JPH0499143A - NiPめっき性の良い磁気ディスク基板用アルミニウム合金 - Google Patents

NiPめっき性の良い磁気ディスク基板用アルミニウム合金

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JPH0499143A
JPH0499143A JP20677090A JP20677090A JPH0499143A JP H0499143 A JPH0499143 A JP H0499143A JP 20677090 A JP20677090 A JP 20677090A JP 20677090 A JP20677090 A JP 20677090A JP H0499143 A JPH0499143 A JP H0499143A
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nip
disk base
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平野 清一
Yoshikatsu Hayashi
美克 林
Kanji Kuwabara
桑原 完爾
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は耐食性に優れ、かつ均一微細なNiPめっき層
を形成する磁気ディスク用アルミニウム合金に関するも
のである。
[従来の技術] 磁気ディスクはアルミニウム合金基板の表面を精密研磨
した後に磁性体薄膜を被覆させたものであり、この磁性
体薄膜を磁化させることにより信号を記録する。
磁気ディスク用アルミニウム合金基板には以下のような
特性が要求される。
l)精密研磨あるいは切削後の表面精度が良好なこと 2)磁性体薄膜の欠陥の原因となる基板表面の突起や穴
が少なく、かつ小さいこと 3)所定の強度を有し、基板製作時の機械加工、使用時
の高速回転に耐えること 4)軽量、非磁性であり、耐食性が良好なこと従来、こ
のような特性を有する合金基板として、A I −M 
g −M n −Cr系の5086合金やその改良合金
が使用されてきた。
しかし、年を追うごとに磁気ディスクに対する高密度化
、高容量化等の要求が高まり、これに適したアルミニウ
ム合金の性能要求も厳しくなっている。
磁性体を基板表面に被覆する方法として、これまで磁性
媒体をアルミニウム合金基板に直接塗布する塗布型が主
力であった。しかし、近年はより高密度の薄膜媒体をス
パッタもしくはめっきにより形成する方法が著しく増え
ている。
この基板としては片面につきlO〜20μl厚さのNi
Pをめっきした基板(以後、NiP基板と略す)が主に
使用されている。NiP基板はまず研磨したアルミニウ
ム合金の表面を酸性もしくはアルカリ性溶液により均一
粗面化する下地処理を行う。次にZn置換法によりZn
めっきし、この上に無電解めっきにより非晶質のNiP
層を形成する。そしてこれを研磨したものである。
このようにしてできたNiP基板の性能として、欠陥が
なく、しかもNiPめっき層とアルミニウム合金との密
着性に優れていることが必要である。特に欠陥について
は、NLPめっきして研磨後に数μm以上の非常に微細
な欠陥が1つでも存在すると不良品となる。NiP基板
はドーナツ状に打ち抜いたアルミニウム圧延板をNiP
めっきして研磨仕上げするというように製造工程が非常
に長いため、研磨後の不良率の低減はコストを下げる上
での最大の課題である。高精度化、コスト低減の要求が
著しい今日ではこれまでの材料では採算が合わなくなる
ため、より均一微細なNiP層を形成しめっき欠陥ので
にくいアルミニウム合金を使用する必要があり、工業的
に最も重要な課題である。しかし現状は満足のいくもの
ではない。更により均一微細なNiP層を形成すればN
iP層を研磨するにあたり研磨量を少なくでき、又めっ
き量を減らすことが可能となりめっき時間の短縮もはか
れる。従って、その合理化効果は非常に大きなものとな
る。
近年は以上のような要求が強いが、NiPめっき基板と
してこれまではアルミニウム基板とNiP層の密着性を
良くすること、又、NiPめっきのごく初期の析出速度
が速いことからZn添加もしくはZnとCuの複合添加
合金が多く開発されてきた(特公昭62−2018号公
報等参照)。しかし、NiP層とアルミニウム合金基板
との密着性は改善されたものの、Znを含むために耐食
性が悪いとの問題があった。この点について近年特に従
来から磁気ディスク等の電子工業において一般に使用さ
れているフロン洗浄が環境問題により不可となってきた
ため、アルミニウム基板についてもこれまで以上に耐食
性の良好な材料でないと取扱に不便が生じる。
更にCuのみを添加することによりNiPめっき性の改
善を試みたものもあるが(特開昭61−246340号
公報等参照)、これだけでは不十分である。又、カソー
ド分極を小さくするCu%ZnSNi、Mn等の元素を
2種類以上含むジンケート処理に適した合金の開発(特
開昭61−224734号公報等参照)もなされている
が、不純物であるSi+Fe1lが0.28〜1.0%
であり、これでは粗大な晶出物が非常に多く形成されて
しまい、ジンケート処理やNiPめつきの際に大きな穴
を形成しやすく、又、NiPめっき層が粗くなるため、
極めて微小のピットが問題となる磁気ディスク用には適
さない。このSi、Fe等の不純物規制については、塗
布型のようにアルミニウム合金基板に直接磁性媒体を形
成する訳ではないため、その規制はゆるく、むしろSt
、Fe量が少なすぎると鏡面に研削するときに砥石がめ
ずまりしやすく生産性を大きく落とすため、最適な量を
含む必要がある。これまで5iSFe等の上限について
規制した発明は多くみられるが(特開昭61−1798
42号公報等参照)、以上述べた観点から、Fe添加量
と金属間化合物分布について、きめ細かな配慮をした発
明が期待されていた。
[発明が解決しようとする課題] そこで本発明は、鏡面仕上げ加工性及び耐食性が良好で
、更に極めて均一微細なNiPめっき層を形成する磁気
ディスク基板用アルミニウム合金を提供するものである
[課題を解決するための手段] 本発明は、質量%で Mg:3.O〜5,0% Cu : 0,01〜0.20% S i : 0.02〜0.lO% F e : 0.03〜0.10% G  a  :  50〜400ppmZ n : <
0.05% B e :  0.5〜1100pp あるいは更にこれらにMn:0.01〜0.10%、C
r : 0.01〜0.10%、V : 0.01〜0
.10%、Zr:0.01〜0.10%のうちの1種又
は2f!以上を含み、残りAlと不可避的不純物よりな
り、更に7μm以上の金属間化合物が10個/mm2以
下であるNiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用ア
ルミニウム合金である。
上記のにおいて各成分の配合量の限定理由は下記のとお
りである。
Mg:高強度を得るために必要な元素で、下限未満では
必要な強度が得られず、又、上限を越えると熱間加工性
が劣る。
Cuニアルミニウム合金中に均一に分布し、カソード反
応を促進し、微細均一なジンケート皮膜を形成し、これ
により微細均一なNiPめっき層を形成する。又、Ni
Pの皮膜中に固溶し、NiPの再結晶化を抑止する効果
があるため、磁性媒体形成時に300℃付近に加熱して
も帯磁特性が良好である。
下限未満ではその効果がなく、上限を越えると耐食性が
悪くなる。
Si:不純物としてアルミニウム地金中に不可避的に含
有される元素である。下限未満ではアルミニウム基板を
研削する場合に砥石に目づまりを生じ、極端に加工速度
を低下させる。又、上限を越えると、Mg−8i系の粗
大な金属間化合物を多く形成し、NiPめっきの前処理
時もしくはNiPめっきに際して穴欠陥を形成し、めっ
き欠陥の原因となる。
Fe:不純物としてアルミニウム地金中に不可避的に含
有される元素である。又、わずかではあるが、NiPめ
っき層の微細均一析出にも効果がある。下限未満ではア
ルミニウム基板を研削する場合に砥石に目づまりを生じ
、極端に加工速度を低下させる。上限を越えると、Al
−Fe系の粗大な金属間化合物を多く形成し、NiPめ
っきの前処理時もしくはNiPめっきに際して穴欠陥を
形成し、めっき欠陥の原因となる。
Ga:少量の添加によりアノード反応を生じるため、C
uもしくはNiと複合添加することにより、酸、アルカ
リ等の溶液による前処理時やジンケート処理時にアルミ
ニウム基板の均一エツチング及びNiPの微細均一析出
に極めて効果がある。Gaは、アルミニウム99.9%
純度以下の地金中にも存在することがあるが、50pp
m以上含まない地金も多くこの場合には積極的に添加し
なければならない。下限未満ではNiPの析出が粗くな
り、上限を越えると、それ以上含んでもNiPの均一微
細析出の効果が向上することはなく、Gaの添加による
コストがかさむばかりで意味がない。
Zn:不純物として含まれることがある。上限以上では
合金の耐食性を著く低下させる。
特に近年フロンガス規制により、より簡易的な洗浄で使
用できる材料が望まれているため、上限を絶対に越えて
はならない。上限を越えると湿度等非常に厳しい管理を
するとともに研磨後層時間のうちにNiPめっきをしな
ければならず、使用に手間がかかるため、工業的に取り
扱いにくい。Zn含有量は理想的には0.01%未満が
望ましいが、あまりその上限を規制することは工業的に
コストがかさむだけであり避けた方がよい。
Be:微量添加により、基板の耐食性向上に効果がある
。下限未満では効果がなく、上限を越えて添加してもそ
の効果が増すことはなく、鋳造時の人体への危険が増加
するばかりで好ましくない。
Mn、Cr、Zr、V:均一な結晶inimm、!−L
、高強度を得るのに有効である。下限未満では効果がな
く、上限を越えると帯磁特性が劣る。又、上限を著しく
越えて添加すると粗大な金属間化合物を多く生成し、N
iPめっき面があれる。
金属間化合物の分布: 7μ霞以上の化合物が10個/
l12より多く分布する場合には、前処理、ジンケート
処理もしくはNiPめっきにおいて大欠陥を形成し、こ
れがめつき面をあらし、めっき欠陥が生じやすくなる。
[実施例] 第1表に示す合金を厚さ4001の鋳塊に連続鋳造の後
、500℃で8時間の均質化処理を施した。次に480
℃に加熱し、板厚61園まで熱間圧延し、更に冷間圧延
により厚さ 2■の板とした。
更に外径130m■のドーナツ状に200枚打ち抜き後
、350℃で加圧焼鈍し0材とした。そして、板厚1.
8mgまで研削により鏡面仕上げした。
これを80℃の硫酸中で3分のエツチングを行い、硝酸
中で室温にてデスマットし、次に室温にて2回ジンケー
ト処理した。そして、片面あたり約25μ園の無電解N
iPめっきした。
第2表に供試材の評価結果を示す。評価としては0材の
圧延平行方向の引張試験、板面の金属間化合物分布測定
、塩水噴霧試験による耐食性評価、合金基板の鏡面仕上
げ時の研削速度、NiPめっき後のめっき面の表面粗さ
、NiPめっき基板研磨後のピット欠陥の発生状況、研
磨300℃に80分加熱後の帯磁特性により行った。
このうち金属間化合物の分布はイメージアナライザーに
より円相5径で測定した。塩水噴霧試験はJIS Z 
2371にしたがL’30日間実施し、0.51以上の
孔食が発生したものを不合格と判定した。研削速度は相
対比較とし、標準の研削速度(1)に対して研削時間が
何倍ががるがを数値で表示した。帯磁特性は、振動試料
型磁力計にて測定(単位T:テスラ)した。
第2表 実施例1〜6は、組成が特許請求の範囲内のため、良好
な性能が得られた。
比較例1はCui?Lが少ないため、めっき面が粗く、
めっき面を研磨後にビットが発生しやすかった。
比較例2はCumが上限を越えたため耐食性が劣った。
比較例3はGaiの添加量が下限未満のため、NiPめ
っき性がやや劣った。
比較例4はZnNが上限を越えたため、耐食性が劣り塩
水噴霧試験において11111以上の径の孔食が多く発
生した。又、研磨面の腐食に対する管理が不十分だった
ため、アルミニウム合金基板の一部に腐食ピットが発生
し、非常に粗いNiPめっき層となった。St、Feが
下限未満のため研削能率が落ちた。
比較例5はSi及びFeff1が上限を越えたため、7
μ履以上の金属間化合物が多く形成され、めっき面が粗
くなった。
比較例6はMgff1が下限未満のため強度が低くなっ
た。
比較例7はMg量が上限を越えたため、熱間加工時に割
れが発生した。
比較例8はGaff1が下限未満であったため、めっき
面が粗くなった。又、5iSFeが下限未満のため研削
の能率が落ちた。
比較例9はMnff1が上限を越えたため、めっき面が
粗くなった。又、300℃−60分加熱後の帯磁特性が
悪かった。
比較例1OはCr量が上限を越えたため、めっき面が粗
くなった。又、300℃−60分加熱後の帯磁特性が悪
かった。
比較例11はMn5Cr及びv量が上限を著しく越えた
ため、鋳造時に粗大な金属間化合物が生成されたため、
以後の試験を中止した。
[発明の効果] 本発明は以上の通りであって、鏡面仕上げ加工性及び耐
食性が良好で、更に極めて均一微細なNiPめっき層を
形成することができる磁気ディスク基板用に適したアル
ミニウム合金である。
特許用願人

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)質量%でMg:3.0〜5.0% Cu:0.01〜0.20% Si:0.02〜0.10% Fe:0.03〜0.10% Ga:50〜400ppm Zn:<0.05% Be:0.5〜100ppm 残りAlと不可避的不純物よりなり、更に 7μm以上の金属間化合物が10個/mm^2以下であ
    るNiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用アルミニ
    ウム合金。
  2. (2)質量%でMg:3.0〜5.0% Cu:0.01〜0.20% Si:0.02〜0.10% Fe:0.03〜0.10% Ga:50〜400ppm Zn:<0.05% Be:0.5〜100ppm 更にMn:0.01〜0.10%、Cr:0.01〜0
    .10%、V:0.01〜0.10%、Zr:0.01
    〜0.10%のうちの1種又は2種以上を含み、 残りAlと不可避的不純物よりなり、更に 7μm以上の金属間化合物が10個/mm^2以下であ
    るNiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用アルミニ
    ウム合金。
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