JPH02159340A - Aluminum alloy sheet for disk having excellent plating characteristics - Google Patents

Aluminum alloy sheet for disk having excellent plating characteristics

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JPH02159340A
JPH02159340A JP31551088A JP31551088A JPH02159340A JP H02159340 A JPH02159340 A JP H02159340A JP 31551088 A JP31551088 A JP 31551088A JP 31551088 A JP31551088 A JP 31551088A JP H02159340 A JPH02159340 A JP H02159340A
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JP
Japan
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plating
aluminum alloy
disk
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less
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Application number
JP31551088A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kawaguchi
雅弘 川口
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02159340A publication Critical patent/JPH02159340A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the alloy sheet with excellent substrate treatability and plating adhesion by specifying the contents of Mg, Cu and Fe and the size of intermetallic compounds in an alloy sheet. CONSTITUTION:As essential components, by weight, 3%<Mg<5.5%, 0.02%<Cu<0.3% and 0.02%<=Fe<=0.06% are incorporated into an Al alloy for a disk. Moreover, the size of intermetallic compounds is regulated to 5mum. The quantity of the intermetallic compounds of 0.5 to <5.5mum is furthermore regulated to 1000pieces/mm<2> and they are preferably dispersed uniformly. The Al alloy sheet has excellent substrate treatability and plating adhesion and has less plating defect such as micropits and nodules, by which a smooth plating surface can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明はいわゆるメッキ性の優れたディスク用アルミニ
ウム合金板に関し、更に詳しくは、コンピュータの記憶
媒体として使用される磁気ディスク用等のディスク用の
アルミニウム合金基盤表面にメッキ層を形成する工程に
供される場合に、優れた下地処理性、メッキ付着性を有
し、更にノジュール、マイクロピットが少なく優れた研
磨後表面精度を有するディスク用アルミニウム合金板に
関するものである。 (従来の技術) 一般に、コンピュータの記録媒体として使用される磁気
ディスク等のディスク用基盤としては、軽量、非磁性で
あり、且つ高速回転に耐える剛性を有すること、また、
精密切削或いは研磨により良好な表面精度が得られるこ
と、更には成る程度の耐食性を有すること等の点から、
アルミニウム合金が用いられている。 従来、例えば磁気ディスク用基盤を例に説明すると、こ
のような磁気ディスク用アルミニウム合金基盤上に磁性
膜を形成する方法としては塗布法が主体であったが、近
年、磁気ディスクの高密度化のためにメッキ法やスパッ
タ法が開発され、適用が進められている。これらメッキ
法やスパッタ法による磁気ディスク用基盤の場合には、
N1−P等のメッキが下地処理として施されている。 このような下地メッキ処理を施す磁気ディスク用アルミ
ニウム合金としては、従来、AA5086合金(Au−
Mg系)が最も多く使用されており。 また一部ではJIS7075合金(AQ−Zn−Mg系
)も使用されている。 (発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、これら従来のアルミニウム合金を基盤材料
として使用tた場合には、アルミニウム合金素材中に1
0μmを超えるAQ−Feを主成分とする晶出物(AQ
−Fe、AQ−Fe−Si、AQ−Fe−Mn等)や、
Mg−5iを主成分とする晶出物等の金属間化合物が多
数存在するため、切削や研磨時或いは下地メッキの前処
理時にこれらの粗大な金属間化合物がアルミニウム合金
基盤から脱落して穴となるため、下地メッキ後の表面が
粗くなり易いという欠点があった。 特に、JIS7075合金(AQ−Zn−Mg系)を基
盤材料として使用した場合には、このアルミニウム合金
はCu、Znを過剰に含有するものであるため、それら
の粗大金属間化合物もメッキの表面が粗面化する原因と
なるだけでなく、熱処理系合金であることから、圧延板
から打抜き或いは機械加工により作製したディスクの歪
み除去の焼鈍において、冷却速度を適切に調整しない場
合には内部応力が発生するという欠点もあった。 上記に説明したように、ディスク表面の粗さが大きくな
り易い、或いはそれに起因してピット(小さな穴)等の
メッキ欠陥が発生し易いという欠点があるため、従来の
ディスク用アルミニウム合金においては、このような欠
点を解消するためにメッキ皮膜を1例えば、15μm以
上と比較的厚く形成し、次いで研磨により表面を2μ層
以上除去して仕上げるという方法が採用されていた。し
かし、メッキ皮膜を厚くすることはメッキや研磨に多大
の費用を要するという問題があった。 したがって、コストの低減及び生産性の向上のため、メ
ッキ皮膜厚を薄くすることが重要な課題となっている。 更に、メッキ皮膜厚さとは別に、ピットを低減すること
、及びメッキ前処理における粗さを低減してメッキ処理
の効率を向上させることも重要な課題となっている。そ
のため、例えば、純度が99.9%或いは99.99%
のAQ地金を使用して金属間化合物を微細化することに
よる改善も試みられだが、唯単に使用AM地金の純度を
上げただけでは、却ってメッキ面の粗さが増大するのみ
ならず、メッキ層の付着性も低下するという問題が発生
する。 本発明者は、これらの原因が、一般にアルミニウム合金
のメッキ前処理法として用いられる亜鉛置換時において
、高純度Afl地金を使用することによりアルミ素材中
のFe含有量が減少したために亜鉛の析出が粗雑で不均
一となることに起因するためであることを見い出した。 そこで、本発明者は、上記に説明したような従来のアル
ミニウム材料における種々の問題点を検討し及び磁気デ
ィスクに対する多くの要求を満たすべく鋭意研究を重ね
た結果、合金元素としてCu、Znを添加することによ
ってメッキ性を向上させることができることを見い出し
、先にディスク用アルミニウム合金を提案した(特公昭
62−2018号)。 この提案に係るディスク用アルミニウム合金は既に実用
化されており、高い評価を受けている。 しかし乍ら、磁気ディスクには益々コストダウンが要求
されており、そのため更に下地メッキの厚さを薄くする
ことやポリッシュ時の研磨代を小さくすることが重要な
課題となっている。したがって、下地メッキ後のディス
ク表面に生じる半球状の突起(所謂、ノジュール)の発
生を抑制して如何に平滑なメッキ面を得るか、また、従
来は問題とならなかった極表面層の小さなピット(所謂
、マイクロピット)を如何に低減するかが大きな開発課
題となっている。 本発明の目的は、上記の如く磁気ディスク、光ディスク
等々のディスク並びにディスク用アルミニウム合金材料
に対して求められている種々の要求を満足し、優れた下
地処理性、メッキ付着性を有すると共に、マイクロピッ
トやノジュール等のメッキ欠陥が少なく平滑なメッキ面
が得られるディスク用アルミニウム合金板を提供するこ
とにある。 (課題を解決するための手段) 本発明者らは、このような実情を鑑みて、種々研究を重
ねた。 まず、所定量のMgのほか、Cuを積極的に添加し、こ
れらを必須元素として成分調整してメッキ性の向上を図
った。その結果、メッキ面でのノジュールやマイクロピ
ットの発生はメッキの前処理後の基盤面の凹凸と強い相
関関係があること、そのためには、メッキ前処理後の基
盤面の凹凸は、アルミニウム合金のエツチング性と亜鉛
置換処理時の亜鉛の析出状況や、更には、アルミニウム
合金中の金属間化合物の大きさ等に影響されることを知
見した。特に、金属間化合物の大きさ、量、分布状態は
マイクロピットに大きく影響し、最大金属間化合物が5
μm以下になると、10μm程度の比較的薄いメッキ厚
で且つ1μ鳳以下の如く少ない研磨代でもマイクロピッ
トが激減することを見い出し、ここに本発明をなしたも
のである。 すなわち、本発明は、必須元素として、3%くMg量5
.5%、0.02%≦CLI<0.3%及び0゜02%
≦Fe≦0.06%を含有する組成を有し、金属間化合
物の大きさが5μm以下であることを特徴とする優れた
下地処理性、メッキ付着性を有し、ノジュール、マイク
ロピットが少ない優れた研磨後表面精度を有するディス
ク用アルミニウム合金板を要旨とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 (作用) まず、本発明における化学成分の限定理由について説明
する。 MI: Mgはディスク基盤として必要な機械的強度を付与する
のに必要な元素である。しかし、含有量が3%以下では
この効果が不十分であり、また。 5.5%を超えると圧延時に耳割れが生じ易くなって生
産性が低下すると共に、溶解、鋳造時の高温酸化によっ
てMgO等の非金属介在物が生成し易くなり、好ましく
ない、したがって、Mg量は3%<Mg量5.5%の範
囲とする。 Cu: Cuはメッキ前処理時の均一エツチング性をアルミニウ
ム合金に付与すると共に亜鉛置換処理時の亜鉛の基盤表
面への析出を均一微細にする効果を有するものである。 これによって下地メッキ皮膜面の粗さを小さくすると共
に皮膜の付着性の向上に寄与する。しかし、0.02%
未満では上記のような効果が得ら伍ず、また0、3%以
上である場合には、ノジュールの発生が多大となったり
、結晶粒界等のエツチング性が過剰となってメッキ面の
平滑性を損ねるので好ましくない。したがって、Cu量
は0.02%≦Cu<0.3%の範囲とし、より好まし
くは、0.03<Cu量0.2%の範囲である。 Fe: FeはA Q −Fe系の金属間化合物(不純物として
SlやMnを含む場合にはAρ−Fe−Si系。 AQ−Fe−Mn系等も存在する)を生成し、ディスク
用基盤としての加工(所謂、サブストレート加工)時の
切削や研磨・研削等の加工工程において突起や脱落によ
る窪みどなったり、メッキ前処理工程において脱落又は
溶解してメッキ面のピットの原因となるため好ましくな
い。 しかし、同時にメッキ前処理やメッキ処理において皮膜
形成の核となるので、これを均一微細に分散させること
により皮膜の均一性向上に効果があることが判明した。 この金属間化合物が核として充分な効果を発揮するため
には、0.02%以上のFe量が必要である。また、メ
ッキ面の欠陥とならないためには5μm以下の大きさで
ある必要があり、更に、0.5μm以上5.5μm未満
の金属間化合物、特にAQ−Fe系の金属間化合物の量
が1000個/+u++”以上で均一に分散しているこ
とが好ましい。 これらの金属間化合物の大きさと量は、素材中のFeの
含有量に大きく影響されるものであるが、その鋳造条件
や均熱処理(ソーキング)条件の影響も大きく、例えば
、鋳造時の鋳込み温度を高くしたりして凝固時の冷却速
度を速くすることによっても低減される。しかし乍ら、
金属間化合物の大きさを5μm以下にするためには、鋳
塊厚300〜400mm厚以上に鋳造する通常の半連続
鋳造法の場合には、Fe≦0601%の原料、すなわち
。 地金純度で99.98%或いは99.99%以上の高純
度地金を用いる必要があり、これはメッキ性の点からも
、また経済性の点からも不利である。 これら全てを満足するためには、凝固時の冷却速度を大
きくするたθに鋳造板厚を薄くすると共に、Fe50.
06%とする必要がある。したがって、Fe量は0.0
2≦Fe≦0.06%の範囲とする。なお、0.03≦
Fe<0.04%の場合は金属間化合物の大きさを4μ
m以下に、また0、02%≦Fe<0.03%の場合は
3μ瞳以下にすることが可能である。 更に、メッキ厚や研磨式を小さくする場合にはそれぞれ
必要に応じてFe量を少なくすることが望ましい。また
、メッキ付着性の付与のためにはFeとCuの量は0.
04%≦Fe+Cu<0.3%の関係にあることが望ま
しい。 なお、上記アルミニウム合金には不可避的に不純物が混
入するが、それらは以下のように規制するのが望ましい
。 SiはMg−8i系の金属間化合物を形成し易く、メッ
キ前処理時に脱落し易いので、si<o、o5%が望ま
しい。 Si以外のMn、Cr、Zr、Zn、Ti等については
、再結晶粒の微細化や高温熱処理時のグレングロスの防
止或いは鋳造組織の微細化等の効果を有するため、JI
S5086合金に許容されている範囲において含まれて
もよいが、上記の金属間化合物の粗大化を引き起こした
り、インクルージヨンの原因となる場合もあるので、M
nS2,4%、Cr≦0.1%、ZrS2.1%、Zn
<0.1%、TiS2.1%が望ましい。より望ましく
は、MnS2.35%、Cr≦0.08%、ZrS2.
05%、ZnS3.05%、TiS2.05%である。 また、BやBe等の元素は溶解、鋳造時に添加されるこ
とも多いが、何れも1100pp以下が望ましい。 次に1本発明に係るディスク用アルミニウム合金板の製
造法について説明する。 鋳造方法としては、半連続鋳造法、薄板連鋳法などがあ
るが、上記の金属間化合物の微細化が可能な薄板連鋳法
の方が望ましい。但し、薄板連鋳法の場合の鋳造時の板
厚は、急冷することにより充分な金属間化合物の微細化
効果を得るために1211111以下とし、しかし、デ
ィスク基盤としての打抜き加工や切削、研泗加工等の精
度上から30%以上の冷間圧延を施すことが望ましいの
で、3mm以上とする。 鋳造後は、薄板連鋳コイルの場合は常法により圧延を行
うが、冷間圧延のみでもよい。その場合、板厚が比較的
厚い場合には熱間圧延を鋳造に引き続いて行ってもよい
、半連続鋳造による鋳塊の場合は面側後、均熱処理し、
熱間圧延、冷間圧延を行う。 冷間圧延工程においては、必要に応じて焼鈍を行うのが
よい。圧延の前、途中において焼鈍を行うことにより、
偏析の除去や圧延性の向上等の効果が得られる。 この圧延板を打抜きや切削等によりディスクの形状とし
た後、必要に応じて歪み除去のための焼鈍を行う、この
時、ディスク面に荷重をかけると歪み矯正効果が大きい
。 次に、通常の圧延板は、粗度が1例えば、 Ra=0.
1〜0.5μmとディスク基盤としては大きく、また、
歪みも更に低下させる必要があるので、切削或いは研磨
によりディスク表面を削除する。 この場合、10μm未満の表面削除では歪除去が十分で
なく、また500μmを超える表面削除ではディスクの
性能は満足するが、生産性、コスト等の経済的な点から
無駄であるので、アルミニウム合金板のディスク基盤と
しては表面を削除する厚さは10〜500μmとするの
がよい、そして。 この加工工程において、加工歪を除去するために必要に
より焼鈍を行う。 次いで、脱脂、酸洗、Zn置換処理等の前処理を行い、
その上に、例えば、N1−P等の非磁性のメッキ皮膜を
形成する。 前処理におけるエツチングはマイルドエツチング(エツ
チング量3〜10mg/da”)でも強エツチング(エ
ツチング量11 mg/dm”以上)でもよい。 本発明によれば強エツチングも可能であり、しかも仕上
研磨代を少なくしてもピットが少なく優れた研磨後表面
精度が得られる。エツチングは酸洗がこのましい、この
点、従来のディスク用アルミニウム合金の場合は弱いエ
ツチングしか適用できなかったのに比べ、優れている。 メッキ皮膜厚さは、3μm未満では前処理の影響でディ
スク表面の粗さが大きく、ピットも残存し易いし、更に
、仕上研磨代も必然的に少ないことになり、粗さの小さ
い均一なメッキ皮膜が得られ難いので、3μm以上とす
るのがよく、ディスク基盤の表面強度の点からは5μm
以上とするのが好ましい、なお、メッキ皮膜の厚さは厚
くなっても特に性能が低下することはないが、あまり厚
くするのも経済的にみて不利であるので、20μm以上
とするのは好ましくない。 このようにして製造されたメッキ後のディスクは、仕上
研磨した後、更にメッキ或いはスパッタ処理等により磁
性体皮膜を形成して磁気ディスクとして使用するのであ
る。仕上研磨代は少なくすることができ、0.2〜2μ
mが望ましい、この場合でも研磨後マイクロピットが少
なく優れた表面精度を有し、平滑な表面が得られる。 次に本発明の実施例を示す。 (実施例) 第1表に示す化学成分を有する合金魔1〜翫5(本発明
例)及びNα6〜Nα1.2(比較例)をそれぞれ常法
により溶解し、フィルター処理後、第1表に示す鋳造法
により鋳造した。 通常の半連続鋳造材の場合は、造塊1開削後。 400m+a厚X1000mm幅X3500m+s長さ
のスラブとし、第1表に示す条件で均熱処理を施した後
、熱間圧延、冷間圧延を行って板厚を2mmとした。 薄板連鋳材の場合は、6■厚X800mm幅(×長さ)
のコイル状に鋳造し、450℃の温度で5時間の焼鈍を
施した後、冷間圧延を行って板厚を2IIImとした。 次いで、これらの板材を打抜いた後、歪み取り焼鈍を施
し、外径130+am、内径40mmの中空円板を得た
。 更に、円盤の表面を切削加工してRmaxo、1μ璽、
板厚1,89auwの磁気ディスク用アルミニウム合金
基盤を製造した後、該基盤を以下の条件にて処理し、晶
出物の大きさ、量1分布状況を調査すると共に下地処理
性、メッキの付着性、メッキ後の表面ノジュールの発生
状況(メッキ面表面粗度)を調査し、またメッキ面を研
磨してその表面精度(マイクロピットの発生状況)を調
査した。その結果を第1表〜第3表に示す。 (処理条件) 脱脂(上材工業製U−クリーナーUA−68,5%、5
0℃、5分、浸漬) ↓ 酸洗(上材工業19AD−101,10%)(注)↓ 亜鉛置換(上材工業製AD−301、R,T、、1分、
浸漬) ↓ 硝酸剥離(50%硝酸、R,T、、1分、浸漬)↓ 亜鉛置換(上材工業製AD−301、R,T、、30秒
、浸漬) ↓ N1−Pメッキ(上材工業製二ムデンHDX。 90℃、浸漬、メッキ厚7.5μm) (注)酸洗によるマイルドエツチングの場合は65℃×
3分の浸漬(エツチング量8 mg / da” )と
し、強エツチングの場合は75℃×5分の浸漬(エツチ
ング量23mg/da”)とした。 金属間化合物の大きさ、量及び分布状況については、該
磁気ディスク用アルミニウム合金基盤の表面について走
査型電子顕微鏡にて1000倍の倍率で面積Loam”
を測定して評価した。 また、下地処理性については、2回目の亜鉛置換後の表
面をw4察し、析出物が均一でムラのないものを○、析
出が粗雑で粒が粗くムラの多いものを×、それらの中間
のものや粒界が著しくエツチングを受けているものをΔ
とした。 メッキの付着性については、90°曲げによりメッキの
剥離が生じないものを0、一部でも剥離するものは×と
した。 仕上研磨後の表面精度については、メッキ面をアルミナ
粉を用いて鏡面研磨した後、表面を640倍の倍率で1
00箇所i祭し、最大径2μm以上のピットのないもb
を0とし、1〜4個のピットがあるものをΔ、5個以上
又は8μ1以上のピットが1個でもあるものを×とした
。なお、研磨式は0.5μ−とした。 第1表より、本発明例は、晶出物の大きさが5μm以下
であり、0.5μ−以上5.5μm未満の晶出物が10
00個/■2以上で均一に分布していた。 もっとも、アルミニウム合金組成が本発明範囲内の比較
例Na1Oは、晶出物が小さく、量1分布状況ともに問
題ないが、下地処理性、メッキ付着性1表面ノジュール
、マイクロピットの点で劣っている。また、アルミニウ
ム合金組成が本発明範囲外の比較例のうちでも晶出物が
小さい例(&6〜魔7、Nα11〜Nα12)があるが
、Nα6は晶出物の量が少なく、表面ノジュール、経済
性(高純度地金の使用)の点で難があり、Nα7も晶出
物が少なく、表面ノジュール、経済性の点に難があるほ
か、下地処理性、メッキ付着性、研磨後表面精度が劣っ
ており、また、Nα11は表面ノジュール、研磨後表面
精度が良くなく、Nα12は晶出物分布に偏析があり、
研磨後表面精度が劣っている。 一方1本発明例は、第2表〜第3表から明らかなように
、下地処理性、メッキ付着性1表面ノジュール、研磨後
表面精度のいずれも優れており、しかも経済性も優れて
いる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an aluminum alloy plate for disks with excellent plating properties, and more specifically, a plating layer is formed on the surface of an aluminum alloy substrate for disks such as magnetic disks used as storage media in computers. The present invention relates to an aluminum alloy plate for a disk, which has excellent surface treatment properties and plating adhesion when subjected to a step of forming an aluminum alloy plate, and also has fewer nodules and micropits and excellent surface precision after polishing. (Prior Art) In general, a substrate for a disk such as a magnetic disk used as a recording medium for a computer must be lightweight, non-magnetic, and rigid enough to withstand high-speed rotation.
From the viewpoints that good surface precision can be obtained by precision cutting or polishing, and furthermore, it has a certain degree of corrosion resistance, etc.
Aluminum alloy is used. In the past, using a magnetic disk substrate as an example, coating was the main method for forming a magnetic film on an aluminum alloy substrate for magnetic disks, but in recent years, the increasing density of magnetic disks has increased. For this purpose, plating methods and sputtering methods have been developed and are being applied. In the case of magnetic disk substrates made by these plating methods or sputtering methods,
Plating such as N1-P is applied as a base treatment. Conventionally, the aluminum alloy for magnetic disks that undergoes such base plating treatment is AA5086 alloy (Au-
Mg type) is the most commonly used. In some cases, JIS7075 alloy (AQ-Zn-Mg type) is also used. (Problem to be solved by the invention) However, when these conventional aluminum alloys are used as base materials,
AQ-Fe crystallized product (AQ
-Fe, AQ-Fe-Si, AQ-Fe-Mn, etc.),
Since there are many intermetallic compounds such as crystallized substances whose main component is Mg-5i, these coarse intermetallic compounds fall off from the aluminum alloy base during cutting, polishing, or pretreatment for base plating, causing holes. Therefore, there was a drawback that the surface after base plating tends to become rough. In particular, when JIS 7075 alloy (AQ-Zn-Mg series) is used as a base material, since this aluminum alloy contains excessive amounts of Cu and Zn, these coarse intermetallic compounds may also cause the plating surface to deteriorate. Not only will this cause the surface to become rough, but since it is a heat-treated alloy, if the cooling rate is not appropriately adjusted during annealing to remove distortion from a disk punched or machined from a rolled plate, internal stress may occur. There was also the drawback that it occurred. As explained above, conventional aluminum alloys for disks have the disadvantage that the roughness of the disk surface tends to increase, or that plating defects such as pits (small holes) tend to occur due to this. In order to eliminate such drawbacks, a method has been adopted in which the plating film is formed relatively thick, for example, 15 μm or more, and then the surface is polished to remove a layer of 2 μm or more. However, there is a problem in that increasing the thickness of the plating film requires a large amount of cost for plating and polishing. Therefore, in order to reduce costs and improve productivity, it has become an important issue to reduce the thickness of the plating film. Furthermore, apart from the thickness of the plating film, it is also important to reduce the number of pits and to reduce the roughness in the plating pretreatment to improve the efficiency of the plating process. Therefore, for example, purity is 99.9% or 99.99%.
Attempts have been made to improve the quality of the intermetallic compounds by using AQ base metal, but simply increasing the purity of the AM base metal used not only increases the roughness of the plated surface. A problem arises in that the adhesion of the plating layer also decreases. The inventor believes that these causes are due to the precipitation of zinc due to the reduced Fe content in the aluminum material due to the use of high-purity Afl metal during zinc replacement, which is generally used as a pre-plating method for aluminum alloys. It was found that this is due to the roughness and non-uniformity of the grains. Therefore, the inventor of the present invention investigated various problems with conventional aluminum materials as explained above, and as a result of extensive research to satisfy many demands for magnetic disks, the inventors added Cu and Zn as alloying elements. They discovered that plating properties could be improved by doing so, and previously proposed an aluminum alloy for disks (Japanese Patent Publication No. 62-2018). The aluminum alloy for discs according to this proposal has already been put into practical use and has been highly evaluated. However, there is an increasing demand for cost reduction for magnetic disks, and therefore it is important to further reduce the thickness of the base plating and to reduce the polishing allowance during polishing. Therefore, it is necessary to suppress the occurrence of hemispherical protrusions (so-called nodules) that occur on the disk surface after base plating, and how to obtain a smooth plated surface, as well as how to prevent small pits on the extreme surface layer, which have not been a problem in the past. How to reduce the so-called micro pits has become a major development issue. The purpose of the present invention is to satisfy the various requirements for disks such as magnetic disks and optical disks as well as aluminum alloy materials for disks, as described above, to have excellent surface treatment properties and plating adhesion, and to An object of the present invention is to provide an aluminum alloy plate for a disk, which has few plating defects such as pits and nodules and has a smooth plating surface. (Means for Solving the Problem) The present inventors have conducted various studies in view of the above circumstances. First, in addition to a predetermined amount of Mg, Cu was actively added to improve the plating properties by adjusting the composition as essential elements. As a result, the occurrence of nodules and micropits on the plating surface has a strong correlation with the unevenness of the substrate surface after plating pretreatment. It has been found that etching properties are affected by the state of zinc precipitation during zinc substitution treatment, as well as the size of intermetallic compounds in the aluminum alloy. In particular, the size, amount, and distribution state of intermetallic compounds greatly affect micropits, and the maximum amount of intermetallic compounds is 5.
It has been discovered that when the thickness is less than 1 .mu.m, the number of micro pits can be drastically reduced even with a relatively thin plating thickness of about 10 .mu.m and a small polishing stock of 1 .mu.m or less, and the present invention has been developed based on this finding. That is, the present invention has an Mg content of 3% and 5% as an essential element.
.. 5%, 0.02%≦CLI<0.3% and 0°02%
It has a composition containing ≦Fe≦0.06%, and the size of the intermetallic compound is 5 μm or less. It has excellent surface treatment properties and plating adhesion, and has few nodules and micro pits. The gist of this invention is to provide an aluminum alloy plate for disks that has excellent surface precision after polishing. The present invention will be explained in more detail below. (Function) First, the reason for limiting the chemical components in the present invention will be explained. MI: Mg is an element necessary to provide the mechanical strength necessary for the disk base. However, if the content is less than 3%, this effect is insufficient. If it exceeds 5.5%, edge cracking tends to occur during rolling, which reduces productivity, and non-metallic inclusions such as MgO are likely to be generated due to high temperature oxidation during melting and casting, which is undesirable. The amount is in the range of 3%<Mg amount 5.5%. Cu: Cu has the effect of imparting uniform etching properties to the aluminum alloy during pre-plating treatment and making the precipitation of zinc on the substrate surface uniform and fine during zinc replacement treatment. This reduces the roughness of the base plating film surface and contributes to improving the adhesion of the film. However, 0.02%
If it is less than 0.3%, the above effects cannot be obtained, and if it is more than 0.3%, a large number of nodules will be generated, or the etching property of grain boundaries will be excessive, resulting in the smoothness of the plated surface. It is not desirable because it impairs the sex. Therefore, the amount of Cu is in the range of 0.02%≦Cu<0.3%, and more preferably in the range of 0.03<0.2% of Cu. Fe: Fe produces AQ-Fe-based intermetallic compounds (Aρ-Fe-Si-based when containing Sl or Mn as impurities. AQ-Fe-Mn-based, etc. also exist), and is used as a substrate for disks. It is preferable because it may cause depressions due to protrusions or falling off during processing such as cutting, polishing, and grinding during processing (so-called substrate processing), and may fall off or melt during the plating pretreatment process, causing pits on the plated surface. do not have. However, at the same time, it becomes the core of film formation during plating pretreatment and plating treatment, and it has been found that uniformly and finely dispersing it is effective in improving the uniformity of the film. In order for this intermetallic compound to exhibit a sufficient effect as a nucleus, the amount of Fe is required to be 0.02% or more. In addition, in order to prevent defects on the plating surface, the size must be 5 μm or less, and furthermore, the amount of intermetallic compounds with a size of 0.5 μm or more and less than 5.5 μm, especially AQ-Fe-based intermetallic compounds, is 1000 μm or less. It is preferable that the size and amount of these intermetallic compounds be uniformly dispersed with at least 100% Fe/+u++". The size and amount of these intermetallic compounds are greatly influenced by the Fe content in the material, but depending on the casting conditions and soaking treatment. The influence of (soaking) conditions is also large, and can be reduced by, for example, increasing the pouring temperature during casting and increasing the cooling rate during solidification.However,
In order to reduce the size of the intermetallic compound to 5 μm or less, in the case of a normal semi-continuous casting method in which the ingot is cast to a thickness of 300 to 400 mm or more, a raw material with Fe≦0601%, that is, is used. It is necessary to use a high-purity base metal with a purity of 99.98% or 99.99% or more, which is disadvantageous from the viewpoint of plating performance and economic efficiency. In order to satisfy all of these requirements, the thickness of the cast plate must be reduced by θ to increase the cooling rate during solidification, and Fe50.
It is necessary to set it to 0.6%. Therefore, the amount of Fe is 0.0
The range is 2≦Fe≦0.06%. In addition, 0.03≦
When Fe<0.04%, the size of the intermetallic compound is 4μ.
In the case of 0.02%≦Fe<0.03%, it is possible to reduce the pupil to 3μ or less. Furthermore, when reducing the plating thickness or polishing method, it is desirable to reduce the amount of Fe as necessary. In addition, in order to provide plating adhesion, the amounts of Fe and Cu should be 0.
It is desirable that the relationship be 0.04%≦Fe+Cu<0.3%. Note that impurities are inevitably mixed into the aluminum alloy, but it is desirable to control them as follows. Since Si tends to form Mg-8i-based intermetallic compounds and easily falls off during pre-plating treatment, it is desirable that si<o and o5%. Mn, Cr, Zr, Zn, Ti, etc. other than Si have the effect of refining recrystallized grains, preventing grain gloss during high-temperature heat treatment, and refining the casting structure, so JI
M may be included within the range allowed by the S5086 alloy, but it may cause coarsening of the above-mentioned intermetallic compounds or cause inclusions.
nS2.4%, Cr≦0.1%, ZrS2.1%, Zn
<0.1%, preferably TiS2.1%. More preferably, MnS2.35%, Cr≦0.08%, ZrS2.
05%, ZnS 3.05%, and TiS 2.05%. Further, although elements such as B and Be are often added during melting and casting, it is desirable that the amount of each element be 1100 pp or less. Next, a method for manufacturing an aluminum alloy plate for a disk according to the present invention will be explained. Casting methods include a semi-continuous casting method and a thin plate continuous casting method, but the thin plate continuous casting method, which allows the above-mentioned intermetallic compounds to be made finer, is preferable. However, in the case of the thin plate continuous casting method, the plate thickness at the time of casting is set to 1211111 or less in order to obtain a sufficient effect of refining the intermetallic compound by rapid cooling. Since it is desirable to perform cold rolling of 30% or more from the viewpoint of accuracy of processing, etc., the thickness is set to 3 mm or more. After casting, rolling is performed by a conventional method in the case of a continuously cast thin sheet coil, but only cold rolling may be used. In that case, if the plate thickness is relatively thick, hot rolling may be performed subsequent to casting, or in the case of semi-continuously cast ingots, soaking treatment may be performed after face side.
Performs hot rolling and cold rolling. In the cold rolling process, annealing is preferably performed as necessary. By annealing before and during rolling,
Effects such as removal of segregation and improvement of rolling properties can be obtained. After forming this rolled plate into a disk shape by punching, cutting, etc., annealing is performed to remove distortion if necessary. At this time, applying a load to the disk surface has a large distortion correction effect. Next, a normal rolled plate has a roughness of 1, for example, Ra=0.
At 1 to 0.5 μm, it is large for a disk substrate, and
Since it is necessary to further reduce the distortion, the disk surface is removed by cutting or polishing. In this case, deleting the surface of less than 10 μm is not enough to remove the strain, and deleting the surface of more than 500 μm satisfies the performance of the disk, but it is wasteful from an economic point of view such as productivity and cost. As for the disk substrate, the thickness of the surface to be removed is preferably 10 to 500 μm. In this processing step, annealing is performed if necessary to remove processing strain. Next, pretreatment such as degreasing, pickling, and Zn substitution treatment is performed,
A non-magnetic plating film such as N1-P is formed thereon. The etching in the pretreatment may be mild etching (etching amount 3 to 10 mg/dm'') or strong etching (etching amount 11 mg/dm'' or more). According to the present invention, strong etching is possible, and even if the final polishing allowance is reduced, excellent post-polishing surface precision with few pits can be obtained. Pickling is preferable for etching, which is superior to conventional aluminum alloys for disks in which only weak etching can be applied. If the plating film thickness is less than 3 μm, the roughness of the disk surface will be large due to the influence of pretreatment, and pits will easily remain.Furthermore, the amount of finish polishing will inevitably be small, resulting in uniform plating with small roughness. Since it is difficult to obtain a film, it is better to set the thickness to 3 μm or more, and from the viewpoint of the surface strength of the disk base, 5 μm is recommended.
The thickness of the plating film is preferably 20 μm or more.Although the performance does not particularly deteriorate even if the thickness of the plating film is increased, it is economically disadvantageous to make it too thick, so it is preferable to set the thickness to 20 μm or more. do not have. After the plated disk thus manufactured is finished polished, a magnetic film is further formed by plating or sputtering, and the disk is used as a magnetic disk. Finish polishing allowance can be reduced to 0.2~2μ
m is desirable; even in this case, a smooth surface with few micro pits and excellent surface precision can be obtained after polishing. Next, examples of the present invention will be shown. (Example) Alloys 1 to 5 (inventive examples) and Nα6 to Nα1.2 (comparative examples) having the chemical components shown in Table 1 were dissolved in a conventional manner, and after filtering, It was cast using the casting method shown below. In the case of normal semi-continuous casting materials, after ingot making 1. A slab having a thickness of 400 m+a, a width of 1000 mm, and a length of 3500 m+s was subjected to soaking treatment under the conditions shown in Table 1, and then hot rolled and cold rolled to a thickness of 2 mm. In the case of thin plate continuous cast material, 6■ thickness x 800mm width (x length)
It was cast into a coil shape, annealed at a temperature of 450°C for 5 hours, and then cold rolled to a thickness of 2IIIm. Next, after punching these plates, they were subjected to strain relief annealing to obtain hollow disks with an outer diameter of 130+am and an inner diameter of 40 mm. Furthermore, by cutting the surface of the disk, Rmaxo, 1μ,
After manufacturing an aluminum alloy substrate for magnetic disks with a plate thickness of 1,89 auw, the substrate was treated under the following conditions to investigate the size and amount of crystallized substances1 distribution, as well as the surface treatment properties and plating adhesion. In addition, the plated surface was polished and its surface precision (micro pit occurrence) was investigated. The results are shown in Tables 1 to 3. (Processing conditions) Degreasing (U-Cleaner UA-68, 5%, Uzai Kogyo Co., Ltd.
0℃, 5 minutes, immersion) ↓ Pickling (Jozai Kogyo 19AD-101, 10%) (Note) ↓ Zinc replacement (Jozai Kogyo AD-301, R, T, 1 minute,
↓ Nitric acid peeling (50% nitric acid, R, T, 1 minute, immersion) ↓ Zinc replacement (Jozai Kogyo AD-301, R, T, 30 seconds, immersion) ↓ N1-P plating (upper material Industrial Nimuden HDX. 90℃, immersion, plating thickness 7.5μm) (Note) 65℃× for mild etching by pickling.
The immersion was performed for 3 minutes (etching amount: 8 mg/da"), and in the case of strong etching, the immersion was performed at 75° C. for 5 minutes (etching amount: 23 mg/da"). The size, amount, and distribution of intermetallic compounds can be determined by measuring the surface area of the aluminum alloy substrate for magnetic disks using a scanning electron microscope at a magnification of 1000x.
was measured and evaluated. Regarding surface treatment properties, the surface after the second zinc replacement was inspected w4, and the precipitates were uniform and even, ○, the precipitates were rough, grainy, and uneven, ×, and the intermediate values were Δ
And so. Regarding the adhesion of the plating, a case where the plating did not peel off when bent by 90° was rated 0, and a case where the plating peeled off even partially was rated x. Regarding the surface accuracy after final polishing, after mirror polishing the plated surface using alumina powder, the surface was inspected at 640x magnification.
00 locations and no pits with a maximum diameter of 2 μm or more
was set as 0, those with 1 to 4 pits were set as Δ, and those with at least one pit of 5 or more or 8μ1 or larger were set as ×. Note that the polishing method was set to 0.5μ. From Table 1, in the examples of the present invention, the size of the crystallized particles is 5 μm or less, and the crystallized particles with a size of 0.5 μm or more and less than 5.5 μm are 10
00 pieces/■2 or more and uniformly distributed. However, Comparative Example Na1O, which has an aluminum alloy composition within the range of the present invention, has small crystallized substances and has no problems in terms of amount and distribution, but is inferior in terms of surface treatment properties, plating adhesion, surface nodules, and micro pits. . Also, among the comparative examples whose aluminum alloy composition is outside the scope of the present invention, there are examples with small crystallized substances (&6 to 7, Nα11 to Nα12), but Nα6 has a small amount of crystallized substances, and has a small amount of surface nodules and economical Nα7 also has problems in terms of crystallization, surface nodules, and economic efficiency, as well as poor surface treatment, plating adhesion, and surface accuracy after polishing. In addition, Nα11 has surface nodules and poor surface precision after polishing, and Nα12 has segregation in the crystallized material distribution.
The surface precision is poor after polishing. On the other hand, as is clear from Tables 2 and 3, Example 1 of the present invention is excellent in all of the surface treatment properties, plating adhesion, surface nodules, and surface precision after polishing, and is also excellent in economy.

【以下余白】[Left below]

第3表 (Wtl洗条件:強エツチング=75℃×5分)(発明
の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、適量のMgを含
有するディスク用アルミニウム合金においてCu及びF
eを必須元素として含有させると共に金属間化合物の大
きさを規柵し、或いはその大きさと量、分布状況を規制
したので、下地処理性、メッキ付着性にすぐれると共に
、マイクロピットやノジュール等のメッキ欠陥が少なく
平滑なメッキ面を可能にするディスク用アルミニウム合
金を得ることができる。更に1強エツチングの下地処理
ができ、メッキ厚さを薄くできると共にメッキ面の研磨
へを少なくでき、しかも高純度地金を使用する必要がな
いので、安価に磁気ディスク等の製品を提供できる。特
に磁気ディスクや光ディスク等の素材として最適である
9 特許出願人  株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中  村   尚
Table 3 (Wtl cleaning conditions: Strong etching = 75°C x 5 minutes) (Effects of the invention) As detailed above, according to the present invention, Cu and F
By including e as an essential element and regulating the size of the intermetallic compound, or regulating its size, amount, and distribution, it has excellent surface treatment properties and plating adhesion, and is free from micropits, nodules, etc. It is possible to obtain an aluminum alloy for disks that has few plating defects and allows a smooth plating surface. Furthermore, it is possible to perform a base treatment of 1 strength etching, to reduce the plating thickness, and to reduce the amount of polishing of the plating surface, and since there is no need to use high-purity base metal, products such as magnetic disks can be provided at low cost. It is particularly suitable as a material for magnetic disks, optical disks, etc. 9 Patent applicant Hisashi Nakamura, Patent attorney representing Kobe Steel, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)重量%で(以下、同じ)、必須元素として、3%
<Mg≦5.5%、0.02%≦Cu<0.3%及び0
.02%≦Fe≦0.06%を含有する組成を有し、金
属間化合物の大きさが5μm以下であることを特徴とす
る優れた下地処理性、メッキ付着性を有し、ノジュール
、マイクロピットが少ない優れた研磨後表面精度を有す
るディスク用アルミニウム合金板。
(1) 3% by weight (the same applies hereinafter) as essential elements
<Mg≦5.5%, 0.02%≦Cu<0.3% and 0
.. It has a composition containing 0.02%≦Fe≦0.06%, and the size of the intermetallic compound is 5μm or less.It has excellent surface treatment properties and plating adhesion. Aluminum alloy plate for discs with excellent surface precision after polishing.
(2)0.5μm以上5.5μm未満の前記金属間化合
物の量が1000個/mm^2以上であって均一に分散
している請求項1に記載のディスク用アルミニウム合金
板。
(2) The aluminum alloy plate for a disk according to claim 1, wherein the amount of the intermetallic compound having a size of 0.5 μm or more and less than 5.5 μm is 1000 pieces/mm^2 or more and is uniformly dispersed.
(3)前記Feが0.04≦Fe≦0.06%の範囲で
含有し、前記金属間化合物の大きさが5μm以下である
請求項1に記載のディスク用アルミニウム合金板。
(3) The aluminum alloy plate for a disk according to claim 1, wherein the Fe is contained in a range of 0.04≦Fe≦0.06%, and the size of the intermetallic compound is 5 μm or less.
(4)前記Feが0.03≦Fe<0.04%の範囲で
含有し、前記金属間化合物の大きさが4μm以下である
請求項1に記載のディスク用アルミニウム合金板。
(4) The aluminum alloy plate for a disk according to claim 1, wherein the Fe is contained in a range of 0.03≦Fe<0.04%, and the size of the intermetallic compound is 4 μm or less.
(5)前記Feが0.02≦Fe<0.03%の範囲で
含有し、前記金属間化合物の大きさが3μm以下である
請求項1に記載のディスク用アルミニウム合金板。
(5) The aluminum alloy plate for a disk according to claim 1, wherein the Fe is contained in a range of 0.02≦Fe<0.03%, and the size of the intermetallic compound is 3 μm or less.
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