JP7118824B2 - 磁気ディスク用アルミニウム合金板、その製造方法、磁気ディスク基板及び磁気ディスク - Google Patents
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Description
表面に露出したAl-V系介在物のうち、0.5μm以上の最長径を有するAl-V系介在物の数が1個/6000mm2以下である、磁気ディスク用アルミニウム合金板にある。
前記化学成分を備えた溶湯を、温度が660~680℃の範囲内にある時間が5分以内となる条件で鋳造して鋳塊を作製し、
前記鋳塊に熱間圧延を行って熱延板を作製し、
前記熱延板冷間圧延を行う、磁気ディスク用アルミニウム合金板の製造方法にある。
前記アルミニウム板の化学成分及びその限定理由について説明する。
Vは、前記アルミニウム板の作製に用いられる地金に含まれる元素であり、Alと結合してAl-V系介在物を形成する。前記アルミニウム板中のVの含有量が多くなると、前記アルミニウム板中に粗大なAl-V系化合物が形成されやすくなる。この粗大なAl-V系介在物が前記アルミニウム板の表面から脱落した場合、後に行う無電解Ni-Pめっき処理においてめっきピットが形成されやすくなる。
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の、磁気ディスク基板からのAlの溶出を抑制する作用を有している。Cuの含有量を0.005質量%以上とすることにより、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Zn皮膜を付着させることができる。そして、このようなZn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平滑なNi-Pめっき皮膜を形成することができる。
Znは、Cuと同様に、ジンケート処理における磁気ディスク基板からのAlの溶出を抑制する作用を有している。Znの含有量を0.05質量%以上とすることにより、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Zn皮膜を付着させることができる。そして、このようなZn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平滑なNi-Pめっき皮膜を形成することができる。
前記アルミニウム板中には、任意成分として、3.0~8.0質量%のMgが含まれていてもよい。前記アルミニウム板中のMgの含有量を3.0質量%以上とすることにより、前記アルミニウム板の強度をより向上させることができる。また、前記アルミニウム板中のMgの含有量を3.0質量%以上とすることにより、磁気ディスクの製造過程において磁気ディスク基板の表面に形成されるZn皮膜をよりち密にするとともに、厚みのバラつきをより小さくすることができる。そして、このようなZn皮膜を形成することにより、磁気ディスク基板上に形成されるNi-Pめっき皮膜の平滑性をより高めることができる。これらの作用効果をより高める観点からは、前記アルミニウム板中のMgの含有量を3.5質量%以上とすることがより好ましい。
前記アルミニウム板中には、任意成分として、0.010~0.300質量%のCrが含まれていてもよい。Crの一部は、鋳造時に生じる微細な金属間化合物として前記アルミニウム板内に分散している。鋳造時に金属間化合物とならなかったCrはAlマトリクス中に固溶し、固溶強化によって前記アルミニウム板の強度を向上させる作用を有している。
前記アルミニウム板中には、任意成分として、0.001~0.500質量%のMnが含まれていてもよい。Mnの一部は、鋳造時に生じる微細な金属間化合物として前記アルミニウム板内に分散している。鋳造時に金属間化合物とならなかったMnはAlマトリクス中に固溶し、固溶強化によって前記アルミニウム板の強度を向上させる作用を有している。
前記アルミニウム板中には、任意成分として、0.001~0.030質量%のFe及び0.001~0.030質量%のSiのうち1種または2種が含まれていてもよい。Feは、Alマトリクス中にほとんど固溶せず、Al-Fe系金属間化合物として前記アルミニウム板内に分散している。Siは、Alマトリクス中にSi粒子を形成する。また、前記アルミニウム板が更にMgを含む場合、Siは、Mgとの間にMg-Si系金属間化合物を形成する。
Beは、Mgを含むアルミニウム合金を鋳造する際に、Mgの酸化を抑制することを目的として溶湯内に添加される元素である。前記アルミニウム板中のBeの含有量を0.00001質量%以上とすることにより、前記アルミニウム板の耐食性を高めることができる。また、前記アルミニウム板中のBeの含有量を0.00001質量%以上とすることにより、磁気ディスクの製造過程において磁気ディスク基板の表面に形成されるZn皮膜をよりち密にするとともに、厚みのバラつきをより小さくすることができる。その結果、磁気ディスク基板上に形成されるNi-P皮膜の平滑性をより高めることができる。これらの作用効果をより高める観点からは、前記アルミニウム板中のBeの含有量を0.00010質量%以上とすることが好ましい。
前記アルミニウム板は、前述した必須成分及び任意成分以外の元素が含まれていてもよい。これらの元素の含有量は、例えば、各元素について0.05質量%以下、合計で0.15質量%以下とすることができる。
前記アルミニウム板中には、Al-V系介在物が分散している。前記アルミニウム板の表面に露出したAl-V系介在物のうち、0.5μm以上の最長径を有するAl-V系介在物の数は1個/6000mm2以下である。
前記アルミニウム板を作製するに当たっては、まず、前記化学成分を備えた溶湯を、温度が660~680℃の範囲内にある時間が5分以内となる条件で鋳造して鋳塊を作製する。Al-V系介在物は、溶湯の温度が660~680℃にある間に成長する。そのため、溶湯の温度が前記特定の範囲内にある時間を5分以内、好ましくは3分以内とすることにより、溶湯内でのAl-V系介在物の成長を抑制することができる。その結果、アルミニウム板中のAl-V系介在物の大きさを小さくし、平滑性の高いNi-Pめっき皮膜を得られるアルミニウム板を作製することができる。
前記アルミニウム板から磁気ディスクを作製するに当たっては、例えば、以下の方法を採用することができる。まず、前記アルミニウム板に打ち抜き加工を行い、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、250~430℃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。
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。
以下の方法により、本例において評価に使用するアルミニウム板(試験材A1~A21)を作製することができる。まず、溶解炉において、表1に示す化学成分を有する溶湯を調製する。溶解炉内における溶湯の保持温度は680℃よりも高いため、溶解炉内において溶湯中に粗大なAl-V系介在物が形成されることはない。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。
Al-V系介在物の観察は、EPMAにより行うことができる。しかし、EPMAによる観察範囲は数百μm2程度であるため、アルミニウム板の表面に露出した最長径0.5μm以上のAl-V系介在物の数が極めて少ない場合、EPMAを用いて各試験材の表面を観察し、当該Al-V系介在物の数を数えることは現実的ではない。そのため、本例においては、各試験材から作製した磁気ディスクを用い、以下の方法により最長径0.5μm以上のAl-V系介在物の数を評価する。
各試験材に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19μmのNi-Pめっき皮膜に置き換える。バフを用い、研磨量が4μmとなるようにNi-Pめっき皮膜の表面を研磨する。
2 磁気ディスク基板
3 Ni-Pめっき皮膜
Claims (5)
- V:0.0025~0.1000質量%、Cu:0.005~0.150質量%、Zn:0.05~0.60質量%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し、
表面に露出したAl-V系介在物のうち、0.5μm以上の最長径を有するAl-V系介在物の数が1個/6000mm2以下である、磁気ディスク用アルミニウム合金板。 - 前記磁気ディスク用アルミニウム合金板は、更に、Mg:3.0~8.0質量%、Cr:0.010~0.300質量%、Mn:0.001~0.500質量%、Fe:0.001~0.030質量%、Si:0.001~0.030質量%、Be:0.00001~0.00200質量%を含有している、請求項1に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金板。
- 請求項1または2に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金板からなる磁気ディスク基板。
- 請求項3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。 - 請求項1または2に記載された磁気ディスク用アルミニウム合金板の製造方法であって、
前記化学成分を備えた溶湯を、温度が660~680℃の範囲内にある時間が5分以内となる条件で鋳造して鋳塊を作製し、
前記鋳塊に熱間圧延を行って熱延板を作製し、
前記熱延板に冷間圧延を行う、磁気ディスク用アルミニウム合金板の製造方法。
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