JP2017110273A - Aluminum alloy substrate for magnetic disk substrate and manufacturing method therefor and manufacturing method of magnetic disk using the aluminum alloy substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、めっき性に優れ、且つ低コストの磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a low-cost aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a magnetic disk using the aluminum alloy substrate.
コンピュータの記憶装置に用いられるアルミニウム合金製磁気ディスクは、良好なめっき性を有することとともに機械的特性や加工性が優れたＪＩＳ５０８６（Ｍｇ：３．５〜４．５ｍａｓｓ％、Ｆｅ≦０．５０ｍａｓｓ％、Ｓｉ≦０．４０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．２０〜０．７０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：０．０５〜０．２５ｍａｓｓ％、Ｃｕ≦０．１０ｍａｓｓ％、Ｔｉ≦０．１５ｍａｓｓ％、Ｚｎ≦０．２５ｍａｓｓ％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる）を用いたアルミニウム合金基板を用いて、また、ＪＩＳ５０８６中の不純物であるＦｅ、Ｓｉ等の含有量を制限してマトリックス中の金属間化合物を小さくしたアルミニウム合金基板を用いて、或いは、ＪＩＳ５０８６にＣｕやＺｎを添加してめっき性を改善したアルミニウム合金基板等を用いて製造されている。 JIS5086 (Mg: 3.5 to 4.5 mass%, Fe ≦ 0.50 mass%), which has excellent plating properties and excellent mechanical properties and workability, is used for computer storage devices. , Si ≦ 0.40 mass%, Mn: 0.20 to 0.70 mass%, Cr: 0.05 to 0.25 mass%, Cu ≦ 0.10 mass%, Ti ≦ 0.15 mass%, Zn ≦ 0.25 mass% Aluminum alloy substrate using a balance of Al and unavoidable impurities), and limiting the content of impurities such as Fe and Si in JIS 5086 to reduce the intermetallic compounds in the matrix. Aluminum alloy with improved plating properties by using a substrate or by adding Cu or Zn to JIS5086 It is manufactured using a plate or the like.
一般的なアルミニウム合金製磁気ディスクは、まず、円環状アルミニウム合金基板を作製し、この円環状アルミニウム合金基板にめっきを施し、次いで、この基板表面に磁性体を付着させることにより製造される。 A general aluminum alloy magnetic disk is manufactured by first producing an annular aluminum alloy substrate, plating the annular aluminum alloy substrate, and then attaching a magnetic material to the surface of the substrate.
例えば前記ＪＩＳ５０８６合金を用いたアルミニウム合金製磁気ディスクは、以下の工程により製造される。まず、アルミニウム合金を鋳造し、その鋳塊を熱間圧延し、次いで冷間圧延を施す。なお、必要に応じて焼鈍を施して圧延材を作製する。このようにして、アルミニウム合金基板が作製される。次に、この圧延材からなるアルミニウム合金基板を円環状に打抜き、円環状アルミニウム合金板を積層する。更に、積層体の上下から加圧しつつ焼鈍を施して平坦化する加圧焼鈍を行うことにより、円環状アルミニウム合金基板が作製される。 For example, an aluminum alloy magnetic disk using the JIS 5086 alloy is manufactured by the following process. First, an aluminum alloy is cast, the ingot is hot-rolled, and then cold-rolled. In addition, it anneals as needed and produces a rolling material. In this way, an aluminum alloy substrate is produced. Next, the aluminum alloy substrate made of the rolled material is punched into an annular shape, and an annular aluminum alloy plate is laminated. Furthermore, an annular aluminum alloy substrate is produced by performing pressure annealing that performs flattening by applying pressure from above and below the laminate.
このようにして作製された円環状アルミニウム合金基板に、前処理として切削加工、研削加工、脱脂、エッチング、ジンケート処理（Ｚｎ置換処理）を施し、次いで、下地処理として硬質非磁性金属であるＮｉ−Ｐを無電解めっきし、このめっき表面にポリッシングを施した後に、磁性体をスパッタリングしてアルミニウム合金製磁気ディスクが製造される。 The annular aluminum alloy substrate thus manufactured is subjected to cutting, grinding, degreasing, etching, zincate treatment (Zn substitution treatment) as a pretreatment, and then Ni— which is a hard nonmagnetic metal as a ground treatment. After P is electrolessly plated and the plated surface is polished, a magnetic material is sputtered to produce an aluminum alloy magnetic disk.
磁気ディスクには、マルチメディア等のニーズから大容量化及び高密度化が求められており、磁気ディスクの記録密度の向上には、データ読み取り時にエラーの原因となる磁気ディスク表面のめっきピット（孔）をより少なくすることが必要とされる。そこで、めっきピットの発生原因として知られているＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ系金属間化合物を少なくする方法が検討されている。 Magnetic disks are required to have a large capacity and high density due to the need for multimedia, etc. To improve the recording density of magnetic disks, plating pits (holes on the surface of magnetic disks that cause errors when reading data) are required. ) Is required. Thus, methods for reducing Al—Fe-based intermetallic compounds and Al—Si-based intermetallic compounds, which are known as causes of plating pits, are being studied.
ところが、大量のデータを保存しているデータセンター等では、磁気テープによる保存からコンピュータの記憶装置への置き換えが図られようとしており、コールドストレージと呼ばれるこの記憶装置に使用されるアルミニウム合金製磁気ディスクでは、大容量及び高密度であることよりも低コストである材料が求められている。更に、一般的な磁気ディスクよりも稼働頻度は低く、かつ回転数も少ないことから、従来のアルミニウム合金基板程の強度が必要とされていない。 However, in data centers and the like that store large amounts of data, replacement from storage using magnetic tape to storage devices of computers is going to be attempted, and an aluminum alloy magnetic disk used for this storage device called cold storage Therefore, there is a demand for a material that has a lower cost than a large capacity and high density. Further, since the operation frequency is lower than that of a general magnetic disk and the number of rotations is small, the strength as that of a conventional aluminum alloy substrate is not required.
現在用いられているアルミニウム合金基板は、磁気ディスク表面のめっきピットを減少すべく高純度の地金を使用して基板表面のＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ系金属間化合物を少なくする製造方法を適用するため、高コストとなりコールドストレージには不適である。 Currently used aluminum alloy substrates use high-purity bare metal to reduce plating pits on the magnetic disk surface, and reduce Al-Fe intermetallic compounds and Al-Si intermetallic compounds on the substrate surface. Since the manufacturing method is applied, the cost is high and it is not suitable for cold storage.
このような実情から、低コストで製造可能なＡｌ−Ｍｎ合金を、アルミニウム合金製磁気ディスク用のアルミニウム合金基板として適用することが検討されている。例えば、特許文献１には、低コストのＡｌ−Ｍｎ系合金を心材に、高純度のＡｌ−Ｍｇ系合金を皮材に使用したクラッド材を、アルミニウム合金基板とする技術が記載されている。この技術によれば、コストを低減しつつ高純度の皮材により平滑性を確保することにより高密度化が図られるとしている。 Under such circumstances, it has been studied to apply an Al—Mn alloy that can be manufactured at low cost as an aluminum alloy substrate for an aluminum alloy magnetic disk. For example, Patent Document 1 describes a technique in which a low-cost Al—Mn alloy is used as a core material and a clad material using a high-purity Al—Mg alloy as a skin material is an aluminum alloy substrate. According to this technique, the density is increased by ensuring smoothness with a high-purity skin material while reducing the cost.
また、特許文献２には、Ａｌ−Ｍｎ系合金において、Ｆｅ及びＳｉの含有量を０．１％未満とするアルミニウム合金基板を適用する技術が記載されている。この技術によれば、Ｆｅ及びＳｉの含有量を低減することにより、磁気ディスク表面のめっきピットの減少が図られるとしている。 Patent Document 2 describes a technique of applying an aluminum alloy substrate in which the content of Fe and Si is less than 0.1% in an Al—Mn alloy. According to this technique, the plating pits on the surface of the magnetic disk can be reduced by reducing the contents of Fe and Si.
しかしながら、これらの技術では低コストであるＡｌ−Ｍｎ系合金を使用するものの、クラッド材の心材に用いる、或いは、めっき性の確保のためＦｅ及びＳｉの含有量を低減する必要があり、大幅なコスト低減を実現するには至っていないのが実情である。 However, although these techniques use a low-cost Al-Mn alloy, it is necessary to reduce the contents of Fe and Si to be used for the core material of the clad material or to secure the plating property. The reality is that cost reduction has not been realized.
本発明では、Ａｌ−Ｍｎ系合金をアルミニウム合金基板に適用し、かつ、Ｆｅ及びＳｉの含有量を多くすることで、大幅なコスト低減と高いめっき性を同時に達成するものである。めっきピット対策には、Ａｌ−Ｆｅ系化合物及びＡｌ−Ｓｉ系金属間化合物を減少させることが有効であるが、Ｍｎを添加することにより、生成する金属間化合物をＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物とすることで、めっき工程における金属間化合物とアルミニウム合金マトリクスとの電位差を小さくすることができる。その結果、アルミニウム合金基板の溶解を抑制し、アルミニウム合金基板表面に存在してめっきピットの起点となる大きな窪みの発生を抑制することができる。このような効果は、前述の先行技術では達成されていなかったものである。 In the present invention, an Al—Mn alloy is applied to an aluminum alloy substrate, and the Fe and Si contents are increased to achieve a significant cost reduction and high plating performance at the same time. In order to prevent plating pits, it is effective to reduce Al-Fe-based compounds and Al-Si-based intermetallic compounds, but by adding Mn, the intermetallic compounds that are generated are reduced between Al-Fe-Mn-based metals. By using the compound and the Al—Si—Mn intermetallic compound, the potential difference between the intermetallic compound and the aluminum alloy matrix in the plating step can be reduced. As a result, dissolution of the aluminum alloy substrate can be suppressed, and generation of large depressions that are present on the surface of the aluminum alloy substrate and serve as starting points for plating pits can be suppressed. Such an effect has not been achieved by the above-described prior art.
本発明は、Ａｌ−Ｍｎ系合金を使用することで、低コストで、かつ高いめっき性を有し、めっきピットの発生が少ない、コールドストレージに適用可能な磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、これを用いた磁気ディスクの製造方法の提供を目的とする。 The present invention provides an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate that can be applied to cold storage, which is low in cost, has high plating properties, and has few plating pits by using an Al-Mn alloy, and its production It is an object of the present invention to provide a method and a method of manufacturing a magnetic disk using the method.
本発明者らは上記課題解決のために、Ａｌ−Ｍｎ系合金に注目した。すなわち、Ｍｎを添加して、アルミニウム合金のマトリクスとの電位差が小さいＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物を生成させることで、アルミニウム合金基板の溶解を抑制できることを見出し、更に、Ｆｅの含有量を増やせることで大幅なコスト低減が達成できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。 In order to solve the above problems, the present inventors have focused on Al—Mn alloys. That is, by adding Mn and generating an Al—Fe—Mn intermetallic compound and an Al—Si—Mn intermetallic compound having a small potential difference from the matrix of the aluminum alloy, dissolution of the aluminum alloy substrate can be suppressed. In addition, the inventors have found that a significant cost reduction can be achieved by increasing the Fe content, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は請求項１において、Ｓｉ：０．０５〜１．００ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．１５〜１．００ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．０５〜０．３０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．８〜２．０ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．８〜１．５ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０５〜０．４０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０ｍａｓｓ％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、５〜１０μｍの円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が４０個／ｍｍ２以下で存在し、１０μｍを超える円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が１個／ｍｍ２以下で存在することを特徴とする磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板とした。 That is, the present invention according to claim 1, wherein Si: 0.05 to 1.00 mass%, Fe: 0.15 to 1.00 mass%, Cu: 0.05 to 0.30 mass%, Mn: 0.8 to 2 0.0 mass%, Mg: 0.8-1.5 mass%, Zn: 0.05-0.40 mass%, Ti: 0.10 mass% or less, comprising the balance Al and an inevitable impurity aluminum alloy, Al—Fe—Mn intermetallic compound and Al—Si—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 5 to 10 μm are present at 40 pieces / mm 2 or less, and Al—Fe having an equivalent circle diameter exceeding 10 μm. An aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate, characterized in that -Mn-based intermetallic compound and Al-Si-Mn-based intermetallic compound exist at 1 piece / mm 2 or less.
本発明は請求項２では、請求項１に記載の磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の製造方法において、前記アルミニウム合金を鋳造する鋳造工程と、鋳塊を熱間圧延する熱間圧延工程と、熱間圧延板を冷間圧延する冷間圧延工程とを含み、前記鋳造工程における冷却速度が０．１℃／秒以上であることを特徴とする磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の製造方法とした。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to the first aspect, a casting step of casting the aluminum alloy, a hot rolling step of hot rolling the ingot, A method of manufacturing an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate, comprising: a cold rolling step of cold rolling a cold rolled plate, wherein a cooling rate in the casting step is 0.1 ° C./second or more.
本発明は請求項３では、請求項１に記載の磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を円環状に打ち抜いて円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を調製する工程と、前記円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を加圧焼鈍して平坦化したディスクブランクを調製する工程と、平坦化したディスクブランクに切削加工、研削加工、歪取り加熱処理からなる加工処理をこの順序で施して磁気ディスク用基板を調製する工程と、加工処理した磁気ディスク用基板を脱脂処理、エッチング処理、ジンケート処理する工程と、ジンケート処理した磁気ディスク用基板を下地めっき処理する工程と、下地めっき処理した磁気ディスク用基板の表面に磁性体を付着する工程とを備えることを特徴とする磁気ディスクの製造方法とした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a process for preparing an aluminum alloy substrate for an annular magnetic disk substrate by punching the aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to claim 1 into an annular shape, and the aluminum for the annular magnetic disk substrate. A process for preparing a flat disk blank by pressurizing and annealing the alloy substrate, and a process including cutting, grinding, and distortion removing heat treatment are performed in this order on the flat disk blank to form a magnetic disk substrate. A step of preparing, a step of degreasing, etching and zincating the processed magnetic disk substrate, a step of applying a base plating to the magnetic disk substrate subjected to the zincate treatment, and a surface of the magnetic disk substrate subjected to the base plating And a step of attaching a magnetic material to the magnetic disk manufacturing method.
本発明に係る磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板は、Ｍｎ添加によりＦｅ及びＳｉの含有量が多くても優れためっき表面の平滑性が得られるため、高純度地金を使用する必要がなく、磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の大幅な低コスト化を実現できる。更に、Ｆｅの含有量が多いために、研削性が向上し、従来よりも生産性の良好な磁気ディスク基板用アルミニウム合金板及びこれを用いた磁気ディスクを提供することができる。 The aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to the present invention can provide excellent smoothness of the plating surface even if the content of Fe and Si is large by adding Mn, so there is no need to use a high-purity metal. The cost of aluminum alloy substrates for disk substrates can be greatly reduced. Further, since the Fe content is large, the grindability is improved, and an aluminum alloy plate for a magnetic disk substrate and a magnetic disk using the same can be provided with better productivity than the conventional one.
１．アルミニウム合金組成
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。最初に、アルミニウム合金組成につき説明する。
本発明に係る磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板に用いるアルミニウム合金は、Ｓｉ：０．０５〜１．００ｍａｓｓ％（以下、単に「％」と記す）、Ｆｅ：０．１５〜１．００％、Ｃｕ：０．０５〜０．３０％、Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ｍｇ：０．８〜１．５％、Ｚｎ：０．０５〜０．４０％、Ｔｉ：０．１０％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる。アルミニウム合金の成分組成限定理由は次の通りである。
1. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. First, the aluminum alloy composition will be described.
The aluminum alloy used for the aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to the present invention includes: Si: 0.05 to 1.00 mass% (hereinafter simply referred to as “%”), Fe: 0.15 to 1.00%, Cu : 0.05 to 0.30%, Mn: 0.8 to 2.0%, Mg: 0.8 to 1.5%, Zn: 0.05 to 0.40%, Ti: 0.10% or less It consists of the balance Al and inevitable impurities. The reasons for limiting the component composition of the aluminum alloy are as follows.
Ｓｉ：０．０５〜１．００％
Ｓｉは単体Ｓｉ粒子としてアルミニウム合金基板表面に存在することで、研削性の悪化、ならびに、アルミニウム合金マトリクスとの電位差により基板の溶解を引き起こすため、アルミニウム合金中にＳｉが含有されることは好ましくない。しかしながら、本発明のアルミニウム合金基板の必須元素であるＭｎと結合し、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が生成することでアルミニウム合金マトリクスとの電位差を小さくできる。Ｓｉの含有量が１．００％を超えると単体Ｓｉ粒子が多くなり、電位差に伴う基板の溶解によりめっきピットが発生する。一方、Ｓｉ含有量は少ない程良好なアルミニウム合金基板とすることができるが、Ｓｉ含有量を非常に少なくするには製造時に高純度地金を使用しなければならずコスト高を招く。このような点からＳｉ含有量の下限値は、０．０５％とする。従って、Ｓｉ含有量は、０．０５〜１．００％とする。なお、Ｓｉ含有量は、好ましくは０．２０〜０．８０％である。
Si: 0.05-1.00%
Since Si is present on the surface of the aluminum alloy substrate as simple Si particles, it causes deterioration of grindability and dissolution of the substrate due to a potential difference with the aluminum alloy matrix. Therefore, it is not preferable that Si be contained in the aluminum alloy. . However, the potential difference from the aluminum alloy matrix can be reduced by bonding with Mn, which is an essential element of the aluminum alloy substrate of the present invention, to form an Al—Si—Mn intermetallic compound. When the Si content exceeds 1.00%, single Si particles increase, and plating pits are generated due to dissolution of the substrate accompanying a potential difference. On the other hand, the smaller the Si content, the better the aluminum alloy substrate can be made. However, in order to reduce the Si content very much, a high-purity metal must be used at the time of production, resulting in high costs. From such a point, the lower limit value of the Si content is set to 0.05%. Therefore, the Si content is set to 0.05 to 1.00%. The Si content is preferably 0.20 to 0.80%.
Ｆｅ：０．１５〜１．００％
Ｆｅはアルミニウム母材中には殆ど固溶せず、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物としてアルミニウム合金基板中に存在する。Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物はアルミニウム合金マトリクスとの電位差が小さいために、基板の溶解に影響を及ぼさない。しかしながら、Ｆｅ含有量が１．００％を超えるとＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が大量に生成し、エッチング時やジンケート処理時において、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が連続的に脱落することで大きな窪みが発生してめっき表面の平滑性が低下する。一方、Ｆｅの含有量を０．１５％未満にするためには、製造時に高純度地金を使用しなければならずコスト高を招く。そのため、Ｆｅ含有量の下限値を０．１５％とする。従って、Ｆｅ含有量は、０．１５〜１．００％とする。なお、Ｆｅ含有量は、好ましくは０．３０〜０．８０％である。
Fe: 0.15-1.00%
Fe hardly dissolves in the aluminum base material and exists in the aluminum alloy substrate as an Al—Fe—Mn intermetallic compound. Since the Al—Fe—Mn intermetallic compound has a small potential difference from the aluminum alloy matrix, it does not affect the dissolution of the substrate. However, when the Fe content exceeds 1.00%, a large amount of Al-Fe-Mn intermetallic compound is generated, and the Al-Fe-Mn intermetallic compound continuously drops during etching or zincate treatment. By doing so, a large depression is generated, and the smoothness of the plating surface is lowered. On the other hand, in order to make the Fe content less than 0.15%, a high-purity metal must be used at the time of production, resulting in high costs. Therefore, the lower limit of the Fe content is set to 0.15%. Therefore, the Fe content is 0.15 to 1.00%. The Fe content is preferably 0.30 to 0.80%.
Ｃｕ：０．０５〜０．３０％
Ｃｕはジンケート処理時においてＡｌ溶解量を減少させ、また、ジンケート皮膜を均一に、薄く、かつ、緻密に付着させる効果を有する元素である。このような効果により、ジンケート処理工程の次工程である下地処理工程において、Ｎｉ−Ｐからなるめっき表面の平滑性が向上する。Ｃｕ含有量が０．００５％未満では上記効果が十分に得られない。一方、０．３０％を超えると、材料自体の耐食性を低下させる。その結果、ジンケート処理により生成するジンケート皮膜が不均一となり、めっきの密着性や平滑性が低下する。従って、Ｃｕ含有量は０．０５〜０．３０％とする。なお、Ｃｕ含有量は、好ましくは０．１０〜０．２０％である。
Cu: 0.05-0.30%
Cu is an element that has the effect of reducing the amount of dissolved Al during the zincate treatment, and depositing the zincate film uniformly, thinly and densely. Due to such an effect, the smoothness of the plating surface made of Ni-P is improved in the base treatment step that is the next step of the zincate treatment step. If the Cu content is less than 0.005%, the above effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 0.30%, the corrosion resistance of the material itself is lowered. As a result, the zincate film produced by the zincate treatment becomes non-uniform, and the adhesion and smoothness of the plating decrease. Therefore, the Cu content is set to 0.05 to 0.30%. The Cu content is preferably 0.10 to 0.20%.
Ｍｎ：０．８〜２．０％
Ｍｎは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物として晶出又は析出して強度の向上に寄与する。更に、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物は、アルミニウム合金マトリクスとの電位差が小さいために電位差による基板の溶解を抑制する。Ｍｎ含有量が０．８％未満では強度の向上が十分でなく、また、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物やＡｌ−Ｓｉ系金属間化合物が生成してしまい、電位差による基板の溶解が発生する。Ｍｎ含有量が２．０％を超えると、粗大なＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が生成してしまい、これらの金属間化合物が脱落することで基板にめっきピットの起点となる大きな窪みの発生を引き起こす。従って、Ｍｎ含有量は０．８〜２．０％とする。なお、Ｍｎ含有量は、好ましくは１．０〜１．７％である。
Mn: 0.8 to 2.0%
Mn crystallizes or precipitates as an Al—Mn intermetallic compound and contributes to the improvement of strength. Furthermore, since the Al—Fe—Mn intermetallic compound and the Al—Si—Mn intermetallic compound have a small potential difference from the aluminum alloy matrix, the dissolution of the substrate due to the potential difference is suppressed. If the Mn content is less than 0.8%, the strength is not sufficiently improved, and an Al—Fe-based intermetallic compound or an Al—Si-based intermetallic compound is generated, resulting in dissolution of the substrate due to a potential difference. When the Mn content exceeds 2.0%, coarse Al—Fe—Mn intermetallic compounds and Al—Si—Mn intermetallic compounds are produced, and these intermetallic compounds fall off to form a substrate. This causes the formation of a large depression that is the starting point of the plating pit. Therefore, the Mn content is 0.8 to 2.0%. The Mn content is preferably 1.0 to 1.7%.
Ｍｇ：０．８〜１．５％
Ｍｇは、主としてアルミニウム合金基板の強度を向上させる効果を有する元素である。また、ジンケート処理時のジンケート皮膜を均一に、薄く、かつ、緻密に付着させるので、ジンケート処理工程の次工程である下地処理工程において、Ｎｉ−Ｐからなるめっき表面の平滑性を向上させる。Ｍｇ含有量が０．８％未満では強度の向上が十分でなく、また、ジンケート処理により生成するジンケート皮膜が不均一となって、めっきの密着性や平滑性が低下する。Ｍｇ含有量が１．５％を超えると粗大なＡｌ−Ｍｇ系金属間化合物が生成して、エッチング時、ジンケート処理時、切削や研削の加工時において、この粗大な金属間化合物が脱落して大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する。従って、Ｍｎ含有量は０．８〜１．５％とする。なお、Ｍｇ含有量は、好ましくは１．０〜１．３％である。
Mg: 0.8 to 1.5%
Mg is an element mainly having an effect of improving the strength of the aluminum alloy substrate. Moreover, since the zincate film | membrane at the time of a zincate process is uniformly attached thinly and densely, the smoothness of the plating surface which consists of Ni-P is improved in the ground treatment process which is the next process of a zincate process process. If the Mg content is less than 0.8%, the strength is not sufficiently improved, and the zincate film produced by the zincate treatment becomes non-uniform, resulting in poor adhesion and smoothness of plating. When the Mg content exceeds 1.5%, a coarse Al-Mg intermetallic compound is generated, and this coarse intermetallic compound falls off during etching, zincate treatment, cutting and grinding. A large depression is generated, and the smoothness of the plating surface is lowered. Therefore, the Mn content is 0.8 to 1.5%. The Mg content is preferably 1.0 to 1.3%.
Ｚｎ：０．０５〜０．４０％
ＺｎはＣｕと同様に、ジンケート処理時のＡｌ溶解量を減少させ、また、ジンケート皮膜を均一に、薄く、かつ、緻密に付着させるので、ジンケート処理工程の次工程である下地処理工程において、Ｎｉ−Ｐからなるめっき表面の平滑性が向上する。Ｚｎ含有量が０．０５％未満では上記効果が十分に得られない。一方、０．４０％を超える場合には、材料自体の耐食性を低下させるため、ジンケート処理により生成するジンケート皮膜が不均一となり、めっきの密着性や平滑性が低下する。従って、Ｚｎ含有量は０．０５〜０．４０％とする。なお、Ｚｎ含有量は、好ましくは０．１０〜０．３０％である。
Zn: 0.05 to 0.40%
Zn, like Cu, reduces the amount of Al dissolved during the zincate treatment, and deposits the zincate film uniformly, thinly, and densely. Therefore, in the ground treatment step, which is the next step of the zincate treatment step, The smoothness of the plating surface made of -P is improved. If the Zn content is less than 0.05%, the above effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 0.40%, the corrosion resistance of the material itself is lowered, so that the zincate film produced by the zincate treatment becomes non-uniform, and the adhesion and smoothness of the plating are lowered. Therefore, the Zn content is 0.05 to 0.40%. The Zn content is preferably 0.10 to 0.30%.
Ｔｉ：０．１０％以下
Ｔｉの含有量が０．１０％を超えると、粗大なＴｉ−Ｂ系金属間化合物が生成し、切削や研削の加工時において、この粗大な金属間化合物が脱落して大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する。従って、Ｔｉ含有量を０．１０％以下とする。なお、Ｔｉ含有量は、好ましくは０．０５％以下である。ここで、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。ところで、Ｔｉは微細な化合物として析出し、再結晶粒を微細化させるとともに、一部はマトリックスに固溶してアルミニウム合金基板の強度を向上させる効果を有する。このような効果を得るには、Ｔｉ含有量を０．０１％以上とするのが好ましい。従って、Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．０１〜０．０５％である。
Ti: 0.10% or less When the Ti content exceeds 0.10%, a coarse Ti-B intermetallic compound is generated, and this coarse intermetallic compound falls off during cutting and grinding. Large depressions occur, and the smoothness of the plating surface is reduced. Therefore, the Ti content is set to 0.10% or less. The Ti content is preferably 0.05% or less. Here, the Ti content may be 0%. By the way, Ti precipitates as a fine compound and makes the recrystallized grains finer, and partly has an effect of improving the strength of the aluminum alloy substrate by dissolving in the matrix. In order to obtain such an effect, the Ti content is preferably 0.01% or more. Therefore, the Ti content is more preferably 0.01 to 0.05%.
本発明で用いるアルミニウム合金は、上記必須元素の他に不可避的不純物として、Ｃｒ、Ｖ、Ｇａなどを各々０．０３％以下、全体で０．１５％以下含有していても、特性を損なうことはない。 In addition to the above essential elements, the aluminum alloy used in the present invention impairs characteristics even if it contains 0.03% or less of Cr, V, Ga or the like as an inevitable impurity, and 0.15% or less in total. There is no.
２．Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物の存在密度
次に、アルミニウム合金基板中のＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物の存在密度について説明する。Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物では、アルミニウム合金マトリクスとの間に形成する電位差が小さいため、電位差による基板の溶解が発生しない。
2. Density of Al-Fe-Mn intermetallic compound and Al-Si-Mn intermetallic compound Next, the Al-Fe-Mn intermetallic compound and the Al-Si-Mn intermetallic compound in the aluminum alloy substrate The abundance density will be described. In the Al—Fe—Mn intermetallic compound and the Al—Si—Mn intermetallic compound, since the potential difference formed between the aluminum alloy matrix and the aluminum alloy matrix is small, the dissolution of the substrate due to the potential difference does not occur.
５〜１０μｍの円相当径（円相当直径）を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物については、上述のように基板の溶解は発生しない。しかしながら、これらの金属間化合物の存在密度が４０個／ｍｍ２を超える場合には、切削や研削の加工時において、これらの金属間化合物が連続して脱落して大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する。上記存在密度は、好ましくは１５個／ｍｍ２以下であり、最も好ましくは０個／ｍｍ２である。 As described above, the dissolution of the substrate does not occur for the Al—Fe—Mn intermetallic compound and the Al—Si—Mn intermetallic compound having a circle equivalent diameter (circle equivalent diameter) of 5 to 10 μm. However, when the density of these intermetallic compounds exceeds 40 pieces / mm 2 , these intermetallic compounds are continuously dropped during cutting and grinding, resulting in large depressions, and the plating surface. The smoothness of the is reduced. The abundance density is preferably 15 pieces / mm 2 or less, and most preferably 0 pieces / mm 2 .
１０μｍを超える円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物についても、上述のように基板の溶解は発生しない。しかしながら、これらの金属間化合物の存在密度が１個／ｍｍ２を超える場合には、切削や研削の加工時において、これらの金属間化合物が脱落して大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する。上記存在密度は、好ましくは０個／ｍｍ２である。 As described above, the dissolution of the substrate does not occur for the Al—Fe—Mn intermetallic compound and the Al—Si—Mn intermetallic compound having a circle-equivalent diameter exceeding 10 μm. However, when the density of these intermetallic compounds exceeds 1 / mm 2 , these intermetallic compounds fall off during cutting and grinding, resulting in large depressions, and the smoothness of the plating surface. Decreases. The abundance density is preferably 0 piece / mm 2 .
なお、５μｍ未満の円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物についても、上述のように基板の溶解は発生しないのに加えて、切削や研削の加工時における脱落の影響など、アルミニウム合金基板の特性を損なうことはない。 In addition, as for the Al—Fe—Mn intermetallic compound and Al—Si—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of less than 5 μm, the dissolution of the substrate does not occur as described above, and cutting and grinding are performed. The characteristics of the aluminum alloy substrate are not impaired, such as the effect of falling off during the processing.
３．磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の製造方法
次に、本発明に係る磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の製造方法について説明する。まず、所定の合金組成範囲に調整されたアルミニウム合金溶湯を、半連続鋳造（ＤＣ鋳造）法などの常法に従って鋳造する。アルミニウム合金基板中における、所定の円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物の存在密度を上記範囲とするために、鋳造時の冷却速度が０．１℃／秒以上とする必要があり、０．２℃／秒以上とするのが好ましい。冷却速度が０．１℃／秒未満の場合は、粗大な上記金属間化合物が生成するため、切削や研削の加工時において、これらの金属間化合物が連続して脱落し大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する。なお、上記冷却速度の上限値は特に限定されるものではなく鋳造装置の能力によって決まるが、本発明では０．５℃／秒とする。
3. Next, a method for manufacturing an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to the present invention will be described. First, a molten aluminum alloy adjusted to a predetermined alloy composition range is cast according to a conventional method such as a semi-continuous casting (DC casting) method. In order to make the existing density of the Al—Fe—Mn intermetallic compound and Al—Si—Mn intermetallic compound having a predetermined equivalent circle diameter in the aluminum alloy substrate within the above range, the cooling rate during casting is 0. .1 ° C./second or more is required, and 0.2 ° C./second or more is preferable. When the cooling rate is less than 0.1 ° C./second, the coarse intermetallic compound is generated. Therefore, during cutting or grinding, these intermetallic compounds are continuously dropped and large depressions are generated. The smoothness of the plating surface decreases. The upper limit value of the cooling rate is not particularly limited and is determined by the capacity of the casting apparatus, but is 0.5 ° C./second in the present invention.
得られた鋳塊に、必要に応じて均質化処理を施す。均質化処理は、好ましくは５４０〜６３０℃、より好ましくは５６０〜６１０℃の温度で、好ましくは１時間以上、より好ましくは２時間以上加熱処理する。鋳造後又は更なる均質化処理後に、鋳塊を熱間圧延する。特にその条件は限定されるものではないが、例えば、熱間圧延開始温度を好ましくは４５０〜６２０℃、より好ましくは４６０〜６００℃とし、熱間圧延終了温度を好ましくは２８０〜４３０℃、より好ましくは３００〜４００℃とする。熱間圧延終了後は、冷間圧延によって所要の製品板厚に仕上げる。冷間圧延の条件は特に限定されるものではなく、必要な製品板強度や板厚に応じて定めれば良く、例えば圧延率を好ましくは２０〜９０％、より好ましくは３０〜８０％とする。更に、冷間圧延の前又は冷間圧延の途中において、冷間圧延加工性を確保するために、好ましく３００〜４５０℃、より好ましくは３００〜３８０℃で、好ましくは１〜１０時間、より好ましくは１〜５時間の焼鈍処理を施してもよい。以上のようにして、磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を作製する。 The obtained ingot is subjected to a homogenization treatment as necessary. The homogenization treatment is preferably heat treatment at a temperature of 540 to 630 ° C., more preferably 560 to 610 ° C., preferably for 1 hour or more, more preferably for 2 hours or more. The ingot is hot-rolled after casting or after further homogenization. Although the conditions are not particularly limited, for example, the hot rolling start temperature is preferably 450 to 620 ° C., more preferably 460 to 600 ° C., and the hot rolling end temperature is preferably 280 to 430 ° C. Preferably it is 300-400 degreeC. After hot rolling is completed, the product is finished to the required product thickness by cold rolling. The conditions for cold rolling are not particularly limited, and may be determined according to the required product sheet strength and sheet thickness. For example, the rolling rate is preferably 20 to 90%, more preferably 30 to 80%. . Furthermore, in order to ensure cold rolling workability before cold rolling or in the middle of cold rolling, it is preferably 300 to 450 ° C., more preferably 300 to 380 ° C., preferably 1 to 10 hours, more preferably. May be annealed for 1 to 5 hours. As described above, an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate is produced.
４．磁気ディスクの製造方法
以上のようにして製造した磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を用いて、磁気ディスクを製造する。まず、アルミニウム合金基板を円環状に打ち抜き円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を調製する。次いで、この円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を、加圧焼鈍を行なって平坦化したディスクブランクを調製する。このようにして平坦化したディスクブランクに切削加工、研削加工、好ましくは３００〜４００℃、より好ましくは３００〜３６０℃で、好ましくは５分〜１５分、より好ましくは５〜１０分の歪取り加熱処理からなる加工処理をこの順序で施して磁気ディスク用基板とする。次いで、この磁気ディスク用基板に、脱脂処理、エッチング処理、ジンケート処理、下地めっき処理及びスパッタリングによる磁性体の付着をこの順序で行い磁気ディスクを作製する。
4). Magnetic Disk Manufacturing Method A magnetic disk is manufactured using the aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate manufactured as described above. First, an aluminum alloy substrate is punched into an annular shape to prepare an aluminum alloy substrate for an annular magnetic disk substrate. Next, the aluminum alloy substrate for the annular magnetic disk substrate is subjected to pressure annealing to prepare a flat disk blank. The disk blank flattened in this manner is subjected to cutting and grinding, preferably 300 to 400 ° C., more preferably 300 to 360 ° C., preferably 5 to 15 minutes, more preferably 5 to 10 minutes. Processings including heat treatment are performed in this order to obtain a magnetic disk substrate. Next, a magnetic disk is manufactured by performing a degreasing process, an etching process, a zincate process, a base plating process, and adhesion of a magnetic material by sputtering in this order on the magnetic disk substrate.
脱脂処理は市販のＡＤ−６８Ｆ（上村工業製）脱脂液等を用い、温度４０〜７０℃、処理時間３〜１０分、濃度２００〜８００ｍＬ／Ｌの条件で脱脂を行うことが好ましく、温度４５〜６５℃、処理時間４〜８分、濃度３００〜７００ｍＬ／Ｌの条件で行うのがより好ましい。エッチング処理は、市販のＡＤ−１０７Ｆ（上村工業製）エッチング液等を用い、温度５０〜７５℃、処理時間０．５〜５分、濃度２０〜１００ｍＬ／Ｌの条件でエッチングを行うことが好ましく、温度５５〜７０℃、処理時間０．５〜３分、濃度４０〜１００ｍＬ／Ｌの条件で行うのがより好ましい。なお、エッチング処理と後述のジンケート処理の間に、通常のデスマット処理を行なっても良い。ジンケート処理は市販のＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘ（上村工業製）のジンケート処理液等を用い、温度１０〜３５℃、処理時間０．１〜５分、濃度１００〜５００ｍＬ／Ｌの条件で行うことが好ましく、温度１５〜３０℃、処理時間０．１〜２分、濃度２００〜４００ｍＬ／Ｌの条件で行うのがより好ましい。下地めっき処理は、市販のニムデンＨＤＸ（上村工業製）めっき液等を用い、温度８０〜９５℃、処理時間３０〜１８０分、Ｎｉ濃度３〜１０ｇ／Ｌの条件でめっき処理を行うことが好ましく、温度８５〜９５℃、処理時間６０〜１２０分、Ｎｉ濃度４〜９ｇ／Ｌの条件で行うのがより好ましい。これらのめっき前処理、ならびに、Ｎｉ−Ｐめっき処理によって、本発明の下地処理した磁気ディスク用アルミニウム合金基板が得られる。最後に、下地めっき処理とした表面にスパッタリングによって磁性体を付着させ磁気ディスクとする。 The degreasing treatment is preferably performed using a commercially available AD-68F (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) degreasing solution, etc. at a temperature of 40 to 70 ° C., a treatment time of 3 to 10 minutes, and a concentration of 200 to 800 mL / L. It is more preferable to carry out under the conditions of ˜65 ° C., treatment time of 4 to 8 minutes, and concentration of 300 to 700 mL / L. Etching is preferably performed using commercially available AD-107F (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) etching solution, etc. under conditions of a temperature of 50 to 75 ° C., a treatment time of 0.5 to 5 minutes, and a concentration of 20 to 100 mL / L. More preferably, the temperature is 55 to 70 ° C., the treatment time is 0.5 to 3 minutes, and the concentration is 40 to 100 mL / L. In addition, you may perform a normal desmut process between an etching process and the zincate process mentioned later. The zincate treatment is carried out using a commercially available AD-301F-3X (manufactured by Uemura Kogyo) zincate treatment solution, etc., under conditions of a temperature of 10 to 35 ° C., a treatment time of 0.1 to 5 minutes, and a concentration of 100 to 500 mL / L. Preferably, it is more preferably performed under conditions of a temperature of 15 to 30 ° C., a treatment time of 0.1 to 2 minutes, and a concentration of 200 to 400 mL / L. For the base plating treatment, it is preferable to use a commercially available Nimuden HDX (manufactured by Uemura Kogyo) plating solution, etc., and perform the plating treatment under conditions of a temperature of 80 to 95 ° C., a treatment time of 30 to 180 minutes, and a Ni concentration of 3 to 10 g / L. More preferably, the temperature is 85 to 95 ° C., the treatment time is 60 to 120 minutes, and the Ni concentration is 4 to 9 g / L. By these pre-plating treatment and Ni-P plating treatment, the aluminum alloy substrate for magnetic disk subjected to the ground treatment of the present invention can be obtained. Finally, a magnetic material is attached to the surface subjected to the base plating process by sputtering to obtain a magnetic disk.
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
まず、表１に示す成分組成の各アルミニウム合金を常法に従って溶解し、アルミニウム合金溶湯を溶製した。次に、アルミニウム合金溶湯をＤＣ鋳造法により鋳造し鋳塊を作製した。なお、鋳造時における冷却速度を表１に示す。 First, each aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was melted in accordance with a conventional method, and a molten aluminum alloy was melted. Next, the molten aluminum alloy was cast by a DC casting method to produce an ingot. The cooling rate during casting is shown in Table 1.
上記鋳塊の両面１５ｍｍを面削し、６００℃で３時間の均質化処理を施した。次に、熱間圧延開温度５００℃、熱間圧延終了温度３２０℃で熱間圧延を行ない、板厚３．０ｍｍの熱間圧延板とした。次いで、冷間圧延（圧延率６７％）により板厚１．０ｍｍまで圧延して最終圧延板とした。このようにして得たアルミニウム合金基板を外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍの円環状に打抜き、円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板を作製した。 15 mm on both sides of the ingot was chamfered and homogenized at 600 ° C. for 3 hours. Next, hot rolling was performed at a hot rolling opening temperature of 500 ° C. and a hot rolling end temperature of 320 ° C. to obtain a hot rolled plate having a thickness of 3.0 mm. Subsequently, it rolled by cold rolling (rolling rate 67%) to plate thickness 1.0mm, and was set as the final rolled sheet. The aluminum alloy substrate thus obtained was punched into an annular shape having an outer diameter of 96 mm and an inner diameter of 24 mm to produce an aluminum alloy substrate for an annular magnetic disk substrate.
上記のようにして得た円環状磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板に、１．５ＭＰａの圧力下の大気中において４００℃で３時間の加圧焼鈍を施し、平坦化したディスクブランクとした。次いで、端面に切削加工を施して外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍとした。更に、表面を厚さ１０μｍで研削する研削加工を行なった。次いで、２９０℃で３０分間の歪取り加熱処理を施した。 The aluminum alloy substrate for an annular magnetic disk substrate obtained as described above was subjected to pressure annealing at 400 ° C. for 3 hours in the atmosphere under a pressure of 1.5 MPa to obtain a flattened disk blank. Next, the end surface was cut to an outer diameter of 95 mm and an inner diameter of 25 mm. Further, grinding was performed to grind the surface with a thickness of 10 μm. Subsequently, a heat treatment for removing strain at 290 ° C. for 30 minutes was performed.
歪取り加熱処理のめっき前処理として、６０℃のＡＤ−６８Ｆ（上村工業製）脱脂液（濃度：５００ｍＬ／Ｌ）に５分間浸漬して、ディスクブランクの表面を脱脂処理した。次に、６５℃のＡＤ−１０７Ｆ（上村工業製）エッチング液（濃度：７０ｍＬ／Ｌ）に１分間浸漬して表面をエッチング処理した。更に、室温の３０％ＨＮＯ３水溶液に２０秒間浸漬して表面をデスマット処理した。このようにして表面状態を整えた磁気ディスク用基板を作製した。 As pre-plating treatment for strain relief heat treatment, the surface of the disk blank was degreased by immersing it in AD-68F (manufactured by Uemura Kogyo) degreasing solution (concentration: 500 mL / L) at 60 ° C. for 5 minutes. Next, the surface was etched by immersing in an etching solution (concentration: 70 mL / L) at 65 ° C. AD-107F (manufactured by Uemura Kogyo) for 1 minute. Further, the surface was desmutted by dipping in a 30% aqueous HNO 3 solution at room temperature for 20 seconds. In this way, a magnetic disk substrate having a surface condition was prepared.
上記のようにして作製した磁気ディスク用基板を、ＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘ（上村工業製）の２０℃のジンケート処理液（濃度：３００ｍＬ／Ｌ）に３０秒間浸漬して表面にジンケート処理を施した。なお、ジンケート処理は合計２回行い、２回のジンケート処理間に室温の３０％ＨＮＯ３水溶液に２０秒間浸漬して表面を剥離処理した。以上のようにして、めっき前処理を完了した。各種試料の（１）基板平滑性、（２）原材料コストについて評価した。 The magnetic disk substrate produced as described above was immersed in a 20 ° C. zincate treatment solution (concentration: 300 mL / L) of AD-301F-3X (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds to give a zincate treatment to the surface. . The zincate treatment was performed twice in total, and the surface was peeled off by dipping in a 30% HNO 3 aqueous solution at room temperature for 20 seconds between the two zincate treatments. As described above, the plating pretreatment was completed. Various samples were evaluated for (1) substrate smoothness and (2) raw material costs.
（１）基板平滑性
表面から１０μｍ研削した研削加工後のディスクブランク試料、ならびに、２回目のジンケート処理後のめっき前試料について、それぞれの表面をＳＥＭにより４視野観察した。２回目のジンケート処理後のめっき前試料においてＳＥＭで観察される孔について、１０μｍを超える孔は、１０μｍを超える円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が抜け落ちた痕跡および反応が不均一となることで形成した孔とし、５〜１０μｍの孔は、５〜１０μｍの円相当径を有するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物及びＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が抜け落ちた痕跡および反応が不均一となることで形成した孔とした。１０μｍを超える円相当径の孔が、４視野の全てにおいて０個／ｍｍ２であり、５〜１０μｍの円相当径の孔が、４視野の全てにおいて２個／ｍｍ２以下の場合を◎（優良）とし、１０μｍを超える円相当径の孔が、４視野の全てにおいて１個／ｍｍ２以下であり、かつ、５〜１０μｍの円相当径の孔が、４視野の全てにおいて４０個／ｍｍ２以下の場合を○（良）とし、１０μｍを超える円相当径の孔が、４視野の少なくともいずれか一つにおいて２個／ｍｍ２以上であり、又は、５〜１０μｍの円相当径の孔が、４視野の少なくともいずれか一つにおいて４１個／ｍｍ２以上の場合を×（不合格）とした。
(1) Substrate smoothness Each surface of the disc blank sample after grinding processed by 10 μm from the surface and the pre-plating sample after the second zincate treatment were observed with four fields of view by SEM. Regarding the holes observed by SEM in the pre-plating sample after the second zincate treatment, the holes exceeding 10 μm are Al—Fe—Mn based intermetallic compounds and Al—Si—Mn based metals having an equivalent circle diameter exceeding 10 μm. The holes formed by the traces of the intermetallic compounds falling off and the non-uniform reaction are 5 to 10 μm holes, and the Al—Fe—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 5 to 10 μm and Al—Si— The trace formed by dropping off the Mn-based intermetallic compound and the holes formed by the reaction becoming non-uniform. A circle having an equivalent circle diameter exceeding 10 μm is 0 / mm 2 in all four fields of view, and a hole having a circle equivalent diameter of 5 to 10 μm is 2 / mm 2 or less in all four fields of view. The number of holes with an equivalent circle diameter exceeding 10 μm is 1 / mm 2 or less in all four fields of view, and the number of holes with a circle-equivalent diameter of 5 to 10 μm is 40 holes / mm in all four fields of view. ◯ (good) when 2 or less, the number of circle-equivalent diameters exceeding 10 μm is 2 / mm 2 or more in at least any one of the four fields of view, or 5-10 μm equivalent-circle diameter holes However, the case of 41 / mm 2 or more in at least one of the four fields of view was defined as x (failure).
（２）原材料コスト
各種組成のアルミニウム合金基板の原材料コストを試算し、従来使用されているＪＩＳ５０８６よりも１０％以上の原材料コスト低減が可能なものを◎（優良）、ＪＩＳ５０８６よりも０％を超え１０％未満で原材料コスト低減が可能なものを○（良）、ＪＩＳ５０８６と原材料コストが同等又は増加するものを×（不合格）とした。
(2) Raw material cost Calculating the raw material cost of aluminum alloy substrates of various compositions, the material cost can be reduced by 10% or more than JIS5086 that has been used in the past ◎ (excellent), exceeding 0% than JIS5086 Less than 10% was able to reduce the raw material cost, and ○ (good), and JIS5086 and the raw material cost being equivalent or increased was evaluated as x (failed).
上記２つの評価より、各種組成のディスクブランク試料、ならびに、２回目のジンケート処理後のめっき前試料についての総合的な評価を行った。すなわち、基板平滑性と原材料コストが◎と○からなり、そのうち少なくともいずれかが◎である場合を総合評価が◎（優良）とし、いずれも○の場合を総合評価が○（良）とした。一方、基板平滑性と原材料コストのすくなくともいずれか一方が×である場合を総合評価が×（不合格）とした。結果を表２に示す。 From the above two evaluations, comprehensive evaluation was performed on the disc blank samples having various compositions and the pre-plating samples after the second zincate treatment. That is, when the substrate smoothness and the raw material cost consist of ◎ and ○, and at least one of them is ◎, the overall evaluation is ◎ (excellent), and when both are ○, the overall evaluation is ○ (good). On the other hand, when at least one of the substrate smoothness and the raw material cost is x, the overall evaluation is x (failed). The results are shown in Table 2.
本発明例１〜１３では、発明範囲内の構成要件であった。このうち、本発明例１、４〜１２では、基板平滑性及び原材料コストがいずれも○（良）であり、総合評価が○（良）となった。また、本発明例２、３では、基板平滑性が○（良）であり、原材料コストが◎（優良）で有り、総合評価が◎（優良）となった。そして、本発明例１３では、基板平滑性が◎（優良）であり、原材料コストが○（良）で有り、総合評価が◎（優良）となった。 In Examples 1 to 13 of the present invention, the configuration requirements were within the scope of the invention. Among these, in Example 1, 4-12 of this invention, both board | substrate smoothness and raw material cost were (circle) (good), and comprehensive evaluation became (circle) (good). In Invention Examples 2 and 3, the substrate smoothness was ◯ (good), the raw material cost was ◎ (excellent), and the overall evaluation was ◎ (excellent). In Invention Example 13, the substrate smoothness was ◎ (excellent), the raw material cost was ◯ (good), and the overall evaluation was ◎ (excellent).
比較例１では、Ｓｉ含有量が多過ぎたため、Ｓｉ粒子が試料表面に存在した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 1, since the Si content was too high, Si particles were present on the sample surface. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例２では、Ｆｅ含有量が少なかったので、基板平滑性は良好であった。しなしながら、Ｆｅ含有量を少な過ぎたために高純度地金を使用したため高コストとなった。その結果、原材料コストが不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 2, since the Fe content was small, the substrate smoothness was good. However, since the Fe content was too low, high-purity bullion was used, resulting in high costs. As a result, raw material costs were rejected, and comprehensive evaluation was rejected.
比較例３では、Ｆｅ含有量が多かったので、高純度地金を使用しなくて済み原材料コストは合格であった。しかしながら、Ｆｅ含有量が多過ぎたため、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 3, since the Fe content was large, it was not necessary to use a high purity metal, and the raw material cost was acceptable. However, since there was too much Fe content, board | substrate smoothness failed and comprehensive evaluation failed.
比較例４では、Ｃｕ含有量が少な過ぎたためにジンケート処理中の反応が不均一となった。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 4, the reaction during the zincate treatment became non-uniform because the Cu content was too small. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例５では、Ｃｕ含有量が多過ぎたために基板の耐食性が低下したことにより、ジンケート処理中における基板の溶解速度が速くなった。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 5, since the Cu content was too high, the corrosion resistance of the substrate was lowered, so that the dissolution rate of the substrate during the zincate treatment was increased. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例６では、Ｍｎ含有量が少な過ぎたためにＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物とＡｌ−Ｓｉ系金属間化合物が生成し、電位差により基板の溶解が発生した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 6, since the Mn content was too small, an Al—Fe based intermetallic compound and an Al—Si based intermetallic compound were generated, and dissolution of the substrate occurred due to a potential difference. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例７では、Ｍｎ含有量が多すぎたために粗大なＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物とＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系金属間化合物が生成し、これが基板から脱落した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 7, since the Mn content was too large, coarse Al—Fe—Mn-based intermetallic compounds and Al—Si—Mn-based intermetallic compounds were generated and dropped from the substrate. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例８では、Ｍｇ含有量が少な過ぎたためにジンケート処理中の反応が不均一となった。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 8, the reaction during the zincate treatment became non-uniform because the Mg content was too small. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例９では、Ｍｇ含有量が多過ぎたために粗大なＡｌ−Ｍｇ系金属間化合物が生成し、これが基板から脱落した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 9, since the Mg content was too high, a coarse Al—Mg-based intermetallic compound was generated and dropped from the substrate. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例１０では、Ｚｎ含有量が少な過ぎたためにジンケート処理中の反応が不均一となった。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 10, since the Zn content was too small, the reaction during the zincate treatment became non-uniform. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例１１では、Ｚｎ含有量が多過ぎたために基板の耐食性が低下したことにより、ジンケート処理中における基板の溶解速度が速くなった。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 11, since the corrosion resistance of the substrate was lowered because the Zn content was too high, the dissolution rate of the substrate during the zincate treatment was increased. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例１２では、Ｔｉの含有量が多過ぎたために粗大なＴｉ−Ｂ系金属間化合物が生成し、これが基板から脱落した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 12, since the Ti content was too large, a coarse Ti-B intermetallic compound was generated and dropped from the substrate. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例１３では、鋳造速度が遅過ぎたために粗大な金属間化合物が生成し、これが基板から脱落した。その結果、基板平滑性が不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 13, since the casting speed was too slow, a coarse intermetallic compound was generated and dropped from the substrate. As a result, the substrate smoothness was rejected and the comprehensive evaluation was rejected.
比較例１４では、Ｓｉ含有量が少なかったので、基板平滑性は良好であった。しなしながら、Ｓｉ含有量を少な過ぎたために高純度地金を使用したため高コストとなった。その結果、原材料コストが不合格となり、総合評価が不合格となった。 In Comparative Example 14, since the Si content was small, the substrate smoothness was good. However, since the Si content was too small, high-purity bullion was used, resulting in high costs. As a result, raw material costs were rejected, and comprehensive evaluation was rejected.
本発明に係る磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板は、Ｍｎ添加によりＦｅ及びＳｉの含有量が多くても優れためっき表面の平滑性が得られる。更に、高純度地金を使用する必要がなく大幅な低コスト化を達成できると共に、Ｆｅ含有量が多いために、研削性が向上し、従来よりも生産性の向上が図られる。また、このような特徴を備える磁気ディスク基板用アルミニウム合金基板の製造方法、ならびに、これを用いた磁気ディスクの製造方法も提供される。 In the aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate according to the present invention, excellent smoothness of the plating surface can be obtained even if the content of Fe and Si is large by addition of Mn. Furthermore, it is not necessary to use high-purity bullion, and a significant cost reduction can be achieved. Since the Fe content is large, the grindability is improved and the productivity is improved as compared with the prior art. Also provided are a method of manufacturing an aluminum alloy substrate for a magnetic disk substrate having such characteristics, and a method of manufacturing a magnetic disk using the same.
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|---|---|---|---|---|
| JP2019160384A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 株式会社Uacj | Substrate for magnetic disk, method for manufacturing the same, and magnetic disk using substrate for magnetic disk |
| JP2020087494A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社Uacj | Aluminum alloy substrate for magnetic disk and manufacturing method thereof, aluminum alloy base for magnetic disk and manufacturing method thereof, and magnetic disk and manufacturing method thereof |
| JP2020114944A (en) * | 2020-03-27 | 2020-07-30 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy sheet for magnetic disk, aluminum alloy blank for magnetic disk, and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
| WO2020184037A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy blank for magnetic disk and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
| JP2020153012A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy blank for magnetic disk, and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
-
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019160384A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 株式会社Uacj | Substrate for magnetic disk, method for manufacturing the same, and magnetic disk using substrate for magnetic disk |
| JP2020087494A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社Uacj | Aluminum alloy substrate for magnetic disk and manufacturing method thereof, aluminum alloy base for magnetic disk and manufacturing method thereof, and magnetic disk and manufacturing method thereof |
| WO2020110544A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社Uacj | Aluminum alloy substrate for magnetic discs and method for manufacturing same, magnetic disc aluminum alloy base and method for manufacturing same, and magnetic disc and method for manufacturing same |
| CN113168848A (en) * | 2018-11-26 | 2021-07-23 | 株式会社Uacj | Aluminum alloy substrate for magnetic disk and method for producing same, and magnetic disk and method for producing same |
| US11482251B2 (en) | 2018-11-26 | 2022-10-25 | Uacj Corporation | Aluminum alloy substrate for magnetic disk and method for manufacturing same, aluminum alloy base disk for magnetic disk and method for manufacturing same, and magnetic disk and method for manufacturing the same |
| WO2020184037A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy blank for magnetic disk and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
| JP2020153012A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy blank for magnetic disk, and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
| JP2020114944A (en) * | 2020-03-27 | 2020-07-30 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy sheet for magnetic disk, aluminum alloy blank for magnetic disk, and aluminum alloy substrate for magnetic disk |
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