi'r mmensetzung Nr. 5 von Tabelle 1 nach einer in ähnlicher Weise durchgeführten Entfernung von nichtmetallischen Einschlüssen durch ein in üblicher Weise durchgeführtes Stranggußverfahren und Schälen bzw. mechanisches Entfernen der Oberfläche eine 360 mm dicke Bramme oder Platte geformt. Die Platte wies ein federartiges Gefüge auf. Nach einer zur Homogenisierung durchgeführten, sechsstündigen Wärmebehandlung bei 520° C wurde die Platte bis zu einer Dicke von 5 mm heißgewalzt und nach Verminderung der Dicke auf 2 mm durch Kaltwalzen einer zweistündigen Wärmebehandlung bei 250c C unterzogen, isrn die Platte Räch zu machen.
Von beiden Seiten jedes Probestreifens wurden gemäß den üblichen Verfahren zur Herstellung von Platten oder Scheiben 0,1 mm weggeschnitten. Dann wurde die Probe durch Nachglühen erweicht, um die Probe flach zu machen, und dann durch Polierläppen oder Schwabbeln fertigbearbeitet, worauf die Größe und die Anzahl der auf den intermetallischen Verbindungen beruhenden Oberflächenfehler, die Oberflächenrauheit (»Trog-Phänomen«) und die mechanischen Eigenschaften gemessen wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Die Oberflächenrauhelt wurde bestimmt. Indem die Oberfläche jeder Probe mit Aluminiumoxidpulver poliert bzw. geschwabbelt und die maximale Oberfläcnenrauhelt mittels einer Vorrichtung zum Messen der Oberflächenrauheit gemessen wurde. Die Größe und die Anzahl der Bereiche der intermetallischen Verbindungen wurden bestimmt, indem die polierte Oberfläche bei 500facher Vergrößerung mit einem Abtast-Eiektronenmikroskop beobachtet wurde, wobei das Mikroskop auf 10 willkürixh ausgewählte RecWeckberelche mit einer Fläche von jewtil; 1 mm2 gerichtet wurde, die in Walzrichtung eine Ausdehnung von 0,2 mm und In der Querrichtung eine Ausdehnung von 5 mm hatten. Die Bereiche der intermetallischen Verbindungen Im Blickfeld wurden In vier Gruppen eingeteilt, nämlich In Bereiche mit einer Größe von mehr als 2,5 μίτι. mehr als 3,75 μιπ. mehr als 5 μπι bzw. mehr als 10 μπι, und ausgezählt.
Tabelle 1 — Legierungszusammensetzung (Gew.-%)
Si
Fe
Cu
Mn
Ct
Ti
1 Erfindung;;- 0,095 0,158 0,005 0,09 2,89 gemäß.
0,011 0,175 0,011
Fortsetzung
Si
Fe
Cu
Mn
Zn
Cr
Ti
2 Erfindungs-
gemäß		 0,070 0,178 0,010 0,36 3,78
3 Erfindungs-
gemäß		 0,080 0,165 0,003 0,45 3,89
4 Erfindungs- 0,OSS 0.Π2 0,002 0,10 2,65
5 Vergseiens-
probe		 0,CGo 0,io9 ο,οο, 0.37 3.9S
0,009 0,085 0,019
0,010 0,070 - 0,005
0,012 0,155 0,0I1 0.005
0,003 W, 0,02. -
Tabelle 2 - Meßfcrge5»nisse
Ober- Oberflächenfchler (Anzahl der Vorsprünge und Mechanische Eigenschaften
dächen- Vertiefungen aufgrund von
rauheit intermetallischen Verbindungen Zug- Dehn- Dehn-
üRrna? pro mm2) festig- grenze nung
keil {N/mm2) {%)
(N/Tim2*
> 3,75 μίτ. > S μηι > 10 <im MaximaJs
Größe
(μπί)
1 Erfindungs- '-- 0,01 ;,8 0 0 0 2.8 -JI 1 98.1 27,4
gemäß
7, Erfiridungs- <0.öl 2.0 0 0 0 3.0 254 Γι8 25,5
gemäß
3 Erfirsdungs- < JOl 1,9 0 0 0 3,0 255 '20 253
gemäß
4 Erfindi'ngs- IS ft 0 0 2,8 211 «•3.1 27,6
gemäß
5 Vergleichs 0,12 40 28 14 2 12,5 262 126 24,9
probe
Wie aus den Tabellen I und 2 ersichtlich lsi, sind die Legierungssubstrate auf AMfeäls (fir. 1 bis 4) der nach dem üblichen Verfahren hvrgesteiilen Vergielchsprobe (Nr. 5) bezüglich der OberfiMeiienrauhelt und der Größe der Oberflächenfehler weit überlegen. Gegenwärtig ist es zur Erhöhung des Speichervermögens und der Informationsdichte bei der Daten verarbe'tu ng durch Computer erforderlich. cJaß die Oberflächenföhler des Substrats, die so den intermetallischen Verbindungen zuzuschreiben sind, eine 'lorngröße von nichf. metit als 3 >irri haben. Diese Anforderung kann durch die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Substrate tifrni crfSSIt i&erdert. Im Gegensat? dazu kann durch dk- erlindungsgemäße Verwendung leicht ein Legierungssubstrat auf AI-Basis erhalten werden, bei dem die Oberflächenfehler eine maximale Korngröße von nicht rns^ir als 3,0 pm haben. Außerdem werden durch die erflEuIiingsgernäße Verwendung In der Stufe des kontinuierlichen Gießens oder ω Strsnggleßens sehr feine Körnchen gebildet, wodurch im Mikromaßsiab auftretende Ssigp-wig?« o.-er Absonderungen, durch die bei dem anschlleö. nd dinchgeföhrten Arbeitsgang des PoHerens das Trog-Phänomen hervorgerufen werden würde, verhindert werden.
Die jeweiligen Probestreifen zeigten In den mechanisches Eigenschaften fast keine Unterschiede, da diese Eigenschaften hauptsächlich vom Mg-Gehalt abhängen.
Beispiel 2
Aus geschmolzenen Legierungen auf Al-^asis mit den Zusammensetzungen Nr. 6 und Nr. 7 von Tabelle 3 wurden nach der In gleicher Welse wie In Beispiel 1 durchgeführten Entfernung von nichtmetallischen Einschlüssen 12 mm dicke Streifen gegossen. Die Korngröße auf der Oberfläche der gegossenen Streifen wurde durch Zug-*)e von Ti als Kornfeinungsmlttel auf einen Wert von 0,05 mm einreguliert. Die erhaltenen, gegessenen Streifen wurden bis zu einer Däcke von 5 mm mit einer Endtensperatur von 330° C heißgewalzt und d^nn bis zu siner Dicke von 2 mm kaltgewalzt und unter Bildung von Substraten gestanzt, die anschließend einer zweistündigen Wärmebehandlung bei 250° C unterzogen wurden, um die Substrate flach oder eben zu machen.
Aus den Zusammensetzungen Nr. 8 und Nr. 9 wurden in ähnlicher Weise durch kontinuierliches Gießen 20 mm dicke Streifen (Korngröße: 0,055 mm) geformt, die bis zu einer Dicke von 5 mm mit einer Endtemperatur vo-> 3000C heißgewalzt und dann bis zu einer Dicke von 2 mm kaltgewalzt wurden. Die erhaltenen Streifen wurden unter Bildung von Substraten gestanzt, die unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend erwähnt, wärmebehandelt wurden.
Aus der Zusammensetzung Nr. 10 wurde in ähnlicher
Welse durch kontinuierliches Gießen ein 12 mm dicker Streifen gegossen, dessen Dicke durch Kaltwalzen auf 4 mm vermindert wurde. Nach dreistündigem Glühen bei 34O0C wurde der Streifen bis zu einer Dicke von 2 mm kaltgewalzt und unter Bildung von Substraten gestanzt, worauf die Substrate einer zweistündigen Wärmebehandlung bei 250° C unterzogen wurden, um die e flach zu machen.
10
Die erhaltenen Proben wurden In der gleichen Welse wie in Beispiel 1 spanend bearbeitet und durch Polieren bzw. Schwabbeln ferllgbearbeitet, und die Größe und Anzahl der Bereiche der Intermetallischen Verbindungen, die OberflHchenrauheit und die mechanischen Eigenschaften wurden gemessen. Die Meßergebnisse werden In Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 3 - Legierungsr'sammensetzung (Gew.-%)
Fe
Cu
Mn Mg
Cr
Zn
Ti
6 Erfindungsgemäß 0,07 0,13 0,003 0,08 2,78 0,19 0,008 0,014
7 Erfindungsgemäß 0,08 0,15 0,006 0,35 3,85 0,08 0,008 0,020
8 Vergleichsprobe 0,09 0,15 0,003 0,08 2,83 0,18 0,007 0,012
9 Vergleichsprobe 0,09 0,16 0,003 0,37 4,07 0,09 0,010 0,020 10 Erfindungsgemäß 0,07 0,14 0,010 0,36 3,95 0,07 0,009 0,021
Tabelle 4 — Meßergefatibsc
Ocer-Sschenfiaheit
uK.nax
Oberiiäeherifehler (Anzahl der Vorspränge und
Vertiefungen aufgrund von
intermetallischen Verbindungen
pro mm2)
> 2,5 μπι > 3,75 μπι > 5 μπι > 10 μΐη Maximale
Größe
(um)
Mechanische Eigenschaften
Zugfestig
keit
(N/mm2)
Dehn- Dehngrenze nung (N/mm2) (%)
Erfindungsgemäß
Erfindungsgemäß
Vergleichsprobe
Vergieichsprobe
Erfindungsgemäß
<0,01 2,0
<0,01 2,4
<0,01 3,1
<0,01 3,5
<0,0I 2,3
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 2,9
3,0
3,6
3,7
3,0
213
255
211
256
260
99,0 114
96,1 121 122
27,5 25,0 27,2 25,9 24,8
Wie aus den Tabellend 3 und 4 hervorgeht, erfüllen alle Proben gemäß der erfindungsgemäiJen Verwendung (Nr. 6, 7 und 10), unabhängig von den Bedingungen des nach dem kontinuierlicher? Gießen oder Stranggießen durchgeführten Walzens die Anforderung, daß die Oberflächenfehler eine maximale Größe von nicht mehr ais 3,0 pm haben sollten. Bei den Vergieichspröben (Nr. 8 und 9), die eine Gußdicke von mehr als 15 mm haben. ist die Wirkung bezüglich der Verfeinerung der Korngröße der intermetallischen Verbindungen jedoch unzureichend, so daß auf der fertig bearbeiteten Oberfläche Fehler mit einer Länge von mehr als 3 um vorhanden sind. Die Vergleichsproben erfüllen demnach nicht die Anforderungen, die an Magnetscheiben oder -platten mit einer höheren Informationsdichte und einem höheren Speichervermögen gestellt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung einer Aluminium-Legierung aus 2 bis 6% Magnesium, weniger als 1% Mangan, weniger als 0,3% Eisen, weniger als 0,25% Zink, weniger als 0,35% Chrom, 0,Göl bis 0,08% Titan und/oder 0,0005 bis 0,01% Bor und Aluminium mit unvermeidlichen Verunreinigungen als Rest zur Herstellung von Legierungssubstraten mit einer Korngröße der intermetallisehen Verbindungen von nicht mehr als 3 μπι für magnetische Aufzeichnungsmaterialien, wobei die Legierung kontinuierlich zu einem Streifen mit einer Dicke von 4 bis 15 mm gegossen und anschließend gewalzt wird.
2. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 aus 2 bis 6% Magnesium, weniger als 0,3% Mangan, weniger als 0,25% Zink, weniger als 0,35% Chrom, 0,001 bis 0,08% Titan und/oder 0,0005 bis 0,01% Bor und Aluminium mit unvermeidlichen Ver- j(. unrelnigungen als Rest zur Herstellung von Legierungssubstraten mit einer Korngröße der intermetallischen Verbindungen von nicht mehr als 3 μπι für magnetische Aufzeichnungsmaterialien, wobei die Legierung kontinuierlich zu einem Streifen mit einer Dicke von 4 bis 15 mm gegossen und anschließend auf eine Dicke von 2 bis 7,5 mm gewalzt wird.
DE3102759A 1980-01-28 1981-01-28 Verwendung einer Aluminium-Legierung zur Herstellung von Legierungssubstraten für magnetische Aufzeichnungsmaterialien Expired DE3102759C2 (de)

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