JPS60194040A - メツキ性に優れたデイスク用アルミニウム合金板 - Google Patents

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】 本発明はメッキ性に優れたディスク用アルミニウム合金
板に関する。

一般に、磁気ディスク、光ディスクあるいは尤−磁気デ
ィスク等のディスク用基盤（以下、磁記ディスク用基盤
を例として説明する。）としては、非磁性であって、高
速回転に耐える剛性を有し、さらに、優れた耐蝕性を有
する等の点か呟従米よリアルミニウム合金が用いられて
いる。

また、磁気ディスク用基盤と磁気ヘッドとの間隔は１μ
ｍ前後以下と非常に狭く、これが高速回転するのでディ
スク用基盤の平滑度は重要な特性となる。

さらに、近年になって磁気記録密度の向上に伴ない、磁
気ディスク用基盤と磁気ヘッドとの間隔は益々小さくな
り、また、記録の単位面積（ビットサイズ）も小さくな
ることから、磁気ディスク用基盤表面の粗度はできるだ
け小さいことが要求され、さらに、磁気ディスク用基盤
表面の欠陥はできるだけ小さく、かつ、少ないことが要
求されている。

そして、磁気ディスク用基盤の粗さを小さくする方法と
して、アルミニウム合金基盤上に陽極酸化処理或いはメ
ッキにより非磁性の硬質皮膜形成後に研磨する方法が提
案されている。

即ち、従来メッキを施す磁気ディスク用アルミニウム合
金としては、Ａ、Ａ３０８６合金が多く使用されており
、また、ＪＩＳ７０７５合金も一部で使用されている。

しかしながら、これらの従来の月利はアルミニラム合金
板表面における晶出相（ＡＩ−Ｆｅ系、ＡＩＭｎ−Ｆｅ
系）および析出相（特にＪＩＳ７０７５合金におけるＡ
　Ｉ−Ｃｕ　−Ｍ　ｇ系）等により、研磨時における脱
落成いはメッキ１ｉｉｉ処理（下地処理）による溶解脱
落等により表面が粗くなり易いという欠点があった。

また、ＪＩＳ７０７５合金においては熱処理系合金で゛
あることがら、圧延板から打抜き或いは切削等により作
製したディスクの歪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内部応力が発生するという欠点が
ある。

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するメッキ皮膜にピット（小さ
な穴）が発生し易いという理由が呟従来の月利において
はメッキ皮膜厚さを、例えば、３　ｔ）　＝　５０μｍ
曲後の比較的厚い皮膜を形成し、次いで研磨して仕上げ
るという方法が採用されていた。

しかして、生産性の向」二およびコスト低減のためメッ
キ皮膜の厚さを薄くすることが重要な課題となっており
、また、メッキ皮膜厚さとは別にビットを低減すること
および前処理における粗さを低減して、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、９９．９ｗｔ％或いは９９，９９ｕ＋ｔ％Ａ１地
金を使用し、晶・析出物を微細化することによる改善も
試みられたが、只単に使用地金純度を」二げただけでは
、かえってメンキ面の粗さが増大するのみならず、メッ
キ層の１τ１着性も低下するという問題が発生する。

本発明者は、上記に説明したような従来の材料における
様々の問題点およびメッキを施す磁気ディスク、光ディ
スクあるいは光−磁気ディスク等のディスク用アルミニ
ウム合金板に則する多くの要求に対して、鋭意研究を重
ねた結果、メッキ性に優れたディスク用アルミニウム合
金板を開発したのである。

本発明に係るメッキ性に優れたディスク用アルミニウム
合金板の特徴とするところは、Ｍ８２〜６ＩＩＩＬ％、
ＺｎＯ，１〜１．５ｕ＋Ｌ％、Ｃｕ　Ｏ，０３−０，４
０ｕｌＬ％、Ｆｅ　０．０］、−０，３０ｗｔ％を含有
し、残部実質的にＡ１からなることにある。

本発明に係るメッキ性に優れたディスク用アルミニウム
合金板について以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係るメッキ性に優れたディスク用アルミ
ニウム合金板の含有成分および成分割合について説明す
る。

Ｍｇはディスク基盤として必要な強度を刊与するのに必
要な元素であり、含有量が２ｕ＋ｔ％未満ではディスク
基盤としての必茨な強度が得られず、また、６ｕ＋ｔ％
を越えて含有されると圧延時に耳割れが生じ易くなり、
生産性か低下する。よって。

Ｍｇ含有量は２〜６ＩＩＩＥ％とする。

Ｚｎ、ＣＬＩはアルミニウム合金中に均一に固溶し、そ
して、メッキの前処理およびメンキ処理時に皮膜粗さを
小さく、かつ、均一にする効果を大きくするＪ０素て゛
ある。

しかして、Ｚｎ含有量が０．１１ＩＩ七％未満ではこの
ような効果がなく、Ｃｕ含有量も０．０３＋ｕＬ％未満
では同しくこのような効果はない。また、Ｚｎ含有量が
１．５１％を越えると、この効果はそれ以上向上しない
ので経済的に無駄であるばかりでなく、熱処理力法によ
っては時効による応力発生成いは粗大析出物の生成によ
り、前処理においてかえって粗さが大きくなるという影
響がでるようになり、また、Ｃｕ含有量が０．４０四ｔ
％を越えるとＡ　Ｉ−Ｍ　ｇ−Ｃｕ系の析出物が結晶粒
界に多数析出し、前処理により４１１さが大きく、がっ
、不均一になる。よって、Ｚｎ含有量は０．１〜１．Ｅ
ｕ＋ｔ％、Ｃｕ含有量は０．０３−４）、４０ｕ＋ｔ％
とする。しかして、Ｚｎ、Ｃｕは特に薄膜メッキのため
には共存することが必須であるガ、メンキ＋”＋ｉｊ処
理性の改善のためにはＦｅが０、　ｂｕｔ％以上含有さ
れる場合には夫々単独の含有でも差支えない。

ＦｅはＡｌ−Ｆｅ系の金属間化合物（不純物としてＳｉ
、Ｍｎを含む場合はＡｔ　Ｆｅ　Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−
Ｍｎ系も存在する。）を生成し、前処理、メンキ処理に
おいて皮膜形成の核となるので、これを均一に分散させ
ることにより皮膜の均一性向」二に効果がある。そして
、Ｆｅ含有量が０．０１．ｕｉｔ％未満ではこの効果が
なく、また、０．３０ｉｕＬ％を越えて含有されると金
属間化合物が大きくなり、切削、研磨における脱落成い
はメッキ前処理において脱落の可能性が大きくなるなど
、粗さが大きく、かつ、不均一となる。よって、Ｆｅ含
有量は０．０１〜０．３０１１ＩＬ％とする。なお、Ｆ
ｅが影響を与えるのは金属間化合物であり、この分布状
態が実質的に重要であり、この分布状態は鋳造法（特に
冷却速度）および圧延量に影響されるが、特に前者の影
響が大きい。

このような観点から、特に晶出物の脱落によるメッキ面
の粗さや欠陥の増大を防止するために、Ｆｅ含有量につ
いては、所謂、半連続鋳造法を便Ｊｌする場合には０．
０１〜０．１５ｗＬ％とするのがよく、より好ましくは
、０．０２〜０．１（ｂｕｔ％である。また、所謂、薄
板連続ダＪ造法（例えば、鋳造厚さが５〜４０　＋１１
１１１）により急冷凝固組織となる場合にはＦｅ含有量
は０．１０〜０．３０ｕ＋ｔ％とするのがよい。

上記の含有成分以外に、Ｓ’＋、Ｍｕ、Ｔｉ、Ｂ等の不
純物については、ＪＩＳ５０８６合金に含有されている
範囲において含まれていても、本発明に係るメッキ性に
優れたディスク用アルミニウム合金板に対して何等の影
響を与えるものではない。

このような含有成分および成分割合を有する本発明に係
るメッキ性に優れた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。

上記のアルミニウム合金鋳塊（或いは薄板連続鋳造フィ
ル）を常法により均熱処理および圧延を行なうのである
が、この均熱処理は通常４００　’Ｃ以上の温度に４８
時間以内の保持を行ない、次いで、圧延は大型鋳塊は生
産性の点から熱間圧延および冷開圧延を行ない、また、
薄板連続鋳造コイルは冷間圧延のみでもよく、また、板
厚が比較的厚い場合は熱間圧延を鋳造に引続いて行なっ
てもよい。この場合、冷間圧延工程においては、必要に
応じて焼鈍を行なのがよく、薄板連続鋳造コイルの場合
は圧延の前、途中において焼鈍を行なうことにより、偏
析の除去および圧延性向上の効果がある。この圧延板を
打ち抜き、切削等によりディスクの形状となし、歪除去
のｔこめ必要に応じて焼鈍を行ない、この時ディスク面
上に荷重をかけると歪矯正効果が大きい。

次に、通常の圧延板は１１１度が、例えば、Ｒａ＝０．
１〜０．５μｍｎとディスク基盤としては天外く、また
、歪もさら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が、この場合、１（）
μｍ未満の表面削除では歪除去が充分ではなく、また、
５００μｍｇを越える表面削除ではディスクの性１１ヒ
は満足するけれども、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１０〜５（）０μｍ１と
するのがよい。

そして、この加工々程において、加工歪を除去するため
に必要により焼鈍を行なう。

次いで、脱脂、エツチング、Ｚｎ置換或０はＳｎ置換等
の前処理を繰り返し行ない、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。なお、Ｎｉ　Ｐ
等の非磁性メッキ皮膜を形成する前にＣｕ等のストライ
クメ・ツキを施してもよ６１゜ このメッキ皮膜の厚さは、３μｍ未満では前処理の影響
でディスク表面の粗さが大トく、ピットも残存し易く、
さらに、仕上研磨式も必然的に少ないことになり、粗さ
の小さく１均一なメ・ツキ皮膜が得られないので、メッ
キ皮膜形成厚さは３μＩｌ１以上とするのがよく、また
、メッキ皮膜強度の点からは５μ泊以上とするのが好ま
しく箋。また、メ・ツキ皮膜の厚さは厚くなっても特に
性１１ヒが低下することはないけれども、あまり厚くす
るのも経済的にみて不利であるので３０〜５０μＩ１１
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・ツキを施したディスクを
、仕上げ研磨した後、さらに、メ、ンキ或１１はスパッ
ター処理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。

次に本発明に係るメッキ性に優れたディスク用アルミニ
ウム合金板の実施例を説１すける。

実施例１ 第１表の合金Ａ（本発明）および合金Ｂ（比較例）に示
すアルミニウム合金を溶解し、フィルター処理後造塊し
て両面面削後、４０　ｆ）　ｍｍＸ　１．　ＯＵ　０１
１１１１１Ｘ　３５　（ｌ　ｔ）　ｍｍの鋳塊とした。

次いで、５３０　℃の温度で１２時間の均質化処理後、
熱間圧延を行なって板厚を５齢とした後、さらに、板厚
２　ｍａｎまで冷間圧延をイｊなった。

次に、この仮相を打ち抜き加」二を行なって、外径１．
３０１１１ｍ、内径４０帥の中空円盤と腰　３６０℃の
温度において４時間焼鈍を行ない、得られた円盤の機械
的性質を第２表に示針。

さらに、円盤の表面を切削加工してＲｍａｘ　Ｏ，０８
μｍｎの磁気ディスク用アルミニウム合金基盤を製造し
た。

このようにして得られた基盤を、脱脂（トリクロルエタ
ン）→アルカリエンチング（５％ＮａＯＨ。

２５°Ｃ，３０秒、浸漬）→中和（３０％ｌｌＮ０．．
２５℃、１０秒、浸漬）→酸洗（トｌＮＯ３：ｌ（Ｆ：
Ｈ２０＝３：１：２．２５°Ｃ９３０秒、浸漬）→亜鉛
置換（１回１」。

１２０ｇ／ｌ　ＮａＯＨ゛、２０ｇ／ｌ　ＺｎＯ，２ｅ
／１ＦｅＣ１３・６ｔ（２０，５０ｔｇ／ｌ　ＫＮａＣ
４Ｈ４０６・４Ｈ７Ｏ＊Ｉｇ／ｌ　ＮａＮＯ３＋２５℃
、３（）秒、浸ｉＵ−＋酸洗（２０％ＨＮ　Ｏ３，２５
°Ｃ＋１（１秒、浸漬）→亜鉛置換（２回目、処理溶液
、条件は１回目と同し）→Ｎ１−ＰＩツキ（日本カニゼ
ン製ブルーシューマ。

９０℃、浸漬、メッキ厚５μｍおよび２０μＩＩ＋）の
条件で処理腰下地絡理性、メッキの４１１着性、メッキ
後の表面粗度およびメンキ面を研磨後その表面精度を調
査した。その結果を第３表に示す。

なお、下地処理性は、２回目の吐鉛置換後の表面を観察
し、析出物が均一でムラのないものをＯ１析出物の粒が
粗くムラの多いものを×、それらの中間のものを△とし
た。

また、メッキの（＝１着性は、９０°曲げによりメッキ
の剥離が生じないものを○、一部でも剥離゛するものは
Ｘとした。

表面精度は、メンキ面を酸化アルミニウム粉を用いて鏡
面研磨した後、表面を観察し調査した。

なお、研磨式は２μ【ｎとし、評価は顕微鏡により４０
０倍の倍率で５０ケ所観察し、最大径２μＭ以」−のピ
ントのないものろ○と腰　］・〜〆１個のピットがある
ものを△、５個以上のものを×とした。

この第２表から明らかなように、本発明の合金ノ＼は比
較例）３に比して、（戊（成約性質は同等であるばかり
か、下地処理性において優れ、さらに、表面精度はおい
ては格段に１憂れていることがわかる。

実施例２ 第４表の合金Ｃ，Ｄ、Ｅ（本発明）およびＧ、Ｈ，１（
比較例）のアルミニウム合金を実施例１と同様の方法に
より磁気ディスク用アルミニウム合金基盤を製造した。

なお、第４表の合金Ｆ（本発明）は、薄板連続鋳造方法
により５＋ｎ＋ｎ厚に鋳遺し、４５０℃の温度で６時間
加熱処理した後、板厚２ＩＩＩ１１まで冷間圧延を行な
い、その後実施例１と同様の方法により磁気ディスク用
アルミニウム合金基盤を製造した。

これらの各基盤の＋ｉ械的性質を第５表に示す。

さらに、これらの基盤を実施例１と同様にメッキ処理を
行ない、下地処理性、メッキの付着性、メッキの表面粗
度および表面精度を調査した。その結果を第６表に示す
。

ｔＪＳ５表かられかるように、本発明の合金Ｃ，Ｄ。

Ｅ、Ｆは比較例の合金Ｇ、Ｈ，Ｉに比べて機械的性質が
同等かまたはそれ以上であり、また、第６表から明らか
であるが、本発明合金Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆは比較例合金Ｇ、
Ｈ，Ｉに比して、下地処理性、表面粗度および表面精度
の夫々において格段と優れていることがわかる。

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、合金Ｂ（本発明）、合金
Ｂ（比較例）、合金＋（（比較例）の２回目の亜鉛置換
処理後の表面の二次電子線像であり、本発明合金では、
亜鉛の析出が均一であるだけでなく、晶出物の脱落によ
る穴も少なく、表面の平滑性や均一性が優れていること
がわかる。

また、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、合金Ａ（本発明）
、合金Ｂ（比較例）、合金Ｈ（比較例）に厚さ２μｍの
Ｎ１−Ｐメッキを施した後の表面を拡大した顕微鏡写真
であり、本発明合金ではメッキの欠陥（第２図において
黒く見える部分）が極めて少ないことがわかる。

以上説明したように、本発明に係るメッキ性に優れた磁
気ディスク用アルミニウム合金板は上記の構成を有して
いるものであるから、メッキの付着性に優れ、メッキ面
の表面粗度が小さく、がっ、表面精度が良好であるとい
う優れた効果を有するもので、温気ディスク、光ディス
クおよび尤−磁気ディスク等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るメンキ性の優れた磁気ディスク用
アルミニウム合金板と比較例の亜鉛置換処理後の表面の
顕微鏡写真、第２図は本発明に係るメッキ性に優れた磁
気ディスク用アルミニウム合金板と比較例のＮ１−Ｐメ
ンキを施した後の表面の顕微鏡写真である。 手続補正書（方式） 昭和５９年０６月２５日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第０２９４０２号 ２、発明の名称 メッキ性に優れたディスク用アルミニウム合金板 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号名称　（１
１９）　株式会社　神戸製鋼所代表者　牧　冬　彦 ４、代理人 住所　東京都江東区南砂２丁目２番１５号藤和束陽町コ
ープ９０１号 〒１３６電話（６４６）　６１９４ ５、補正命令の日付 昭和５９年０５月２９日（発送日） ６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）明細書の図面の簡単な説明耐用 （３）図面 ７、補正の内容 別紙の通り （１）明細書第１９頁１行〜１２行の［第１図（ａ）（
ｂ）（ｃ）は、・・・・極めて少ないことがわかる。」
を削除する。 （２）明細書第１９頁１行〜１２０頁６行の「４、図面
の簡単な説明・・・・顕微鏡写真である。」を削除する
。 （３）ｔｊＳｉ図および第２図を削除する。 手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和５９年特許願第０２９４０２号 ２、発明の名称 メッキ性に優れたディスク用アルミニウム合金板 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者　牧　冬　彦 ４、代理人　゛ 住所　東京都江東区南砂２丁目２番１５号藤和東陽町コ
ープ９０１号 ５、補正ω令の目イτ１　（自発） ６．補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第６頁４行の「・・ようになり、」をｌ−
・・ようになり、より望ましくは、０．５ｕ＋ｔ％以下
であり、」と補正する。 （２）同第６＠７行の１・・になる。」を１−・・にな
る。より望ましくは０．３ｗｔ％以下とする。」と補正
する。 （３）同第６頁８　（ｊの［・弓、５ｕ＋Ｌ％、」を・
弓、５ｕ＋Ｌ％、より望ましくは、０．　ｉ−０，５ｉ
ｕｔ％、」と補正する。 （４）同第６頁９行の「・・０．４０ｗｔ％とする。」
を「・・０．０４１％、より望ましくは０．０３〜Ｏ０
：ＪｉｕＬ％とする。」と補正する。 （５）同第６頁１１行の「るガ、］を１−るが、」と補
正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ２−６ｗＬ％、Ｚｎ　Ｏ，１−１，５ｕ＋ｔ％、Ｃ
   ｕ　Ｏ，０３−０，４０ｗＬ％、Ｆｅ　Ｏ，０１−０，
   ３０＋ｌｌｔ％を含有し、残部実質的にＡ１からなるこ
   とを特徴とするメッキ性に１憂れたディスク用アルミニ
   ウム合金板。