JP6506896B1 - Magnetic disk substrate, method of manufacturing the same, and magnetic disk - Google Patents

Magnetic disk substrate, method of manufacturing the same, and magnetic disk Download PDF

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Abstract

【課題】ディスクフラッタを抑制でき、優れた研削加工性を有する磁気ディスク基板及びその製造方法並びにこの磁気ディスク基板から作製された磁気ディスクを提供する。
【解決手段】磁気ディスク基板は、Fe:0.005〜0.600質量%、Si:0.4質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分と、Alマトリクス中に第二相粒子が分散した金属組織と、を有している。第二相粒子のうち、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数が50000個/mm2以下である。
【選択図】図1
A magnetic disk substrate capable of suppressing disk flutter and having excellent grinding processability, a method of manufacturing the same, and a magnetic disk manufactured from the magnetic disk substrate are provided.
SOLUTION: A magnetic disk substrate contains Fe: 0.005 to 0.600 mass%, Si: 0.4 mass% or less, and the balance is a chemical component consisting of Al and unavoidable impurities, and in an Al matrix. And a metal structure in which second phase particles are dispersed. Among the second phase particles, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more is 50000 particles / mm 2 or less.
[Selected figure] Figure 1

Description

本発明は、磁気ディスク基板及びその製造方法並びに磁気ディスクに関する。   The present invention relates to a magnetic disk substrate, a method of manufacturing the same, and a magnetic disk.

ハードディスクドライブ(以下、「HDD」と省略する。)は、コンピュータや映像記録装置等の電子機器における記憶装置として多用されている。HDDには、データを記録するための磁気ディスクが組み込まれている。磁気ディスクは、アルミニウム合金からなり円環状を呈する磁気ディスク基板と、磁気ディスク基板の表面を覆うNi−Pめっき皮膜と、Ni−Pめっき皮膜上に積層された磁性体層とを有している。磁気ディスク基板を構成するアルミニウム合金としては、例えば、JIS A5086合金などが使用されている。   A hard disk drive (hereinafter referred to as "HDD") is widely used as a storage device in electronic devices such as computers and video recording devices. The HDD incorporates a magnetic disk for recording data. The magnetic disk has an annular magnetic disk substrate made of an aluminum alloy, a Ni-P plating film covering the surface of the magnetic disk substrate, and a magnetic layer laminated on the Ni-P plating film. . For example, JIS A5086 alloy or the like is used as an aluminum alloy constituting the magnetic disk substrate.

近年、サーバやデータセンター等の業務用、及び、パーソナルコンピュータや映像記録装置等の家庭用のいずれの用途においても、HDDに記録する情報量が多くなってきている。かかる状況に対応してHDDの容量を大きくするため、HDD1台あたりに組み込まれる磁気ディスクの枚数を増やすとともに、個々の磁気ディスクにおける記録密度を高めることが求められている。HDD1台あたりに組み込む磁気ディスクの枚数を増やすためには、個々の磁気ディスクの厚みを薄くする必要がある。しかし、磁気ディスクの厚みを薄くすると、剛性の低下を招くという問題がある。   In recent years, the amount of information to be recorded in the HDD has been increased in all business applications such as servers and data centers, and in household applications such as personal computers and video recording apparatuses. In order to increase the capacity of the HDD in response to such a situation, it is required to increase the number of magnetic disks incorporated per HDD and to increase the recording density of the individual magnetic disks. In order to increase the number of magnetic disks incorporated in one HDD, it is necessary to reduce the thickness of each magnetic disk. However, if the thickness of the magnetic disk is reduced, there is a problem that the rigidity is reduced.

また、HDDからのデータの読み出し及びHDDへのデータの書き込みを高速に行うため、磁気ディスクの回転速度を速くすることが望まれている。しかし、磁気ディスクの回転速度を早くすると、磁気ディスク同士の間に形成される気流が不安定化しやすくなる。その結果、気流に起因する励振力が磁気ディスクに作用し、磁気ディスクが厚み方向に振動する、いわゆるディスクフラッタが発生しやすくなるという問題がある。ディスクフラッタが発生すると、磁気ヘッドが磁気ディスクの振動に十分に追従できなくなるおそれがある。この場合、磁気ディスク上における磁気ヘッドの位置が所望の位置からずれやすくなり、読み取りエラーや書き込みエラーの発生を招くおそれがある。   In addition, in order to read data from the HDD and write data to the HDD at high speed, it is desirable to increase the rotational speed of the magnetic disk. However, if the rotational speed of the magnetic disk is increased, the air flow formed between the magnetic disks tends to be destabilized. As a result, there is a problem that an excitation force resulting from the air flow acts on the magnetic disk, and the magnetic disk vibrates in the thickness direction, that is, so-called disk flutter is easily generated. If disk flutter occurs, the magnetic head may not be able to sufficiently follow the vibration of the magnetic disk. In this case, the position of the magnetic head on the magnetic disk is likely to deviate from the desired position, which may cause a read error or a write error.

特に、前述したような厚みが薄く、記録密度の高い磁気ディスクにおいては、1ビット当たりの専有面積が狭いため、磁気ヘッドの位置を高精度に制御する必要がある。しかし、磁気ディスクの厚みが薄くなると剛性が低下するため、ディスクフラッタがより発生しやすい上に、ディスクフラッタが発生した際の磁気ディスクの振幅が大きくなりやすい。それ故、HDDの容量を大きくする上で、ディスクフラッタの発生を抑制することが重要な課題となっている。   In particular, in a magnetic disk having a thin thickness as described above and a high recording density, the area occupied by one bit is narrow, so it is necessary to control the position of the magnetic head with high accuracy. However, since the rigidity decreases as the thickness of the magnetic disk decreases, disk flutter is more likely to occur, and the amplitude of the magnetic disk when the disk flutter occurs is likely to be large. Therefore, in order to increase the capacity of the HDD, it is important to suppress the occurrence of disk flutter.

ディスクフラッタの発生を抑制する技術として、例えば特許文献1には、磁気ディスク装置内の特定の位置に、磁気ディスクの回転によって生じる気流の磁気ヘッドへの衝突を規制する風よけ体を設ける技術が提案されている。   As a technique for suppressing the occurrence of disk flutter, for example, Patent Document 1 discloses a technique for providing a windbreak body at a specific position in a magnetic disk drive to restrict the collision of the air flow generated by the rotation of the magnetic disk with the magnetic head. Has been proposed.

また、例えば特許文献2には、0.5質量%以上24.0質量%以下のSiと、0.01質量%以上3.00質量%以下のFeと、を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有する磁気ディスク用アルミニウム合金基板が提案されている。   Also, for example, Patent Document 2 contains 0.5% by mass or more and 24.0% by mass or less of Si and 0.01% by mass or more and 3.00% by mass or less of Fe, and the balance is Al and unavoidable. An aluminum alloy substrate for a magnetic disk has been proposed which has a chemical component consisting of organic impurities.

特開2002−313061号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-313061 国際公開WO2016/068293号International Publication WO 2016/068293

特許文献1の風よけ体のような、気流を制御するための部品をHDD内に設ける場合、部品点数の増大を招く。更に、この種の部品は、磁気ディスクとの間隔によってディスクフラッタを抑制する効果が大きく変動するため、部品の寸法精度を高くする必要がある。それ故、この場合には、HDDの製造コストが増大しやすいという問題がある。   When components for controlling air flow, such as the windscreen of Patent Document 1, are provided in the HDD, the number of components is increased. Furthermore, in this type of component, the effect of suppressing disk flutter largely varies depending on the distance from the magnetic disk, and therefore, it is necessary to increase the dimensional accuracy of the component. Therefore, in this case, there is a problem that the manufacturing cost of the HDD tends to increase.

特許文献2の磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、Siの添加によってAlマトリクス中にSiを含む第二相粒子を形成している。そして、Siを含む第二相粒子によって磁気ディスク用アルミニウム合金基板の剛性を向上させることができる。しかし、この第二相粒子はAlマトリクスに比べて硬いため、基板の作製過程において行う研削加工の加工性を悪化させ、ひいては基板の製造コストの増大を招くおそれがある。   The aluminum alloy substrate for a magnetic disk disclosed in Patent Document 2 forms second phase particles containing Si in an Al matrix by the addition of Si. Then, the rigidity of the aluminum alloy substrate for a magnetic disk can be improved by the second phase particles containing Si. However, since the second phase particles are harder than the Al matrix, the processability of the grinding process performed in the process of producing the substrate may be deteriorated, which may result in an increase in the production cost of the substrate.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ディスクフラッタを抑制でき、優れた研削加工性を有する磁気ディスク基板及びその製造方法並びにこの磁気ディスク基板から作製された磁気ディスクを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a magnetic disk substrate capable of suppressing disk flutter and having excellent grinding processability, a method of manufacturing the same, and a magnetic disk manufactured from the magnetic disk substrate. It is

本発明の一態様は、Fe(鉄):0.005〜0.600質量%、Si(シリコン):0.4質量%以下を含有し、残部がAl(アルミニウム)及び不可避的不純物からなる化学成分と、
Alマトリクス中に、Al以外の元素を含む第二相粒子が分散した金属組織と、を有し、
前記第二相粒子のうち、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数が50000個/mm2以下である、磁気ディスク基板にある。
One aspect of the present invention is a chemical containing Fe (iron): 0.005 to 0.600% by mass, Si (silicon): 0.4% by mass or less, with the balance being Al (aluminum) and unavoidable impurities. Ingredients,
A metallic structure in which second phase particles containing an element other than Al are dispersed in an Al matrix,
In the magnetic disk substrate, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more among the second phase particles is 50000 particles / mm 2 or less.

本発明の他の態様は、前記の態様の磁気ディスク基板と、
前記磁気ディスク基板の表面を覆うNi−P(ニッケル−リン)めっき皮膜と、
前記Ni−Pめっき皮膜上に積層された磁性体層とを有する、磁気ディスクにある。
Another aspect of the present invention is a magnetic disk substrate according to the above aspect,
Ni-P (nickel-phosphorus) plating film covering the surface of the magnetic disk substrate;
And a magnetic disk having a magnetic layer laminated on the Ni-P plating film.

本発明のさらに他の態様は、前記の態様の磁気ディスク基板の製造方法であって、
前記化学成分を備えた鋳塊を作製し、
圧延中の前記鋳塊の温度が200〜430℃となり、かつ、前記鋳塊の温度が当該範囲内にある時間が30分以上となる条件で前記鋳塊に熱間圧延を行って熱延板を作製し、
前記熱延板に1パス以上の冷間圧延を行って冷延板を作製し、
前記冷延板に打ち抜き加工を行って円環状を呈するディスクブランクを作製し、
前記ディスクブランクを厚み方向の両側から加圧しながら加熱して焼鈍を行い、
前記ディスクブランクに切削加工及び研削加工を順次施して前記磁気ディスク基板を作製する、磁気ディスク基板の製造方法にある。
Yet another aspect of the present invention is a method of manufacturing a magnetic disk substrate according to the above aspect,
Producing an ingot with the above-mentioned chemical composition,
The hot-rolled sheet is subjected to hot rolling on the ingot under the condition that the temperature of the ingot during rolling is 200 to 430 ° C. and the time in which the temperature of the ingot is within the range is 30 minutes or more To make
Cold rolling is performed on the hot rolled sheet for one or more passes to produce a cold rolled sheet,
The cold rolled sheet is punched to produce a circular disc blank.
Heating and annealing the disc blank while pressing from both sides in the thickness direction
The present invention is a manufacturing method of a magnetic disk substrate, wherein the magnetic disk substrate is manufactured by sequentially performing cutting processing and grinding processing on the disk blank.

前記磁気ディスク基板は、前記特定の化学成分と、Alマトリクス中にAl以外の元素を含む第二相粒子が分散した金属組織と、Alマトリクス中に固溶しているFe量と、厚みと損失係数との積と、を有している。これにより、前記ディスク基板に励振力が加わった際に、厚み方向への磁気ディスク基板の振動を低減し、ディスクフラッタを抑制することができる。第二相粒子がディスクフラッタを抑制することができる理由については現時点では必ずしも明確になっていないが、例えば、振動エネルギーがAlマトリクスと第二相粒子との界面に吸収されることによって、磁気ディスクの厚み方向への振動が低減されるというメカニズムが推測されている。 The magnetic disk substrate has a metal structure in which second phase particles containing an element other than Al are dispersed in the Al matrix, the amount of Fe dissolved in the Al matrix, thickness and loss. And a product with a coefficient . As a result, when an excitation force is applied to the disk substrate, the vibration of the magnetic disk substrate in the thickness direction can be reduced, and disk flutter can be suppressed. Although the reason why the second phase particles can suppress the disk flutter is not always clear at this time, for example, the magnetic disk is absorbed by the absorption of vibrational energy at the interface between the Al matrix and the second phase particles. The mechanism that the vibration to the thickness direction of is reduced is estimated.

また、前記磁気ディスク基板は、化学成分を前記特定の範囲とすることにより、Alマトリクス中に存在する第二相粒子の粒径を小さくすることができる。そして、種々の粒径を有する第二相粒子のうち1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数を50000個/mm2以下に規制することにより、振動を抑制する効果を得つつ、粗大な第二相粒子による研削加工性の悪化を回避することができる。 In addition, the magnetic disk substrate can reduce the particle diameter of the second phase particles present in the Al matrix by setting the chemical component in the specific range. Then, among the second phase particles having various particle sizes, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more is regulated to 50000 particles / mm 2 or less, thereby obtaining an effect of suppressing the vibration. The deterioration of the grinding processability due to the coarse second phase particles can be avoided.

以上のように、前記の態様によれば、ディスクフラッタを抑制でき、優れた研削加工性を有する磁気ディスク基板を提供することができる。   As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a magnetic disk substrate which can suppress disk flutter and has excellent grinding processability.

実施例における、フラッタリング特性の評価方法の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation method of a fluttering characteristic in an Example. 実施例における、損失係数の測定装置の要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the measuring apparatus of a loss coefficient in an Example. 実施例における、減衰自由振動の波形の一例を示す説明図である。It is an explanatory view showing an example of a waveform of damped free vibration in an example.

A.磁気ディスク基板
前記磁気ディスク基板の化学成分、金属組織及びその限定理由は、以下の通りである。
A. Magnetic Disk Substrate The chemical composition of the magnetic disk substrate, the metal structure, and the reasons for limitation are as follows.

・Fe(鉄):0.005〜0.600質量%
Feの一部は第二相粒子中に含まれている。前述したように、第二相粒子がAlマトリクス中に分散していることにより、磁気ディスク基板の振動を抑制する作用を奏することができる。また、Feの残部はAlマトリクス中に固溶している。Alマトリクス中に固溶したFeは、固溶強化によってアルミニウム合金の強度を向上させる作用を有している。
-Fe (iron): 0.005 to 0.600 mass%
Some of Fe is contained in the second phase particles. As described above, since the second phase particles are dispersed in the Al matrix, it is possible to exhibit the function of suppressing the vibration of the magnetic disk substrate. Further, the balance of Fe is in solid solution in the Al matrix. Fe in solid solution in the Al matrix has the function of improving the strength of the aluminum alloy by solid solution strengthening.

Feの含有量を0.005質量%以上とすることにより、第二相粒子及びAlマトリクス中に固溶したFeの量を十分に多くし、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。これらの効果をより高める観点からは、Feの含有量を0.010質量%以上とすることが好ましい。Feの含有量が0.005質量%未満の場合には、ディスクフラッタを抑制する効果及び強度向上の効果が低くなるおそれがある。   By setting the content of Fe to 0.005% by mass or more, the amount of Fe dissolved in the second phase particles and the Al matrix is sufficiently increased to suppress the disk flutter and to improve the strength of the magnetic disk substrate. It can be done. It is preferable to make content of Fe into 0.010 mass% or more from a viewpoint of raising these effects more. When the content of Fe is less than 0.005% by mass, the effect of suppressing the disk flutter and the effect of improving the strength may be reduced.

一方、Feの含有量が多くなると、Alマトリクス中に粗大な第二相粒子が形成されやすい。第二相粒子はAlマトリクスに比べて硬いため、粗大な第二相粒子の割合が多くなると、研削加工中に磁気ディスク基板が削りにくくなる。それ故、この場合には、研削加工性の悪化を招くおそれがある。また、粗大な第二相粒子が多くなると、磁気ディスク基板の製造過程において圧延性の低下を招くおそれもある。   On the other hand, when the content of Fe increases, coarse second phase particles are easily formed in the Al matrix. Since the second phase particles are harder than the Al matrix, when the ratio of coarse second phase particles increases, the magnetic disk substrate becomes difficult to cut during grinding. Therefore, in this case, the grinding processability may be deteriorated. In addition, when the large second phase particles are large, the rollability may be lowered in the process of manufacturing the magnetic disk substrate.

更に、粗大な第二相粒子は、例えば磁気ディスク基板の製造過程において行う切削加工や研削加工等の際に脱落しやすい。また、かかる第二相粒子は、その後の磁気ディスクの製造過程において行うエッチング処理やジンケート処理等の際にも脱落しやすい。これらの工程で粗大な第二相粒子が脱落すると、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離を招くおそれがある。   Furthermore, coarse second phase particles are likely to come off, for example, during cutting or grinding performed in the process of manufacturing the magnetic disk substrate. In addition, such second phase particles are likely to come off during etching processing, zincate processing and the like performed in the subsequent manufacturing process of the magnetic disk. If the coarse second phase particles fall off in these steps, the surface roughness of the magnetic disk substrate may increase and the peeling of the Ni-P plating film may occur.

Feの含有量を0.600質量%以下、好ましくは0.400質量%以下、さらに好ましくは0.200質量%以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。   By controlling the Fe content to not more than 0.600% by mass, preferably not more than 0.400% by mass, and more preferably not more than 0.200% by mass, these problems can be avoided while disc flutter is suppressed and magnetic The strength of the disk substrate can be improved.

Alマトリクス中に固溶しているFeの量は、0.0010〜0.0300質量%であることが好ましい。Alマトリクス中に固溶しているFeの量を0.0010質量%、より好ましくは0.0050質量%以上とすることにより、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Alマトリクス中に固溶しているFeの量を0.0300質量%以下、より好ましくは0.0200質量%以下とすることにより、Alマトリクス中の第二相粒子の数を適度に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタをより効果的に抑制することができる。   The amount of Fe in solid solution in the Al matrix is preferably 0.0010 to 0.0300 mass%. The strength of the magnetic disk substrate can be further improved by setting the amount of Fe in solid solution in the Al matrix to 0.0010 mass%, more preferably 0.0050 mass% or more. In addition, the number of second phase particles in the Al matrix is appropriately increased by setting the amount of Fe in solid solution in the Al matrix to 0.0300 mass% or less, more preferably 0.0200 mass% or less. can do. As a result, disk flutter can be suppressed more effectively.

前記磁気ディスク基板中には、必須成分としてのFeの他に、更に、任意成分としてMn(マンガン)、Si(シリコン)、Mg(マグネシウム)、Cu(銅)、Ni(ニッケル)、Cr(クロム)、Zr(ジルコニウム)、Zn(亜鉛)、Ti(チタン)、B(ホウ素)、V(バナジウム)等が含まれていてもよい。   In the magnetic disk substrate, in addition to Fe as an essential component, Mn (manganese), Si (silicon), Mg (magnesium), Cu (copper), Ni (nickel), Cr (Cr) as an optional component are further added. , Zr (zirconium), Zn (zinc), Ti (titanium), B (boron), V (vanadium) and the like may be contained.

・Mn:0.1〜0.3質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Mn:0.1〜0.3質量%を含有していてもよい。Mnは、Alマトリクス中にMnを含む第二相粒子を形成することができる。Mnを含む第二相粒子は、Feを含む第二相粒子と同様に、ディスクフラッタを抑制する作用を有している。また、Mnを含む第二相粒子は、磁気ディスク基板の強度を向上させる作用を有している。
-Mn: 0.1-0.3 mass%
The magnetic disk substrate may contain Mn: 0.1 to 0.3% by mass as an optional component. Mn can form second phase particles containing Mn in an Al matrix. Similar to the second phase particles containing Fe, the second phase particles containing Mn have the function of suppressing disk flutter. Further, the second phase particles containing Mn have the function of improving the strength of the magnetic disk substrate.

Mnの含有量を0.1質量%以上とすることにより、Mnを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。   By setting the content of Mn to 0.1% by mass or more, the number of second phase particles containing Mn can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced.

一方、Mnの含有量が多くなると、Alマトリクス中に粗大な第二相粒子が形成されやすい。その結果、Feの場合と同様に、研削加工性の悪化、圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を招くおそれがある。Mnの含有量を3.0質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ、前述した作用効果を奏することができる。   On the other hand, when the content of Mn increases, coarse second phase particles are easily formed in the Al matrix. As a result, as in the case of Fe, problems such as deterioration in grinding processability, deterioration in rollability, increase in surface roughness of the magnetic disk substrate, and exfoliation of the Ni-P plating film may occur. By setting the content of Mn to 3.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, the above-described effects can be obtained while avoiding these problems.

・Si:0.4質量%以下
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Si:0.4質量%以下を含有していてもよい。Siによる作用効果及び含有量の限定理由は、Mnと同様である。即ち、Siは、Alマトリクス中にSiを含む第二相粒子を形成し、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。
Si: 0.4 mass% or less The magnetic disk substrate may contain Si: 0.4 mass% or less as an optional component. The action effect by Si and the reason for limitation of the content are the same as Mn. That is, Si can form second phase particles containing Si in an Al matrix, thereby suppressing disk flutter and improving the strength of the magnetic disk substrate.

Siの含有量は、0.1質量%以上であることが好ましい。この場合には、Siを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Siの含有量を0.4質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下とすることにより、粗大な第二相粒子の形成を抑制することができる。その結果、研削加工性の悪化、圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を回避しつつ前述した作用効果を奏することができる。   The content of Si is preferably 0.1% by mass or more. In this case, the number of second phase particles containing Si can be sufficiently large. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. Further, by setting the content of Si to 0.4 mass% or less, more preferably 0.3 mass% or less, formation of coarse second phase particles can be suppressed. As a result, the above-described effects can be obtained while avoiding problems such as the deterioration of the grinding processability, the reduction of the rollability, the increase of the surface roughness of the magnetic disk substrate and the peeling of the Ni-P plating film.

・Mg:0.1〜0.4質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Mg:0.1〜0.4質量%を含有していてもよい。Mgによる作用効果及び含有量の限定理由は、Mnと同様である。即ち、Mgは、Alマトリクス中にMgを含む第二相粒子を形成し、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。
-Mg: 0.1 to 0.4% by mass
The magnetic disk substrate may contain Mg: 0.1 to 0.4% by mass as an optional component. The action effect by Mg and the reason for limitation of the content are the same as Mn. That is, Mg can form second phase particles containing Mg in an Al matrix, thereby suppressing disk flutter and improving the strength of the magnetic disk substrate.

Mgの含有量を0.1質量%以上とすることにより、Mgを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Mgの含有量を0.4質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下とすることにより、粗大な第二相粒子の形成を抑制することができる。その結果、研削加工性の悪化圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を回避しつつ前述した作用効果を奏することができる。   By setting the content of Mg to 0.1% by mass or more, the number of second phase particles containing Mg can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. Further, by setting the content of Mg to 0.4 mass% or less, more preferably 0.3 mass% or less, formation of coarse second phase particles can be suppressed. As a result, the above-described effects can be obtained while avoiding problems such as deterioration in grinding processability, reduction in rollability, increase in surface roughness of the magnetic disk substrate, and exfoliation of the Ni-P plating film.

・Ni:0.1〜3.0質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Ni:0.1〜0.4質量%を含有していてもよい。Niによる作用効果及び含有量の限定理由は、Mnと同様である。即ち、Niは、Alマトリクス中にNiを含む第二相粒子を形成し、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。
Ni: 0.1 to 3.0% by mass
The magnetic disk substrate may contain Ni: 0.1 to 0.4% by mass as an optional component. The action effect by Ni and the reason for limitation of the content are the same as Mn. That is, Ni can form second phase particles containing Ni in an Al matrix, thereby suppressing disk flutter and improving the strength of the magnetic disk substrate.

Niの含有量を0.1質量%以上とすることにより、Niを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Niの含有量を3.0質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下とすることにより、粗大な第二相粒子の形成を抑制することができる。その結果、研削加工性の悪化、圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を回避しつつ前述した作用効果を奏することができる。   By setting the content of Ni to 0.1% by mass or more, the number of second phase particles containing Ni can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. In addition, by setting the content of Ni to 3.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, formation of coarse second phase particles can be suppressed. As a result, the above-described effects can be obtained while avoiding problems such as the deterioration of the grinding processability, the reduction of the rollability, the increase of the surface roughness of the magnetic disk substrate and the peeling of the Ni-P plating film.

・Cr:0.01〜1.00質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Cr:0.01〜1.00質量%を含有していてもよい。Crによる作用効果及び含有量の限定理由は、Mnと同様である。即ち、Crは、Alマトリクス中にCrを含む第二相粒子を形成し、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。
-Cr: 0.01 to 1.00 mass%
The magnetic disk substrate may contain, as an optional component, Cr: 0.01 to 1.00% by mass. The action effect by Cr and the reason for limitation of the content are the same as Mn. That is, Cr can form second phase particles containing Cr in an Al matrix to suppress disk flutter and improve the strength of the magnetic disk substrate.

Crの含有量を0.01質量%以上、より好ましくは0.10質量%以上とすることにより、Crを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Crの含有量を1.00質量%以下、より好ましくは0.50質量%以下とすることにより、粗大な第二相粒子の形成を抑制することができる。その結果、研削加工性の悪化、圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を回避しつつ前述した作用効果を奏することができる。   By setting the content of Cr to 0.01% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more, the number of Cr-containing second phase particles can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. In addition, by setting the content of Cr to 1.00 mass% or less, more preferably 0.50 mass% or less, the formation of coarse second phase particles can be suppressed. As a result, the above-described effects can be obtained while avoiding problems such as the deterioration of the grinding processability, the reduction of the rollability, the increase of the surface roughness of the magnetic disk substrate and the peeling of the Ni-P plating film.

・Zr:0.01〜1.00質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Zr:0.01〜1.00質量%を含有していてもよい。Zrによる作用効果及び含有量の限定理由は、Mnと同様である。即ち、Zrは、Alマトリクス中にZrを含む第二相粒子を形成し、ディスクフラッタを抑制するとともに磁気ディスク基板の強度を向上させることができる。
· Zr: 0.01 to 1.00 mass%
The magnetic disk substrate may contain, as an optional component, Zr: 0.01 to 1.00% by mass. The effect of Zr and the reason for limitation of the content are the same as those of Mn. That is, Zr can form second phase particles containing Zr in an Al matrix, thereby suppressing disk flutter and improving the strength of the magnetic disk substrate.

Zrの含有量を0.01質量%以上、より好ましくは0.10質量%以上とすることにより、Zrを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。また、Zrの含有量を1.00質量%以下、より好ましくは0.50質量%以下とすることにより、粗大な第二相粒子の形成を抑制することができる。その結果、研削加工性の悪化、圧延性の低下、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を回避しつつ前述した作用効果を奏することができる。   By setting the content of Zr to 0.01% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more, the number of second phase particles containing Zr can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. In addition, by setting the content of Zr to 1.00 mass% or less, more preferably 0.50 mass% or less, formation of coarse second phase particles can be suppressed. As a result, the above-described effects can be obtained while avoiding problems such as the deterioration of the grinding processability, the reduction of the rollability, the increase of the surface roughness of the magnetic disk substrate and the peeling of the Ni-P plating film.

・Cu:0.005〜1.000質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Cu:0.005〜1.000質量%を含有していてもよい。Cuは、Alマトリクス中にCuを含む第二相粒子を形成することができる。Cuを含む第二相粒子は、磁気ディスク基板のヤング率を高めることによりディスクフラッタを抑制する作用を有している。また、Cuを含む第二相粒子は、磁気ディスク基板の強度を向上させる作用を有している。
Cu: 0.005 to 1.000% by mass
The magnetic disk substrate may contain Cu: 0.005 to 1.000% by mass as an optional component. Cu can form second phase particles containing Cu in an Al matrix. The second phase particles containing Cu have the function of suppressing disk flutter by increasing the Young's modulus of the magnetic disk substrate. Further, the second phase particles containing Cu have the function of improving the strength of the magnetic disk substrate.

更に、Cuは、磁気ディスクの製造過程においてジンケート処理を行った際に、磁気ディスク基板の表面に、ち密で厚みが薄く、かつ厚みのバラつきが小さいジンケート皮膜を付着させることができる。そして、このようなジンケート皮膜を形成することにより、後に行う無電解Ni−Pめっき処理によって表面粗さの小さいNi−Pめっき皮膜を形成することができる。   Furthermore, Cu can deposit a zincate film which is dense, thin, and small in thickness variation, on the surface of the magnetic disk substrate when zincate treatment is performed in the process of manufacturing the magnetic disk. And by forming such a zincate film, the Ni-P plating film with small surface roughness can be formed by the electroless Ni-P plating process performed later.

Cuの含有量を0.005質量%以上とすることにより、Cuを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。更に、この場合には、Ni−Pめっき皮膜の表面粗さをより小さくすることができる。   By setting the content of Cu to 0.005% by mass or more, the number of second phase particles containing Cu can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. Furthermore, in this case, the surface roughness of the Ni-P plating film can be further reduced.

一方、Cuの含有量が多くなると、Alマトリクス中に粗大な第二相粒子が形成されやすい。その結果、Feの場合と同様に、圧延性の低下、研削加工性の悪化、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を招くおそれがある。Cuの含有量を1.000質量%以下、より好ましくは0.500質量%以下、更に好ましくは0.300質量%以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ、前述した作用効果を奏することができる。   On the other hand, when the content of Cu increases, coarse second phase particles are easily formed in the Al matrix. As a result, as in the case of Fe, problems such as reduction in rollability, deterioration in grinding processability, increase in surface roughness of the magnetic disk substrate, and exfoliation of the Ni-P plating film may occur. By setting the content of Cu to 1.000% by mass or less, more preferably 0.500% by mass or less, and further preferably 0.300% by mass or less, the above-described effects can be obtained while avoiding these problems. be able to.

・Zn:0.005〜1.000質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Zn:0.005〜1.000質量%を含有していてもよい。Znは、Alマトリクス中にZnを含む第二相粒子を形成することができる。Znを含む第二相粒子は、磁気ディスク基板のヤング率を高めることによりディスクフラッタを抑制する作用を有している。また、Znを含む第二相粒子は、磁気ディスク基板の強度を向上させる作用を有している。
Zn: 0.005 to 1.000% by mass
The magnetic disk substrate may contain Zn: 0.005 to 1.000% by mass as an optional component. Zn can form second phase particles comprising Zn in an Al matrix. The second phase particles containing Zn have the function of suppressing disk flutter by increasing the Young's modulus of the magnetic disk substrate. Further, the second phase particles containing Zn have the function of improving the strength of the magnetic disk substrate.

更に、Znは、磁気ディスクの製造過程においてジンケート処理を行った際に、Alの溶解量を低減することができる。また、磁気ディスク基板の表面に、ち密で厚みが薄く、かつ厚みのバラつきが小さいジンケート皮膜を付着させることができる。これらの結果、後に行う無電解Ni−Pめっき処理によって表面粗さの小さいNi−Pめっき皮膜を形成することができる。   Furthermore, Zn can reduce the amount of Al dissolved when zincate treatment is performed in the manufacturing process of the magnetic disk. Further, it is possible to attach a zincate film which is dense, thin, and small in thickness variation to the surface of the magnetic disk substrate. As a result of these, it is possible to form a Ni-P plating film having a small surface roughness by the electroless Ni-P plating treatment to be performed later.

Znの含有量を0.005質量%以上、より好ましくは0.100質量%以上とすることにより、Znを含む第二相粒子の数を十分に多くすることができる。その結果、ディスクフラッタを抑制する効果をより高めるとともに、磁気ディスク基板の強度をより向上させることができる。更に、この場合には、Ni−Pめっき皮膜の表面粗さをより小さくすることができる。   By setting the content of Zn to 0.005% by mass or more, more preferably 0.100% by mass or more, the number of second phase particles containing Zn can be sufficiently increased. As a result, the effect of suppressing the disk flutter can be further enhanced, and the strength of the magnetic disk substrate can be further enhanced. Furthermore, in this case, the surface roughness of the Ni-P plating film can be further reduced.

一方、Znの含有量が多くなると、Alマトリクス中に粗大な第二相粒子が形成されやすい。その結果、Feの場合と同様に、圧延性の低下、研削加工性の悪化、磁気ディスク基板の表面粗さの増大及びNi−Pめっき皮膜の剥離などの問題を招くおそれがある。Znの含有量を1.000質量%以下、より好ましくは0.700質量%以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ、前述した作用効果を奏することができる。
・Ti、B、V:合計0.005〜0.500質量%
前記磁気ディスク基板は、任意成分として、Ti、B、Vのうち1種または2種以上を含有していてもよい。溶湯中にこれらの元素が含まれている場合、鋳塊の凝固過程において、これらの元素を含む第二相粒子が形成される。これらの第二相粒子は、溶湯の凝固が進行する際に凝固核となり、磁気ディスク基板の結晶粒を微細化することができる。
On the other hand, when the content of Zn increases, coarse second phase particles are easily formed in the Al matrix. As a result, as in the case of Fe, problems such as reduction in rollability, deterioration in grinding processability, increase in surface roughness of the magnetic disk substrate, and exfoliation of the Ni-P plating film may occur. By setting the content of Zn to 1.000% by mass or less, more preferably 0.700% by mass or less, the above-described effects can be obtained while avoiding these problems.
-Ti, B, V: A total of 0.005 to 0.500% by mass
The magnetic disk substrate may contain one or more of Ti, B, and V as optional components. When these elements are contained in the molten metal, second phase particles containing these elements are formed in the process of solidification of the ingot. These second phase particles become solidification nuclei when solidification of the molten metal proceeds, and the crystal grains of the magnetic disk substrate can be refined.

そして、磁気ディスク基板の結晶粒を微細化することにより、第二相粒子の大きさのバラつきを低減し、ひいては磁気ディスク基板の強度のバラつき及びディスクフラッタを抑制する効果のバラつきを低減することができる。また、磁気ディスク基板の結晶粒を微細化することにより、磁気ディスクの製造過程において行う無電解Ni−Pめっき処理の際に、めっきの付着性を改善することができる。これらの作用効果を確実に得る観点からは、Ti、B及びVの含有量の合計を0.005質量%以上とすることが好ましい。   Then, by reducing the crystal grains of the magnetic disk substrate, the variation in size of the second phase particles is reduced, and the variation in the strength of the magnetic disk substrate and the variation in the effect of suppressing the disk flutter are reduced. it can. In addition, by reducing the crystal grains of the magnetic disk substrate, the adhesion of the plating can be improved in the electroless Ni-P plating process performed in the process of manufacturing the magnetic disk. From the viewpoint of reliably obtaining these effects, the total content of Ti, B and V is preferably 0.005 mass% or more.

一方、これらの元素の含有量の合計が0.500質量%を超える場合には、含有量に見合った作用効果を得ることが難しい。そのため、Ti、B及びVの含有量の合計は、0.500質量%以下であることが好ましく、0.100質量%以下であることがより好ましい。   On the other hand, when the total content of these elements exceeds 0.500% by mass, it is difficult to obtain the effects corresponding to the content. Therefore, it is preferable that it is 0.500 mass% or less, and, as for the sum total of content of Ti, B, and V, it is more preferable that it is 0.100 mass% or less.

・その他の元素
前記磁気ディスク基板中には、前述した元素以外の元素が含まれていてもよい。かかる元素としては、例えば、Ga(ガリウム)やSn(スズ)等がある。これらの元素の含有量が過度に多くなると、前記磁気ディスク基板の作用効果が損なわれるおそれがある。かかる問題を回避する観点から、Ga及びSnの含有量をそれぞれ0.10質量%未満に規制し、かつ、Gaの含有量とSnの含有量との合計を0.20質量%以下に規制することが好ましい。
Other Elements The magnetic disk substrate may contain elements other than the above-described elements. Examples of such an element include Ga (gallium) and Sn (tin). If the content of these elements is excessively large, the effects of the magnetic disk substrate may be impaired. From the viewpoint of avoiding such a problem, the content of each of Ga and Sn is regulated to less than 0.10 mass%, and the total of the content of Ga and the content of Sn is regulated to 0.20 mass% or less Is preferred.

・金属組織
前記磁気ディスク基板は、Alマトリクス中にAl以外の元素を含む第二相粒子が分散した金属組織を有している。第二相粒子は、例えば、Al3Fe、Al6Fe、Al6(Fe、Mn)、Al−Fe−Si、Al−Fe−Mn−Si、Al−Fe−Ni、Al−Cu−Fe等のAl−Fe系金属間化合物、Mg2Si等のMg−Si系金属間化合物、Al6Mn等のAl−Mn系金属間化合物、Al3Ni等のAl−Ni系金属間化合物、Al2Cu等のAl−Cu系金属間化合物、Al7Cr等のAl−Cr系金属間化合物、Al3Zr等のAl−Zr系金属間化合物、単体Si等から構成されている。第二相粒子としてのこれらの金属間化合物や単体Siは、晶出物であってもよいし、析出物であってもよい。
Metal Structure The magnetic disk substrate has a metal structure in which second phase particles containing an element other than Al are dispersed in an Al matrix. The second phase particles are, for example, Al 3 Fe, Al 6 Fe, Al 6 (Fe, Mn), Al-Fe-Si, Al-Fe-Mn-Si, Al-Fe-Ni, Al-Cu-Fe, etc. Al-Fe based intermetallic compounds, Mg-Si based intermetallic compounds such as Mg 2 Si, Al-Mn based intermetallic compounds such as Al 6 Mn, Al-Ni based intermetallic compounds such as Al 3 Ni, Al 2 It is composed of an Al—Cu based intermetallic compound such as Cu, an Al—Cr based intermetallic compound such as Al 7 Cr, an Al—Zr based intermetallic compound such as Al 3 Zr, an elemental Si, or the like. These intermetallic compounds or single substance Si as second phase particles may be a crystallized product or a precipitated product.

Alマトリクス中に分散した第二相粒子は、種々の粒径を有している。前述したように、第二相粒子がAlマトリクス中に分散していることにより、ディスクフラッタを抑制することができる。その反面、第二相粒子はAlマトリクスよりも硬いため、粗大な第二相粒子の数が多くなると研削加工性の悪化を招くおそれがある。   The second phase particles dispersed in the Al matrix have various particle sizes. As described above, disc flutter can be suppressed by dispersing the second phase particles in the Al matrix. On the other hand, since the second phase particles are harder than the Al matrix, if the number of coarse second phase particles is large, the grinding processability may be deteriorated.

前記磁気ディスク基板は、種々の粒径を有する第二相粒子のうち、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数を50000個/mm2以下とすることにより、研削加工性の悪化を回避しつつディスクフラッタを抑制する効果を得ることができる。研削加工性の悪化をより確実に回避する観点からは、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数を30000個/mm2以下とすることが好ましく、10000個/mm2以下とすることがより好ましい。 The magnetic disk substrate, of the second-phase particles having various particle sizes, by setting the number of second-phase particles having a maximum diameter of more than 1.5 [mu] m 50000 pieces / mm 2 or less, grinding of The effect of suppressing disk flutter can be obtained while avoiding deterioration. From the viewpoint of more reliably avoiding the deterioration of the grinding processability, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more is preferably 30,000 / mm 2 or less, and 10,000 / mm 2 or less It is more preferable to do.

前述した作用効果を得る観点からは、Alマトリクス中の1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数は0個/mm2であってもよい。なお、前述した化学成分を有する磁気ディスク基板においては、通常、Alマトリクス中に存在する1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数は100個/mm2以上となる。 From the viewpoint of obtaining the above-described effects, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more in the Al matrix may be 0 / mm 2 . In the magnetic disk substrate having the above-described chemical components, the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more, which are present in an Al matrix, is usually 100 / mm 2 or more.

また、前記磁気ディスク基板におけるAlマトリクス中には、1.5μm未満の最長径を有する第二相粒子が分散している。Alマトリクス中にこのような比較的小さな第二相粒子が存在していることにより、ディスクフラッタを効果的に抑制することができる。また、これらの第二相粒子は、1.5μm以上の最長径を有する比較的大きな第二相粒子に比べて研削加工性に及ぼす悪影響が小さい。それ故、前述した化学成分を有する磁気ディスク基板において形成される第二相粒子の範囲では、1.5μm未満の最長径を有する第二相粒子がAlマトリクス中に多数分散していても、研削加工性の悪化を招くおそれはない。   In the Al matrix of the magnetic disk substrate, second phase particles having a longest diameter of less than 1.5 μm are dispersed. The presence of such relatively small second phase particles in the Al matrix can effectively suppress disk flutter. In addition, these second phase particles have less adverse effect on grinding processability than relatively large second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more. Therefore, in the range of the second phase particles formed in the magnetic disk substrate having the chemical components described above, grinding is carried out even if a large number of second phase particles having a longest diameter of less than 1.5 μm are dispersed in the Al matrix. There is no risk of deterioration of processability.

前述した「1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数」は、以下のようにして算出することができる。まず、磁気ディスク基板の板面を研磨した後、電子線マイクロアナライザを用いて当該板面の組成像を取得する。組成像の視野面積は、磁気ディスク基板全体の金属組織を代表できる程度に大きければよい。具体的には、例えば視野面積を1.0mm2以上とすることにより、磁気ディスク基板全体の金属組織を代表した組成像を取得することができる。 The “number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 μm or more” described above can be calculated as follows. First, the plate surface of the magnetic disk substrate is polished, and then a composition image of the plate surface is acquired using an electron beam microanalyzer. The view area of the composition image should be large enough to represent the metal structure of the entire magnetic disk substrate. Specifically, for example, by setting the visual field area to 1.0 mm 2 or more, a composition image representing the metal structure of the entire magnetic disk substrate can be obtained.

画像解析装置を用いて得られた組成像を解析し、視野内に存在する第二相粒子の輪郭線を抽出する。そして、個々の第二相粒子について、輪郭線上の点のうち互いの距離が最も距離が離れた2点を決定する。この2点間の距離を、各第二相粒子の最長径とする。このようにして視野内に存在する第二相粒子の最長径を決定した後、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数を数え、1mm2当たりの数に換算することにより、前述した「1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数」を得ることができる。 The composition image obtained is analyzed using an image analysis device, and the outline of the second phase particles present in the field of view is extracted. Then, for each second phase particle, among the points on the contour line, two points whose distances from each other are the most distant are determined. The distance between these two points is taken as the longest diameter of each second phase particle. By thus determining the longest diameter of the second phase particles present in the field of view, the number of second phase particles having the longest diameter of 1.5 μm or more is counted and converted to the number per 1 mm 2 , The “number of second phase particles having the longest diameter of 1.5 μm or more” described above can be obtained.

また、「1.5μm未満の最長径を有する第二相粒子の数」についても、前述の方法と同様の方法により得ることができる。つまり、組成像に基づいて視野内に存在する第二相粒子の最長径を決定した後、1.5μm未満の最長径を有する第二相粒子の数を数え、1mm2当たりの数に換算することにより、前述した「1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数」を得ることができる。 Further, “the number of second phase particles having a longest diameter of less than 1.5 μm” can also be obtained by the same method as the above-mentioned method. That is, after determining the longest diameter of the second phase particles present in the field of view based on the composition image, the number of second phase particles having the longest diameter of less than 1.5 μm is counted and converted to the number per 1 mm 2 As a result, the “number of second phase particles having the longest diameter of 1.5 μm or more” described above can be obtained.

・厚み
前記磁気ディスク基板の厚みは、例えば、0.35〜1.30mmの範囲から適宜選択することができる。前記磁気ディスク基板の厚みを0.35mm以上、好ましくは0.50mm以上とすることにより、前記磁気ディスク基板の強度を十分に高くすることができる。その結果、ハードディスクドライブに衝撃が加わった際等に、磁気ディスクの変形を抑制することができる。また、前記磁気ディスク基板の厚みを1.30mm以下、好ましくは1.00mm以下とすることにより、HDD内により多くの磁気ディスクを組み込むことができる。その結果、HDDの容量をより大きくすることができる。
Thickness The thickness of the magnetic disk substrate can be appropriately selected, for example, from the range of 0.35 to 1.30 mm. By setting the thickness of the magnetic disk substrate to 0.35 mm or more, preferably 0.50 mm or more, the strength of the magnetic disk substrate can be sufficiently increased. As a result, when an impact is applied to the hard disk drive, it is possible to suppress the deformation of the magnetic disk. Further, by setting the thickness of the magnetic disk substrate to 1.30 mm or less, preferably 1.00 mm or less, more magnetic disks can be incorporated into the HDD. As a result, the capacity of the HDD can be further increased.

・損失係数
前記磁気ディスク基板における厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値は0.10×10-3以上であることが好ましい。前記磁気ディスク基板は、厚みが厚くなるほど剛性が高くなり、ディスクフラッタを効果的に抑制することができる。また、前記磁気ディスク基板は、損失係数ηの値が大きくなるほど振動を早期に減衰させ、ディスクフラッタを効果的に抑制することができる。
Loss Coefficient The value of the product of the thickness t [mm] of the magnetic disk substrate and the loss coefficient η is preferably 0.10 × 10 −3 or more. As the magnetic disk substrate becomes thicker, the rigidity becomes higher, and disk flutter can be effectively suppressed. Further, the magnetic disk substrate can damp the vibration earlier as the value of the loss coefficient 大 き く becomes larger, and the disk flutter can be effectively suppressed.

従って、前記磁気ディスク基板においては、便宜上、厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値をディスクフラッタの抑制効果の強弱を表す指数として利用することができる。前記磁気ディスク基板における厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値を0.10×10-3以上、より好ましくは0.20×10-3以上、さらに好ましくは0.50×10-3以上とすることにより、ディスクフラッタをより効果的に抑制することができる。なお、前述した作用効果を得る観点からは、厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値に上限はない。前述した化学成分を有する磁気ディスク基板においては、通常、厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値は10.0×10-3以下となる。 Therefore, in the magnetic disk substrate, for convenience, the value of the product of the thickness t [mm] and the loss coefficient η can be used as an index representing the strength of the suppression effect of the disk flutter. The product of the thickness t [mm] and the loss coefficient に お け る in the magnetic disk substrate is 0.10 × 10 −3 or more, more preferably 0.20 × 10 −3 or more, and still more preferably 0.50 × 10 By setting it to 3 or more, disk flutter can be suppressed more effectively. From the viewpoint of obtaining the above-described effects, there is no upper limit to the value of the product of the thickness t [mm] and the loss coefficient 効果. In the case of the magnetic disk substrate having the above-described chemical component, the product of the thickness t [mm] and the loss coefficient η is usually 10.0 × 10 −3 or less.

・強度
前記磁気ディスク基板は、大気中において280℃に3時間保持した後の耐力が70MPa以上となる強度特性を有していることが好ましい。磁気ディスクの製造過程においては、磁気ディスク基板の温度が280℃程度まで上昇することがある。かかる温度上昇によって磁気ディスク基板が軟化すると、例えば搬送時や電子機器への取り付け時においてHDDに衝撃が加わった場合等に、磁気ディスクが変形しやすくなるおそれがある。前記特定の強度特性を備えた磁気ディスク用基板を使用することにより、磁気ディスクの製造過程における磁気ディスク基板の強度の低下を抑制することができる。その結果、磁気ディスクの変形を抑制することができる。
Strength The magnetic disk substrate preferably has strength characteristics such that the proof stress after holding at 280 ° C. for 3 hours in the atmosphere is 70 MPa or more. In the magnetic disk manufacturing process, the temperature of the magnetic disk substrate may rise to about 280.degree. When the magnetic disk substrate is softened by the temperature rise, the magnetic disk may be easily deformed, for example, when an impact is applied to the HDD during transportation or attachment to an electronic device. By using the magnetic disk substrate having the specific strength characteristic, it is possible to suppress a decrease in the strength of the magnetic disk substrate in the process of manufacturing the magnetic disk. As a result, deformation of the magnetic disk can be suppressed.

磁気ディスクの変形をより効果的に抑制する観点からは、前記磁気ディスク基板は、大気中において280℃に3時間保持した後の耐力が80MPa以上となる強度特性を有することがより好ましく、90MPa以上となる強度特性を有することがさらに好ましい。なお、前述した作用効果を得る観点からは、280℃に3時間保持した後の磁気ディスクの耐力に上限はない。前述した化学成分を有する磁気ディスク基板においては、通常、280℃に3時間保持した後の磁気ディスクの耐力は280MPa以下となる。   From the viewpoint of suppressing deformation of the magnetic disk more effectively, the magnetic disk substrate preferably has strength characteristics such that the proof stress after holding at 280 ° C. for 3 hours in the atmosphere is 80 MPa or more, and is 90 MPa or more. It is more preferable to have the strength characteristics that From the viewpoint of obtaining the above-described operation and effect, there is no upper limit to the yield strength of the magnetic disk after holding at 280 ° C. for 3 hours. In the case of a magnetic disk substrate having the above-described chemical components, the resistance of the magnetic disk after holding at 280 ° C. for 3 hours is usually 280 MPa or less.

B.磁気ディスク基板の製造方法
前記磁気ディスク基板は、例えば、以下の方法により作製することができる。
B. Method of Manufacturing Magnetic Disk Substrate The magnetic disk substrate can be manufactured, for example, by the following method.

・鋳塊の作成
まず、前記化学成分を備えた鋳塊を作製する。鋳造方法としては、連続鋳造や半連続鋳造等の公知の方法を採用することができる。連続鋳造においては、互いに間隔をあけて配置された一対の鋳造ロールの間に溶湯を注ぎ入れる。この溶湯が鋳造ロールによって素早く冷却され、凝固することにより連続的に鋳塊を作製することができる。なお、連続鋳造においては、鋳造ロールに替えて、ベルトキャスタやブロックキャスタを用いてもよい。また、半連続鋳造においては、溶湯を水冷された筒状のモールド内に注ぎ込み、溶湯を凝固させながらモールド内に形成された鋳塊をモールドから引き出すことにより、鋳塊の作成を半連続的に行うことができる。
-Preparation of ingot First, an ingot having the above-mentioned chemical component is prepared. As a casting method, known methods such as continuous casting and semi-continuous casting can be adopted. In continuous casting, the melt is poured between a pair of spaced apart casting rolls. The molten metal can be rapidly cooled by a casting roll and solidified to continuously produce an ingot. In continuous casting, a belt caster or a block caster may be used instead of the casting roll. In semi-continuous casting, the molten metal is poured into a water-cooled cylindrical mold, and the ingot formed in the mold is drawn out of the mold while solidifying the molten metal, thereby forming the ingot semi-continuously. It can be carried out.

連続鋳造は、半連続鋳造に比べて溶湯の冷却速度を早くすることができる。そのため、連続鋳造によって鋳塊を作製することにより、半連続鋳造に比べて第二相粒子の粒径を小さくすることができる。   Continuous casting can accelerate the cooling rate of molten metal compared to semi-continuous casting. Therefore, by producing an ingot by continuous casting, the particle size of the second phase particles can be reduced compared to semi-continuous casting.

・均質化処理
鋳塊を作製した後、必要に応じて鋳塊を加熱して均質化処理を行ってもよい。均質化処理を行う場合、鋳塊の保持温度を250〜430℃の範囲内とすることが好ましく、280〜380℃の範囲内とすることがより好ましい。また、鋳塊の保持時間を0.5〜60時間の範囲内とすることが好ましく、1〜50時間の範囲内とすることがより好ましい。均質化処理における保持温度及び保持時間を前記特定の範囲とすることにより、鋳塊を十分に均質化し、磁気ディスク基板へのNi−Pめっき皮膜の付着性及びディスクフラッタの抑制効果のバラつきをより効果的に抑制することができる。
Homogenization treatment After producing the ingot, if necessary, the ingot may be heated to perform homogenization treatment. When the homogenization treatment is performed, the holding temperature of the ingot is preferably in the range of 250 to 430 ° C., and more preferably in the range of 280 to 380 ° C. Further, the holding time of the ingot is preferably in the range of 0.5 to 60 hours, and more preferably in the range of 1 to 50 hours. By setting the holding temperature and the holding time in the homogenization treatment to the above-mentioned specific range, the ingot is sufficiently homogenized to make the variation of the adhesion of the Ni-P plating film to the magnetic disk substrate and the suppressing effect of the disk flutter more It can be effectively suppressed.

均質化処理における保持温度及び保持時間の少なくとも一方が前記特定の範囲を下回る場合には、鋳塊の均質化が不十分となるおそれがある。均質化処理における保持温度が前記特定の範囲を超える場合には、鋳塊中に粗大な第二相粒子が形成されやすくなる。その結果、磁気ディスク基板の研削加工性の悪化を招くおそれがある。均質化処理における保持時間が前記特定の範囲を超えた場合には、磁気ディスク基板の生産性の悪化を招くおそれがある。   If at least one of the holding temperature and the holding time in the homogenization treatment is below the specific range, the ingot may be insufficiently homogenized. When the holding temperature in the homogenization treatment exceeds the above-mentioned specific range, coarse second phase particles tend to be formed in the ingot. As a result, the grinding processability of the magnetic disk substrate may be deteriorated. When the holding time in the homogenization treatment exceeds the above-mentioned specific range, the productivity of the magnetic disk substrate may be deteriorated.

・熱間圧延
次に、圧延中の前記鋳塊の温度が200〜430℃となり、かつ、前記鋳塊の温度が当該範囲内にある時間が30分以上となる条件で鋳塊に熱間圧延を行って熱延板を作製する。これにより、Alマトリクス中への第二相粒子の形成を促進するとともに、Alマトリクス内に既に存在する第二相粒子の成長を抑制することができる。その結果、粗大な第二相粒子の数を低減することができる。かかる作用効果をより確実に得る観点からは、圧延中の鋳塊の温度が220〜400℃となる条件で鋳塊に熱間圧延を行うことが好ましい。また、鋳塊の温度が前記特定の範囲にある時間が60分以上となる条件で鋳塊に熱間圧延を行うことが好ましい。
· Hot rolling Next, the ingot is hot-rolled under the condition that the temperature of the ingot during rolling is 200 to 430 ° C and the time in which the temperature of the ingot is within the range is 30 minutes or more To make a hot-rolled sheet. Thus, the formation of second phase particles in the Al matrix can be promoted, and the growth of second phase particles already present in the Al matrix can be suppressed. As a result, the number of coarse second phase particles can be reduced. It is preferable to hot-roll the ingot under the condition that the temperature of the ingot during rolling is 220 to 400 ° C. from the viewpoint of obtaining such effects more reliably. Moreover, it is preferable to hot-roll the ingot under the condition that the time when the temperature of the ingot is in the specific range is 60 minutes or more.

圧延中に鋳塊の温度が200℃未満となる場合には、鋳塊の変形抵抗が過度に高くなるため、鋳塊に割れが発生するおそれがある。また、圧延中に鋳塊の温度が430℃を超える場合には、Alマトリクス中に存在する第二相粒子の成長が促進されるため、粗大な第二相粒子の数が多くなりやすい。その結果、磁気ディスク基板の研削加工性の悪化を招くおそれがある。   If the temperature of the ingot is less than 200 ° C. during rolling, the deformation resistance of the ingot becomes excessively high, and therefore, the ingot may be cracked. In addition, if the temperature of the ingot exceeds 430 ° C. during rolling, the growth of second phase particles present in the Al matrix is promoted, so the number of coarse second phase particles tends to be large. As a result, the grinding processability of the magnetic disk substrate may be deteriorated.

また、鋳塊の温度が前記特定の範囲内にある時間が30分未満の場合には、Alマトリクス内に固溶した元素の析出が不十分となり、第二相粒子の数が少なくなりやすい。その結果、ディスクフラッタが発生しやすくなるおそれがある。なお、前述した作用効果を得る観点からは、鋳塊の温度が前記特定の範囲内にある時間に上限はないが、生産性の悪化を回避する観点からは、鋳塊の温度が前記特定の範囲内にある時間を300分以下とすることが好ましい。   In addition, when the time in which the temperature of the ingot is within the above-mentioned specific range is less than 30 minutes, the precipitation of the element solid-solved in the Al matrix becomes insufficient, and the number of second phase particles tends to decrease. As a result, disk flutter may occur easily. There is no upper limit to the time during which the temperature of the ingot is within the above-mentioned specific range from the viewpoint of obtaining the above-mentioned effects, but from the viewpoint of avoiding the deterioration of productivity, the temperature of the ingot is the above-mentioned specific It is preferable to set the time within the range to 300 minutes or less.

・冷間圧延
熱間圧延を行った後、得られた熱延板に1パス以上の冷間圧延を行って冷延板を作製する。冷延板の厚みは、所望する磁気ディスク基板の厚みに応じて適宜設定すればよい。例えば、冷延板の厚みは0.35〜1.3mmの範囲から適宜設定することができる。
Cold Rolling After hot rolling, the obtained hot rolled sheet is cold rolled for one or more passes to produce a cold rolled sheet. The thickness of the cold rolled sheet may be appropriately set according to the desired thickness of the magnetic disk substrate. For example, the thickness of the cold rolled sheet can be appropriately set from the range of 0.35 to 1.3 mm.

・焼鈍
前記の態様の製造方法においては、冷間圧延における1パス目の前及びパス間の少なくとも一方において、必要に応じて焼鈍処理を行ってもよい。焼鈍処理は、バッチ式熱処理炉を用いて行ってもよいし、連続式熱処理炉を用いて行ってもよい。バッチ式熱処理炉を用いる場合、熱延板を300〜500℃の温度に0.1〜30時間保持して焼鈍を行うことが好ましい。また、連続式熱処理炉を用いる場合、炉内の滞在時間が60秒以内となり、かつ、温度が400〜600℃となるように熱延板を加熱して焼鈍を行うことが好ましい。このような条件で焼鈍処理を行うことにより、冷間圧延時の加工性を回復させることができる。
-Annealing In the manufacturing method of the said aspect, you may perform an annealing process as needed in at least 1 side before the 1st pass in cold rolling, and between passes. The annealing treatment may be performed using a batch heat treatment furnace or may be performed using a continuous heat treatment furnace. When using a batch type heat treatment furnace, it is preferable to hold | maintain a hot rolled sheet at the temperature of 300-500 degreeC for 0.1 to 30 hours, and to anneal. Moreover, when using a continuous-type heat treatment furnace, it is preferable to heat and anneal a hot-rolled sheet so that the residence time in a furnace may be less than 60 seconds, and temperature may be 400-600 degreeC. By performing the annealing treatment under such conditions, the workability at the time of cold rolling can be recovered.

・打ち抜き加工、加圧焼鈍、切削加工及び研削加工
以上により得られた冷延板に打ち抜き加工を行って円環状を呈するディスクブランクを作製する。その後、ディスクブランクを厚み方向の両側から加圧しながら加熱して加圧焼鈍を行うことにより、ディスクブランクのゆがみを低減し、平坦度を向上させる。加圧焼鈍における保持温度は、例えば、100〜380℃の範囲から適宜選択することができる。また、加圧焼鈍における保持時間は、例えば、30分以上とすることができる。
Punching, pressure annealing, cutting, and grinding The cold-rolled sheet obtained as described above is punched to produce an annular disk blank. Thereafter, the disk blank is heated while being pressed from both sides in the thickness direction and pressure annealing is performed to reduce the distortion of the disk blank and improve the flatness. The holding temperature in pressure annealing can be suitably selected from the range of 100-380 degreeC, for example. Moreover, the holding time in pressure annealing can be made into 30 minutes or more, for example.

加圧焼鈍を行った後、ディスクブランクに切削加工及び研削加工を順次行い、所望の形状を有する磁気ディスク基板を作製する。これらの加工を行った後、必要に応じて、加工時の歪を除去する歪取り熱処理を行ってもよい。歪取り熱処理においては、例えば、磁気ディスク基板を250〜400℃の温度に5〜15分間保持すればよい。   After pressure annealing, cutting and grinding are sequentially performed on the disk blank to produce a magnetic disk substrate having a desired shape. After these processes, if necessary, a strain removing heat treatment may be performed to remove the strain during the process. In the strain removing heat treatment, for example, the magnetic disk substrate may be held at a temperature of 250 to 400 ° C. for 5 to 15 minutes.

C.磁気ディスク
前記磁気ディスク基板を備えた磁気ディスクは、例えば、以下の構成を有している。即ち、磁気ディスクは、磁気ディスク基板と、
前記磁気ディスク基板の表面を覆うNi−Pめっき皮膜と、
前記Ni−Pめっき皮膜上に積層された磁性体層とを有している。
C. Magnetic Disk The magnetic disk provided with the magnetic disk substrate has, for example, the following configuration. That is, the magnetic disk is a magnetic disk substrate,
Ni-P plating film covering the surface of the magnetic disk substrate;
And a magnetic layer laminated on the Ni-P plating film.

磁気ディスク基板は、更に、ダイヤモンドライクカーボンなどの炭素系材料からなり、磁性体層上に積層された保護層と、潤滑油からなり、保護層上に塗布された潤滑層とを有していてもよい。   The magnetic disk substrate further comprises a carbon-based material such as diamond like carbon, and has a protective layer laminated on the magnetic layer, and a lubricating layer consisting of lubricating oil and coated on the protective layer. It is also good.

・フラッタリング特性
HDD内の雰囲気が空気である場合、前記磁気ディスクのフラッタリング特性、つまり、ディスクフラッタ発生時における磁気ディスクの厚み方向への振幅は、50nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましい。また、HDD内の雰囲気がヘリウムである場合、前記磁気ディスクのフラッタリング特性、30nm以下であることが好ましく、20nm以下であることがより好ましい。HDD内の雰囲気に応じてフラッタリング特性を前述のごとく規制することにより、ディスクフラッタ発生時における磁気ヘッドの位置ずれを許容範囲内に収め、読み取りエラーや書き込みエラーの発生を抑制することができる。
· Fluttering property When the atmosphere in the HDD is air, the fluttering property of the magnetic disk, that is, the amplitude in the thickness direction of the magnetic disk when the disk flutter occurs is preferably 50 nm or less, and 30 nm or less It is more preferable that When the atmosphere in the HDD is helium, the fluttering property of the magnetic disk is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less. By regulating the fluttering characteristics as described above according to the atmosphere in the HDD, the positional deviation of the magnetic head at the time of disk flutter can be accommodated within the allowable range, and the occurrence of read errors and write errors can be suppressed.

ディスクフラッタ発生時における磁気ディスクの厚み方向への振幅を小さくするためには、前記磁気ディスクを、ヘリウムが充填されたHDDに組み込んで使用することが好ましい。ヘリウムは空気に比べて約1/8程度の粘度を有している。そのため、ヘリウム雰囲気中で磁気ディスクを回転させた場合、空気中に比べてヘリウムの流体力を低減することができる。その結果、磁気ディスクに加わる励振力をより低減し、ディスクフラッタの発生をより効果的に抑制することができる。   In order to reduce the amplitude in the thickness direction of the magnetic disk when the disk flutter occurs, it is preferable to use the magnetic disk incorporated in a helium-filled HDD. Helium has a viscosity of about 1/8 that of air. Therefore, when the magnetic disk is rotated in a helium atmosphere, the hydrodynamic force of helium can be reduced compared to that in air. As a result, the excitation force applied to the magnetic disk can be further reduced, and the occurrence of disk flutter can be suppressed more effectively.

D.磁気ディスクの製造方法
前記磁気ディスクは、例えば、以下の方法により作製することができる。
D. Method of Manufacturing Magnetic Disk The magnetic disk can be manufactured, for example, by the following method.

・めっき前処理
前述した磁気ディスク基板の表面にNi−Pめっき皮膜を形成する前に、脱脂洗浄、エッチング及びデスマット処理を含むめっき前処理を実施する。具体的には、まず、前述した磁気ディスク基板の表面に付着した加工油等の油分を除去するための脱脂洗浄を行う。脱脂洗浄の後、酸を用いて磁気ディスク基板にエッチングを行う。その後、エッチングによって生じたスマットを磁気ディスク基板から除去するデスマット処理を行う。これらの処理における処理条件は、処理液の種類に応じて適宜設定することができる。
-Pre-plating treatment Before forming the Ni-P plating film on the surface of the magnetic disk substrate described above, a pre-plating treatment including degreasing washing, etching and desmutting treatment is performed. Specifically, first, degreasing and cleaning are performed to remove oil components such as processing oil adhering to the surface of the magnetic disk substrate described above. After degreasing and cleaning, the magnetic disk substrate is etched using an acid. Thereafter, desmutting is performed to remove the smut generated by the etching from the magnetic disk substrate. The processing conditions in these processes can be appropriately set according to the type of processing liquid.

・ジンケート処理
めっき前処理を行った後、磁気ディスク基板の表面にZn皮膜を形成するジンケート処理を行う。ジンケート処理においては、AlをZnに置換する亜鉛置換めっきを行うことにより、Zn皮膜を形成することができる。ジンケート処理としては、1回目の亜鉛置換めっきを行った後、磁気ディスク基板の表面に形成されたZn皮膜を一旦剥離し、再度亜鉛置換めっきを行ってZn皮膜を形成する、いわゆるダブルジンケート法を採用することが好ましい。ダブルジンケート法によれば、1回目の亜鉛置換めっきによって形成されるZn皮膜に比べてち密なZn皮膜を磁気ディスク基板の表面に形成することができる。その結果、後に行う無電解Ni−Pめっき処理においてNi−Pめっき皮膜の欠陥を低減することができる。
Zincate treatment After plating pretreatment, zincate treatment is performed to form a Zn film on the surface of the magnetic disk substrate. In zincate treatment, a Zn film can be formed by performing zinc substitution plating in which Al is substituted with Zn. As the zincate treatment, the so-called double zincate method in which the zinc coating formed on the surface of the magnetic disk substrate is once peeled off after performing the first zinc substitution plating, and the zinc substitution plating is performed again to form the Zn coating It is preferable to adopt. According to the double zincate method, a denser Zn film can be formed on the surface of the magnetic disk substrate as compared with the Zn film formed by the first zinc displacement plating. As a result, defects in the Ni-P plating film can be reduced in the electroless Ni-P plating treatment to be performed later.

・Ni−Pめっき皮膜の形成
ジンケート処理によって磁気ディスク基板の表面にZn皮膜を形成した後、無電解Ni−Pめっき処理を行うことにより、Zn皮膜をNi−Pめっき皮膜に置換することができる。その後、Ni−Pめっき皮膜を研磨することにより、Ni−Pめっき皮膜の表面を平滑にする。
-Formation of Ni-P plating film After forming a Zn film on the surface of a magnetic disk substrate by zincate treatment, the Zn film can be replaced with a Ni-P plating film by performing electroless Ni-P plating treatment . Thereafter, the surface of the Ni-P plating film is smoothed by polishing the Ni-P plating film.

・磁性体層、保護層及び潤滑層の形成
平滑化したNi−Pめっき皮膜上に、スパッタリングによって磁性体を付着させて磁性体層を形成する。磁性体層は、単一の層から構成されていてもよいし、互いに異なる組成を有する複数の層から構成されていてもよい。スパッタリングを行った後、CVDによって磁性体層上に炭素系材料からなる保護層を形成する。その後、保護層上に潤滑油を塗布して潤滑層を形成する。以上により、磁気ディスクを得ることができる。
Formation of Magnetic Material Layer, Protective Layer, and Lubricant Layer A magnetic material is deposited on the smoothed Ni-P plating film by sputtering to form a magnetic material layer. The magnetic layer may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers having different compositions. After sputtering, a protective layer made of a carbon-based material is formed on the magnetic layer by CVD. Thereafter, lubricating oil is applied on the protective layer to form a lubricating layer. Thus, the magnetic disk can be obtained.

前記磁気ディスク及びその製造方法の例を説明する。なお、本発明に係る磁気ディスク及びその製造方法の具体的な態様は、以下に示す実施例の態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で実施例から適宜構成を変更することができる。   An example of the magnetic disk and a method of manufacturing the same will be described. The specific aspects of the magnetic disk and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the aspects of the embodiments shown below, and the configuration is appropriately changed from the embodiments within the scope of the present invention. can do.

・磁気ディスク基板の作製
以下の方法により、本例において評価に使用する磁気ディスク基板(試験材A1〜A62)を作製することができる。まず、表1〜表3に示す化学成分を有する溶湯を調製する。なお、表1中の記号「Bal.」は、残部であることを示す記号である。
Preparation of Magnetic Disk Substrate Magnetic disk substrates (test materials A1 to A62) used for evaluation in this example can be prepared by the following method. First, a molten metal having chemical components shown in Tables 1 to 3 is prepared. The symbol "Bal." In Table 1 is a symbol indicating that the remainder is left.

この溶湯を、連続鋳造(つまり、CC)または半連続鋳造(つまり、DC)のいずれかの方法によって鋳造し、鋳塊を作製する。具体的には、表4〜表7に示すように、試験材A40、A41、A60を作製するに当たっては、連続鋳造によって厚み15mmの鋳塊を作製する。また、試験材A1〜A39、A42〜A59、A61〜A62を作製するに当たっては、半連続鋳造によって厚み230mmの鋳塊を作製した後、鋳塊の表面から深さ15mmの範囲を面削し、鋳塊の表面に存在する偏析層を除去する。   The molten metal is cast by either continuous casting (i.e. CC) or semi-continuous casting (i.e. DC) to produce an ingot. Specifically, as shown in Tables 4 to 7, when producing the test materials A40, A41, and A60, an ingot with a thickness of 15 mm is produced by continuous casting. Moreover, in producing test material A1-A39, A42-A59, A61-A62, after producing the ingot of thickness 230mm by semicontinuous casting, the surface of the range of 15 mm in depth is surface-cut from the surface of an ingot, Remove the segregation layer present on the surface of the ingot.

また、試験材A1〜A2、A6〜A62を作製するに当たっては、鋳塊を作製した後に、鋳塊を370℃の温度に10時間保持して均質化処理を行う。その後、表4〜表7に示す条件で鋳塊に熱間圧延を行い、熱延板を作製する。試験材A1、A3、A40を作製するに当たっては、熱間圧延を行った後、冷間圧延の1パス目を行う前に、バッチ式熱処理炉を用いて熱延板を360℃の温度に2時間保持して焼鈍を行う。   Moreover, in producing test material A1-A2, A6-A62, after producing an ingot, an ingot is hold | maintained at the temperature of 370 degreeC for 10 hours, and a homogenization process is performed. Thereafter, the ingot is hot-rolled under the conditions shown in Tables 4 to 7 to produce a hot-rolled sheet. In preparing the test materials A1, A3 and A40, after hot rolling and before performing the first pass of cold rolling, the hot rolled sheet is heated to a temperature of 360 ° C. using a batch heat treatment furnace. Hold for a while and perform annealing.

その後、熱延板に1パス以上の冷間圧延を行い、厚み0.8mmの冷延板を作製する。この冷延板に打ち抜き加工を施し、外径96mm、内径24mmの円環状を呈するディスクブランクを作製する。   Thereafter, one or more passes of cold rolling are performed on the hot-rolled sheet to produce a cold-rolled sheet having a thickness of 0.8 mm. The cold-rolled sheet is punched to produce an annular disc blank having an outer diameter of 96 mm and an inner diameter of 24 mm.

得られたディスクブランクを0.5MPaの圧力で厚み方向の両側から加圧しつつ280℃の温度に3時間保持して加圧焼鈍を行う。加圧焼鈍後のディスクブランクにおける外周端面及び内周端面に切削加工を施し、ディスクブランクの外径を95mmに、内径を25mmにする。その後、ディスクブランクの各板面に、研削量が70μmとなるように研削加工を施す。以上により、磁気ディスク基板(試験材A1〜A62)を得ることができる。   The obtained disk blank is held at a temperature of 280 ° C. for 3 hours while being pressurized from both sides in the thickness direction at a pressure of 0.5 MPa, and pressure annealing is performed. The outer peripheral end face and the inner peripheral end face of the disk blank after pressure annealing are subjected to cutting so that the outer diameter of the disk blank is 95 mm and the inner diameter is 25 mm. Thereafter, grinding is performed on each plate surface of the disk blank so that the grinding amount is 70 μm. Thus, the magnetic disk substrate (test materials A1 to A62) can be obtained.

各試験材における金属組織の評価方法、Alマトリクス中に固溶したFeの量の測定方法、研削加工性の評価方法、フラッタリング特性の評価方法、強度の測定方法及び損失係数の測定方法を以下に説明する。   Evaluation method of metal structure in each test material, measurement method of amount of Fe dissolved in Al matrix, evaluation method of grinding processability, evaluation method of fluttering characteristics, measurement method of strength and measurement method of loss coefficient Explain to.

・金属組織の評価方法
研削加工後の各試験材の板面を、研磨量が10μmとなるように研磨する。この板面を、電子線マイクロアナライザにより倍率1000倍で観察し、組成像を取得する。画像解析装置を用いて組成像中に存在する最長径1.5mm以上の第二相粒子の数を数える。表5〜表7に、各試験材における最長径1.5mm以上の第二相粒子の数を示す。
-Evaluation method of metal structure The plate surface of each test material after grinding processing is ground so that a grinding amount may be 10 micrometers. The plate surface is observed with an electron beam microanalyzer at a magnification of 1000 to obtain a composition image. An image analyzer is used to count the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 mm or more present in the composition image. Tables 5 to 7 show the number of second phase particles having a longest diameter of 1.5 mm or more in each test material.

・Alマトリクス中に固溶したFeの量の測定方法
本例では、各試験材に含まれるFeの総質量から第二相粒子中に含まれるFeの質量を差し引いた値を、Alマトリクス中に固溶したFeの量とする。表5〜表7に、各試験材におけるAlマトリクス中に固溶したFeの量を示す。第二相粒子中に含まれるFeの質量については、以下の方法により測定することができる。
Method of measuring the amount of Fe dissolved in the Al matrix In this example, a value obtained by subtracting the mass of Fe contained in the second phase particles from the total mass of Fe contained in each test material is added to the Al matrix. Let it be the amount of dissolved Fe. Tables 5 to 7 show the amount of Fe dissolved in the Al matrix in each test material. The mass of Fe contained in the second phase particles can be measured by the following method.

まず、試験材から2gの小片を採取する。ビーカーに50mlのフェノールを注ぎ入れた後、フェノールの温度が170〜180℃となるようにビーカーを加熱する。次いで、ビーカー内に小片を投入し、30分程度攪拌を行うことによりAlマトリクスをフェノール中に溶解させる。   First, 2 g of small pieces are collected from the test material. After pouring 50 ml of phenol into a beaker, the beaker is heated so that the temperature of phenol becomes 170 to 180 ° C. Next, small pieces are placed in a beaker, and the Al matrix is dissolved in phenol by stirring for about 30 minutes.

Alマトリクスをフェノール中に溶解させた後、ビーカーの加熱を停止し、フェノール溶液を冷却する。次いで、固化防止のため、フェノール溶液にベンジルアルコールを添加する。この溶液をポリテトラフルオロエチレン製のメンブランフィルター(孔径0.1μm)により濾過することにより、第二相粒子をフィルター上に残った固形物として回収することができる。   After dissolving the Al matrix in phenol, stop heating the beaker and cool the phenol solution. Next, benzyl alcohol is added to the phenol solution to prevent solidification. By filtering this solution through a polytetrafluoroethylene membrane filter (pore diameter: 0.1 μm), the second phase particles can be recovered as a solid remaining on the filter.

次に、第二相粒子に10%NaOH水溶液及び王水(つまり、濃塩酸と濃硝酸とを3:1の体積比で混合した溶液)を順次加え、第二相粒子を溶解させる。第二相粒子中にSiが含まれている場合、10%NaOH水溶液によってSiを溶解させることができる。また、王水により第二相粒子中のFeを溶解させることができる。このようにして得られた水溶液におけるFeの濃度を誘導結合プラズマ発光分析法(ICP)によって定量分析することにより、第二相粒子中に含まれるFeの質量を測定することができる。   Next, 10% aqueous NaOH solution and aqua regia (that is, a solution in which concentrated hydrochloric acid and concentrated nitric acid are mixed in a volume ratio of 3: 1) are sequentially added to the second phase particles to dissolve the second phase particles. When Si is contained in the second phase particles, Si can be dissolved by a 10% aqueous NaOH solution. In addition, Fe in the second phase particles can be dissolved by aqua regia. The mass of Fe contained in the second phase particles can be measured by quantitatively analyzing the concentration of Fe in the aqueous solution thus obtained by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP).

・研削加工性の評価方法
試験材の製造過程において、加圧焼鈍を行った後、切削加工及び研削加工を行う前のディスクブランクを採取する。このディスクブランクに同一の条件で研削加工を行った時の加工速度に基づいて研削加工性の評価を行うことができる。本例では、両面研削機(スピードファム株式会社製「DSM9B−5L/P−V」)を用いてこれらのディスクブランクに研削加工を行う。研削加工はドレッシングを行った後に実施し、加工時間は5分間とする。研削による厚みの減少量(μm)を加工時間(分)で除することにより、研削速度(μm/分)を算出することができる。
-Evaluation method of grinding processability In the manufacturing process of a test material, after performing pressure annealing, the disk blank before cutting and grinding is extract | collected. The grinding processability can be evaluated based on the processing speed when the disk blank is subjected to grinding under the same conditions. In this example, these disc blanks are ground using a double-sided grinder ("DSM 9B-5L / P-V" manufactured by SpeedFam Co., Ltd.). Grinding is performed after dressing and the processing time is 5 minutes. The grinding speed (μm / min) can be calculated by dividing the amount of reduction in thickness (μm) by grinding by the processing time (minute).

表5〜表7には、各試験材について5回の研削加工を行い、得られた加工速度の平均値を示す。また、表5〜表7における研削加工性欄中の「判定」欄には、加工速度の平均値が10μm/分以上の場合に記号「A」、5μm/分以上10μm/分未満の場合に記号「B」、5μm/分未満の場合に記号「D」をそれぞれ記載した。研削加工性の評価においては、加工速度の平均値が5μm/分以上である記号A及び記号Bの場合を、加工速度が十分に早いため合格と判定し、5μm/分未満である記号Dの場合を、加工速度が遅いため不合格と判定した。   Tables 5 to 7 show the average value of the processing speeds obtained by grinding each test material five times. Moreover, in the "judgement" column in the grinding processability column in Tables 5 to 7, the symbol "A" when the average value of the processing speed is 10 μm / min or more, in the case of 5 μm / min or more and less than 10 μm / min. The symbol "B" and the symbol "D" were described in the case of less than 5 μm / min. In the evaluation of the grinding processability, the symbol A and the symbol B in which the average value of the machining speed is 5 μm / min or more are judged as pass because the machining speed is sufficiently fast, and the symbol D of less than 5 μm / min The case was judged to be unacceptable because the processing speed was slow.

・フラッタリング特性の評価
フラッタリング特性の評価においては、まず、各試験材の表面にNi−Pめっき皮膜を形成し、磁気ディスクを模擬した模擬ディスクを作製する。模擬ディスクの作製方法は以下の通りである。まず、めっき前処理として、各試験材に脱脂洗浄、エッチング及びデスマット処理を順次行い、試験材の表面を清浄化する。次いで、ジンケート処理としてのダブルジンケート法により試験材の表面にZn皮膜を形成する。その後、無電解Ni−Pめっき処理により、Zn皮膜を厚さ10.3μmのNi−Pめっき皮膜に置き換える。バフを用い、研磨量が1.1μmとなるようにNi−Pめっき皮膜の表面を研磨する。
Evaluation of fluttering characteristics In the evaluation of fluttering characteristics, first, a Ni-P plating film is formed on the surface of each test material, and a simulated disk simulating a magnetic disk is produced. The method of producing the simulated disk is as follows. First, as a pretreatment for plating, each test material is sequentially subjected to degreasing washing, etching and desmutting treatment to clean the surface of the test material. Next, a Zn film is formed on the surface of the test material by the double zincate method as zincate treatment. Thereafter, the Zn film is replaced with a 10.3 μm thick Ni-P plating film by electroless Ni-P plating treatment. Using a buff, the surface of the Ni-P plating film is polished so that the polishing amount is 1.1 μm.

以上により得られた複数枚の模擬ディスク12を、図1に示すようにHDD1の筐体11(Seagate社製「ST2000」)に組み込む。なお、本例のHDD1の筐体11には模擬ディスク12の振動を計測するための観察窓13が設けられており、複数の模擬ディスク12のうち最も外側に配置された模擬ディスク121を観察することができるように構成されている。また、スクイーズプレートは予めHDD1の筐体11から取り外されている。   The plurality of simulated disks 12 obtained as described above are incorporated into the housing 11 ("ST2000" manufactured by Seagate) of the HDD 1 as shown in FIG. An observation window 13 for measuring the vibration of the simulation disk 12 is provided in the housing 11 of the HDD 1 of this example, and the simulation disk 121 disposed at the outermost side among the plurality of simulation disks 12 is observed. It is configured to be able to. Further, the squeeze plate is removed from the housing 11 of the HDD 1 in advance.

図には示さないが、模擬ディスク12を組み込んだ筐体11のスピンドルモータ14にモータドライバ(テクノアライブ株式会社製「SLD102」)を直結し、模擬ディスク12を7200rpmで回転させる。この状態で、レーザードップラー振動計15(株式会社小野測器製「LV1800」から最も外側に配置された模擬ディスク121にレーザ光Lを照射し、模擬ディスク121の振動を計測する。   Although not shown in the figure, a motor driver ("SLD 102" manufactured by Techno Alive Corporation) is directly connected to the spindle motor 14 of the housing 11 incorporating the simulated disk 12, and the simulated disk 12 is rotated at 7200 rpm. In this state, the laser beam L is irradiated from the laser doppler vibrometer 15 (“LV1800” manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.) to the simulated disc 121 disposed on the outermost side, and the vibration of the simulated disc 121 is measured.

このようにして得られた模擬ディスク12の振動波形をフーリエ変換し、振動のスペクトルを得る。そして、振動のスペクトルに基づいて決定した、周波数300〜1500Hzの範囲内における振幅の最大値をフラッタリング特性の値とする。なお、模擬ディスク12に替えて、磁性体層、保護層及び潤滑層を備えた磁気ディスクを用いてフラッタリング特性を測定することも可能である。   The vibration waveform of the simulated disk 12 thus obtained is subjected to Fourier transform to obtain a spectrum of the vibration. Then, the maximum value of the amplitude within the frequency range of 300 to 1500 Hz, which is determined based on the spectrum of vibration, is taken as the value of the fluttering characteristic. It is also possible to measure fluttering characteristics using a magnetic disk provided with a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer instead of the simulated disk 12.

各試験材におけるフラッタリング特性を表5〜表7に示す。表5〜表7における「フラッタリング特性」欄には、前述した振幅の最大値が30nm以下の場合に記号「A」、30nm超40nm以下の場合に記号「B」、40nm超50nm以下の場合に記号「C」、50nmを超える場合に記号「D」をそれぞれ記載した。   The fluttering characteristics of each test material are shown in Tables 5 to 7. In the "fluttering characteristics" column in Tables 5 to 7, the symbol "A" when the maximum value of the amplitude is 30 nm or less, the symbol "B" when more than 30 nm and 40 nm or less, and 40 or more and 50 nm or less The symbol "C" and the symbol "D" above 50 nm are respectively described.

なお、試験材A50〜A59については、無電解Ni−Pめっき処理を行った後、Ni−Pめっき皮膜が磁気ディスク基板から剥離するため、フラッタリング特性の評価を行うことができない。それ故、これらの試験材については、記号「−」を記載した。   The test materials A50 to A59 can not be evaluated for fluttering characteristics because the Ni-P plating film peels off from the magnetic disk substrate after the electroless Ni-P plating treatment. Therefore, the symbol "-" was described about these test materials.

フラッタリング特性の評価において、前述した振幅の最大値は、Non−Repeatable Run Out(NRRO)と呼ばれる磁気ディスクの回転に同期しない振動の指標として利用することができる。この振動の振幅が大きくなると、磁気ヘッドの位置が所望の位置からずれやすくなり、読み取りエラーや書き込みエラーの発生を招くおそれがある。本例では、振幅の最大値が50nm以下である記号A〜Cの場合を、NRROが小さく、ディスクフラッタを十分に抑制できているため合格と判定し、50nmを超える記号Dの場合を、NRROが大きく、ディスクフラッタの抑制が不十分であるため不合格と判定した。   In the fluttering characteristics evaluation, the above-described maximum value of the amplitude can be used as an index of vibration not synchronized with the rotation of the magnetic disk called non-repeatable run out (NRRO). If the amplitude of this vibration becomes large, the position of the magnetic head is likely to be deviated from the desired position, which may cause the occurrence of a read error or a write error. In this example, in the case of symbols A to C in which the maximum value of the amplitude is 50 nm or less, NRRO is small, and disk flutter can be sufficiently suppressed, so it is judged as pass. In the case of symbol D exceeding 50 nm, NRRO Was judged to be a failure because the disk flutter was not sufficiently suppressed.

・強度の評価方法
試験材の製造過程において、冷間圧延を行った後の冷延板を採取する。この冷延板を280℃の温度に3時間保持し、加圧焼鈍を模擬した熱処理を行う。冷延板を一旦冷却した後、再び冷延板を280℃の温度に3時間保持し、磁気ディスクの製造過程における加熱を模擬した熱処理を行う。
・ Evaluation method of strength In the manufacturing process of the test material, cold-rolled sheet after cold rolling is collected. This cold rolled sheet is held at a temperature of 280 ° C. for 3 hours, and heat treatment simulating pressure annealing is performed. Once the cold rolled sheet is cooled, the cold rolled sheet is again held at a temperature of 280 ° C. for 3 hours to perform heat treatment simulating heating in the process of manufacturing the magnetic disk.

これらの熱処理を行った後、冷延板から、長手方向と圧延方向とが平行になるようにしてJIS Z2241:2011に規定された5号試験片を採取する。以上により得られた試験片を用い、JIS Z2241:2011の規定に従って引張試験を行う。得られた応力−歪曲線から各試験材の耐力を算出することができる。   After these heat treatments, the No. 5 test piece specified in JIS Z2241: 2011 is taken from the cold-rolled sheet so that the longitudinal direction and the rolling direction become parallel. The tensile test is performed using the test piece obtained above according to the prescription | regulation of JIS Z2241: 2011. The proof stress of each test material can be calculated from the obtained stress-strain curve.

なお、引張試験には、冷延板から作製した5号試験片の他に、磁気ディスクから作製した試験片を用いることもできる。この場合、まず、磁気ディスクにおけるNi−Pめっき皮膜及びその上に積層された層を剥離して磁気ディスク基板を分離する。この磁気ディスク基板の表面を10μm研削した後、280℃の温度に3時間保持して熱処理を行う。その後、磁気ディスク基板から5号試験片に準じた形状を有する試験片を作製すればよい。試験片の寸法は、具体的には、平行部の幅を5±0.14mm、試験片の原標点距離を10mm、肩部の半径を2.5mm、平行部長さを15mmとする。   In the tensile test, in addition to the No. 5 test piece made of a cold-rolled sheet, a test piece made of a magnetic disk can also be used. In this case, first, the Ni-P plating film on the magnetic disk and the layer laminated thereon are peeled off to separate the magnetic disk substrate. After grinding the surface of the magnetic disk substrate by 10 μm, heat treatment is performed by maintaining the temperature at 280 ° C. for 3 hours. Thereafter, a test piece having a shape according to the No. 5 test piece may be manufactured from the magnetic disk substrate. Specifically, the dimensions of the test piece are such that the width of the parallel portion is 5 ± 0.14 mm, the standard mark distance of the test piece is 10 mm, the radius of the shoulder is 2.5 mm, and the parallel portion length is 15 mm.

表5〜表7に、各試験材について2回の引張試験を行い、各回の試験結果から得られる耐力の平均値を示す。また、表5〜表7における強度欄中の「判定」欄には、耐力の平均値が90MPa以上の場合に記号「A」、80MPa以上90MPa未満の場合に記号「B」、70MPa以上80MPa未満の場合に記号「C」、80MPa未満の場合に記号「D」をそれぞれ記載した。強度の評価においては、耐力の平均値が70MPa以上である記号A〜Cの場合を、強度が十分に高いため合格と判定し、70MPa未満である記号Dの場合を、強度が低いため不合格と判定した。   Table 5-Table 7 perform a tension test twice for each test material, and show the average value of the yield strength obtained from each test result. Moreover, in the “judgment” column in the strength column in Tables 5 to 7, the symbol “A” when the average value of proof stress is 90 MPa or more, the symbol “B” when 80 MPa or more and less than 90 MPa, 70 MPa or more and less than 80 MPa In the case of, the symbol "C", and in the case of less than 80 MPa, the symbol "D" was described. In the evaluation of strength, in the case of symbols A to C in which the average value of the proof stress is 70 MPa or more, the strength is sufficiently high and it is determined to be acceptable. In the case of symbol D less than 70 MPa, the strength is low It was determined that.

・損失係数の測定方法
前述した強度の測定と同様の方法により、冷延板または磁気ディスクから長さ60mm、幅8mmの短冊試験片を作製する。本例では、減衰法によりこの短冊試験片の損失係数を測定する。
Method of Measuring Loss Factor A strip test piece 60 mm long and 8 mm wide is produced from a cold-rolled plate or magnetic disk by the same method as the measurement of strength described above. In this example, the loss factor of this strip test piece is measured by the attenuation method.

損失係数の測定には、自由共振式内部摩擦測定装置(日本テクノプラス株式会社製「JE−RT」)を用いることができる。図2に示すように、測定装置2は、駆動電極21と、駆動電極21に対面した振幅センサ22とを有している。駆動電極21と振幅センサ22との間に短冊試験片Sを水平に配置し、振動の節となる位置において細線23により短冊試験片Sを固定する。この状態で駆動電極21に交流電流を流して短冊試験片Sにクーロン力を作用させることにより、短冊試験片Sを振動させることができる。そして、振幅センサ22を用いて短冊試験片Sの振幅を測定することにより、振動の波形を得ることができる。   For measurement of the loss factor, a free resonance type internal friction measuring device ("JE-RT" manufactured by Nippon Techno Plus Co., Ltd.) can be used. As shown in FIG. 2, the measuring device 2 has a drive electrode 21 and an amplitude sensor 22 facing the drive electrode 21. The strip test piece S is horizontally disposed between the drive electrode 21 and the amplitude sensor 22, and the strip test piece S is fixed by the thin wire 23 at a position where it becomes a node of vibration. The strip test piece S can be vibrated by causing an alternating current to flow through the drive electrode 21 in this state and applying a coulomb force to the strip test piece S. Then, by measuring the amplitude of the strip test strip S using the amplitude sensor 22, a waveform of vibration can be obtained.

本例では、駆動電極21に交流電流を流して短冊試験片Sを強制的に振動させた後、交流電流を止め、短冊試験片Sを復元力により自由に振動させる。短冊試験片Sの振動は、図3に示す波形のように、周期Tで周期的に振動しながら振幅が指数関数的に減衰する、いわゆる減衰自由振動となる。なお、減衰自由振動においては、大気による抵抗や、短冊試験片内部の転位や粒界等に由来する内部摩擦等によって振動エネルギーの損失が生じるために振幅が指数関数的に減少すると考えられている。   In this example, after alternating current is supplied to the drive electrode 21 to forcibly vibrate the strip test piece S, the alternating current is stopped and the strip test piece S is freely vibrated by the restoring force. The vibration of the strip test strip S is a so-called damped free vibration in which the amplitude is exponentially damped while being periodically vibrated with a period T as shown in the waveform shown in FIG. In the damping free vibration, it is considered that the amplitude decreases exponentially because the loss of vibrational energy occurs due to the resistance by the atmosphere, the internal friction derived from the dislocation inside the strip specimen, etc. .

以上により得られた減衰自由振動の波形に基づき、まず、以下の方法により対数減衰率δを算出する。初めに、減衰自由振動の波形から、n周期目(但し、nは正の整数)及びn+m周期目(但し、mは2以上の整数)を任意に選択し、n周期目の振幅anの値と、n+m周期目の振幅an+mの値を取得する。対数減衰率δは、k周期目の振幅akと、その次の周期の振幅ak+1との比の値の自然対数ln(ak/ak+1)であるから、振幅anと、振幅an+mとの比の自然対数ln(an/an+m)は、下式のように展開することができる。
ln(an/an+m)=ln{(an/an+1)×(an+1/an+2)×・・・×(an+m-1/an+m)}=mδ
Based on the waveform of the damping free vibration obtained as described above, first, the logarithmic attenuation factor δ is calculated by the following method. Initially, the waveform of the attenuation free vibration, n-th cycle (wherein, n is a positive integer) and n + m-th cycle (wherein, m is an integer of 2 or more) optionally select, the n-th cycle of the amplitude a n It acquires the value of n + m-th cycle a value of the amplitude a n + m. The logarithmic decrement [delta], and the amplitude a k of the k-th cycle, since the the next cycle of the amplitude a k + 1 and the natural logarithm ln value of the ratio (a k / a k + 1), the amplitude a n When the amplitude a n + m with the natural ratio logarithm ln (a n / a n + m) can be expanded as the following equation.
ln (a n / a n + m ) = ln {(a n / a n + 1 ) × (a n + 1 / a n + 2 ) ×... x (a n + m−1 / a n + m )} = mδ

それ故、対数減衰率δの値は、n周期目の振幅anの値と、n+m周期目の振幅an+mの値を用いて下式のように表すことができる。
δ=(1/m)・ln(an/an+m
Therefore, the value of logarithmic decrement δ can be expressed by the following equation using the value of the amplitude a n of n-th cycle, the n + m th cycle a value of the amplitude a n + m.
δ = (1 / m) · ln (a n / a n + m )

そして、対数減衰率δの値を円周率πで除することにより、損失係数ηを算出することができる。
η=δ/π=(1/πm)・ln(an/an+m
Then, the loss coefficient η can be calculated by dividing the value of the logarithmic attenuation factor δ by the circling factor π.
η = δ / π = (1 / πm) · ln (a n / a n + m)

表5〜表7に、各試験材における厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値を示す。   Tables 5 to 7 show values of the product of the thickness t [mm] and the loss coefficient に お け る in each test material.

Figure 0006506896
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表5〜表7に示したように、試験材A1〜A47は、前記特定の化学成分及び金属組織を有している。そのため、これらの試験材は、優れた研削加工性及び十分な強度を有するとともに、ディスクフラッタを抑制することができる。   As shown in Tables 5 to 7, the test materials A1 to A47 have the specific chemical components and the metal structure. Therefore, these test materials have excellent grinding processability and sufficient strength, and can suppress disk flutter.

試験材A48〜A49は、Feの含有量が前記特定の範囲よりも少ないため、ディスクフラッタを抑制することが難しい。また、これらの試験材は、試験材A1〜A47に比べて強度が低くなる。   In the test materials A48 to A49, since the content of Fe is smaller than the above-described specific range, it is difficult to suppress the disk flutter. Moreover, these test materials have lower strength than the test materials A1 to A47.

試験材A50は、Feの含有量が前記特定の範囲よりも多いため、Ni−Pめっき皮膜の剥離が生じやすい。それ故、試験材A50を磁気ディスク基板として使用することは困難である。
試験材A51は、試験材A50よりも更にFeの含有量が多いため、試験材A50と同様にNi−Pめっき皮膜の剥離が生じやすい。また、試験材A51は、Alマトリクス中に粗大な第二相粒子が多数形成されるため、研削加工性の悪化を招くおそれがある。
In the test material A50, since the content of Fe is larger than the above-mentioned specific range, peeling of the Ni-P plating film tends to occur. Therefore, it is difficult to use the test material A50 as a magnetic disk substrate.
Since the test material A51 contains a larger amount of Fe than the test material A50, peeling of the Ni-P plating film is likely to occur as in the case of the test material A50. In addition, in the test material A51, a large number of coarse second phase particles are formed in the Al matrix, which may cause deterioration in grinding processability.

試験材A52〜A59は、Mn、Si、Ni、Cu、Mg、Cr、ZrまたはZnのいずれかの含有量が前記特定の範囲よりも多いため、Ni−Pめっき皮膜の剥離が生じやすい。それ故、これらの試験材を磁気ディスク基板として使用することは困難である。
試験材A60〜A62は、鋳塊の温度が200〜430℃の範囲内にある時間が短く、熱間圧延における入熱量が不足しているため、第二相粒子の析出量が少なくなりやすい。そのため、これらの試験材は、ディスクフラッタを抑制することが難しい。
In the test materials A52 to A59, since the content of any of Mn, Si, Ni, Cu, Mg, Cr, Zr, or Zn is larger than the above-mentioned specific range, peeling of the Ni-P plating film tends to occur. Therefore, it is difficult to use these test materials as magnetic disk substrates.
In the test materials A60 to A62, the time during which the temperature of the ingot is in the range of 200 to 430 ° C. is short, and the amount of heat input in hot rolling is insufficient, so the precipitation amount of second phase particles tends to be small. Therefore, these test materials are difficult to suppress disk flutter.

1 ハードディスクドライブ
11 筐体
12 模擬ディスク
13 観察窓
14 スピンドルモータ
15 レーザードップラー振動計
1 hard disk drive 11 housing 12 simulated disk 13 observation window 14 spindle motor 15 laser doppler vibrometer

Claims (10)

Fe:0.005〜0.600質量%、Si:0.4質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分と、
Alマトリクス中に第二相粒子が分散した金属組織と、を有し、
前記第二相粒子のうち、1.5μm以上の最長径を有する第二相粒子の数が50000個/mm2以下であり、
前記Alマトリクス中に固溶しているFeの量が0.0010〜0.0300質量%であり、
厚みt[mm]と損失係数ηとの積の値が0.10×10 -3 以上である、磁気ディスク基板。
A chemical component containing Fe: 0.005 to 0.600% by mass, Si: 0.4% by mass or less, the balance being Al and unavoidable impurities,
A metal structure in which second phase particles are dispersed in an Al matrix,
Among the second-phase particles, Ri number der 50000 / mm 2 or less of the second phase particles having a maximum diameter of more than 1.5 [mu] m,
The amount of Fe in solid solution in the Al matrix is 0.0010 to 0.0300 mass%,
A magnetic disk substrate , wherein the value of the product of the thickness t [mm] and the loss coefficient η is 0.10 × 10 −3 or more .
前記磁気ディスク基板は、更に、Mn:0.1〜3.0質量%、Mg:0.1〜0.4質量%、Ni:0.1〜3.0質量%、Cr:0.01〜1.00質量%、Zr:0.01〜1.00質量%のうち1種または2種以上を含有している、請求項1に記載の磁気ディスク基板。 The magnetic disk substrate further comprises Mn: 0.1 to 3.0% by mass, Mg: 0.1 to 0.4% by mass, Ni: 0.1 to 3.0% by mass, Cr: 0.01 to 40%. The magnetic disk substrate according to claim 1, containing one or more of 1.00 mass% and Zr: 0.01 to 1.00 mass%. 前記磁気ディスク基板は、更に、Cu:0.005〜1.000質量%を含有している、請求項1又は2に記載の磁気ディスク基板。 The magnetic disk substrate further, Cu: .005 to 1.000 containing mass%, the magnetic disk substrate according to claim 1 or 2. 前記磁気ディスク基板は、更に、Zn:0.005〜1.000質量%を含有している、請求項1〜のいずれか1項に記載の磁気ディスク基板。 The magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the magnetic disk substrate further contains Zn: 0.005 to 1.000% by mass. 前記磁気ディスク基板は、更に、Ti、B、Vのうち1種または2種以上を含有しており、Ti、B及びVの含有量の合計が0.005〜0.500質量%である、請求項1〜のいずれか1項に記載の磁気ディスク基板。 The magnetic disk substrate further contains one or more of Ti, B and V, and the total content of Ti, B and V is 0.005 to 0.500% by mass. A magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 4 . 請求項1〜のいずれか1項に記載の磁気ディスク基板と、
前記磁気ディスク基板の表面を覆うNi−Pめっき皮膜と、
前記Ni−Pめっき皮膜上に積層された磁性体層とを有する、磁気ディスク。
A magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 5 ;
Ni-P plating film covering the surface of the magnetic disk substrate;
And a magnetic disk having a magnetic layer laminated on the Ni-P plating film.
請求項1〜のいずれか1項に記載された磁気ディスク基板の製造方法であって、
前記化学成分を備えた鋳塊を作製し、
圧延中の前記鋳塊の温度が200〜430℃となり、かつ、前記鋳塊の温度が当該範囲内にある時間が30分以上となる条件で前記鋳塊に熱間圧延を行って熱延板を作製し、
前記熱延板に1パス以上の冷間圧延を行って冷延板を作製し、
前記冷延板に打ち抜き加工を行って円環状を呈するディスクブランクを作製し、
前記ディスクブランクを厚み方向の両側から加圧しながら加熱して加圧焼鈍を行い、
前記ディスクブランクに切削加工及び研削加工を順次施して前記磁気ディスク基板を作製する、磁気ディスク基板の製造方法。
A method of manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 5 , wherein
Producing an ingot with the above-mentioned chemical composition,
The hot-rolled sheet is subjected to hot rolling on the ingot under the condition that the temperature of the ingot during rolling is 200 to 430 ° C. and the time in which the temperature of the ingot is within the range is 30 minutes or more To make
Cold rolling is performed on the hot rolled sheet for one or more passes to produce a cold rolled sheet,
The cold rolled sheet is punched to produce a circular disc blank.
The disk blank is heated while being pressed from both sides in the thickness direction to perform pressure annealing,
A method of manufacturing a magnetic disk substrate, wherein the magnetic disk substrate is manufactured by sequentially performing cutting processing and grinding processing on the disk blank.
前記鋳塊を作製した後に、前記鋳塊を250〜430℃の温度に0.5〜60時間保持して均質化処理を行い、次いで前記鋳塊に前記熱間圧延を行って前記熱延板を作製する、請求項に記載の磁気ディスク基板の製造方法。 After the ingot is produced, the ingot is maintained at a temperature of 250 to 430 ° C. for 0.5 to 60 hours for homogenization treatment, and then the ingot is subjected to the hot rolling to obtain the hot-rolled sheet The method of manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 7 , wherein 前記冷間圧延における1パス目の前及びパス間の少なくとも一方において、バッチ式熱処理炉により前記熱延板を300〜500℃の温度に0.1〜30時間保持して焼鈍を行う、請求項またはに記載の磁気ディスク基板の製造方法。 The hot-rolled sheet is annealed at a temperature of 300 to 500 ° C. for 0.1 to 30 hours in a batch heat treatment furnace at least one before and during the first pass in the cold rolling. The manufacturing method of the magnetic disc board | substrate as described in 7 or 8 . 前記冷間圧延における1パス目の前及びパス間の少なくとも一方において、連続式熱処理炉を用い、炉内の滞在時間が60秒以内となり、かつ、温度が400〜600℃となるように前記熱延板を加熱して焼鈍を行う、請求項またはに記載の磁気ディスク基板の製造方法。 In at least one of the first pass and the pass between the cold rollings, using a continuous heat treatment furnace, the heat is maintained so that the residence time in the furnace is within 60 seconds and the temperature is 400 to 600 ° C. performing annealing by heating the rolled sheet, manufacturing method of a magnetic disk substrate according to claim 7 or 8.
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