JPS62230947A - メッキ性に優れた磁気ディスク用アルミニウム合金 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ディスク用アルミニウム合金、特に、メッ
キ性に優れた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］ 磁気ディスクは一般に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。

この磁気ディスク用基板には以下のような特性が要求さ
れる。

（１）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、かつ小ざいこと、（３）ある程度の強度を
有し、基板製作時の機械加工、使用時の高速回転にも耐
え得ること、 （４）軽母、非磁性であり、ある程度の耐食性を有する
こと、 従来、このような特性を有する磁気ディスク用基板とし
てＡ　Ｉ−Ｍｑ−Ｍｎ−Ｃｒ系の５０８６合金やその改
良合金が使用されてきた。

近年、磁気ディスクに対する高密度化、大容量化等の要
求が高まり、この基板に適したアルミニウム合金や基板
に対する磁性体薄膜の被覆法の開発が望まれている。

磁性体を基板表面に被覆する方法として、これまでは塗
付法が主体であったが、近年、メッキ法、スパッター法
等が開発され、高密度磁気ディスクへの適用が進められ
ている。

メッキ型磁気ディスクを製造するには、磁性体を形成す
る以前に基板の平滑性をより向上させるため、基板上に
Ｎ１−Ｐ系の中間層メッキを形成させた後に再度研磨す
る。しかし、アルミニウム基板上に直接中間層メッキ処
理すると、メッキ層の密着性が悪いために、良質な中間
層メッキを施すにはアルミニウム基板の前処理が必要で
ある。

そのため、一般には酸性溶液により基板表面をエツチン
グにより均一粗面化し、Ｚｎ置換法によるＺｎメッキが
施され、その上にＮｒ−ｐ系の中間層がメッキされる。

従って、メッキ型磁気ディスクの性能は、下地処理であ
る均一粗面化の程度、ｚｎメッキ性、Ｎ１−Ｐ中間層の
メッキ性に左右されるので、欠陥がなく、しかも密着性
にすぐれたＮ１−Ｐメッキを行う必要がある。そのため
には、基板となるアルミニウム素材についても、メッキ
性を考慮した合金組成や製造法を検討する必要がおる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、Ｎ；−ｐメッキ処理時に欠陥が少なく、Ｎ
ｒ−ｐメッキ層の密着性が良好で、しかも製造の容易な
磁気ディスク用アルミニウム合金を提供するものである
。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためのこの発明の構成は下記のと
おりである。

（１）Ｚｎ４〜７％、Ｍ（７１，５〜３．５％、ＣＬｌ
ｏ、１〜０．７％、Ｔ　ｉ　　０．００１〜０．０５％
を含み、残りアルミニウムと不純物にりなり、不純物と
してのＦｅ１Ｓｉ′ＩｆｉＦｅ≦０．１５％、Ｓｉ≦０
．１０％である磁気ディスク用アルミニウム合金。

（２）Ｚｎ４〜７％、Ｍｇ１．５〜３．５％、Ｃｕ０．
１〜０．７％、Ｔｉ０．００１〜０．０５％を含み、さ
らにＭ　ｎ　Ｏ，０５〜０．５％、Ｑ　ｒ　Ｏ，０５〜
０．２５％、ＺｒＯ，０５〜０．２５％の１種以上を含
み残りアルミニウム不純物よりなり、不純物としてのＦ
ｅ、ＳｉがＦｅ５０．１５％、Ｓｉ≦０．１０％である
磁気ディスク用アルミニウム合金。

上記構成に記載の各成分の含有量の限定理由は下記のと
おり−である。

ｚｎ：ｚｎはＭｇと共存しＴ　Ｍ　ＣＪ　Ｚ　ｎ　２化
合物を形成し、この化合物が前処理酸洗により溶解して
均一微細なエッチピットを形成し、適当な粗さを基板に
付与し、メッキ層の密着性を向上させるばかりでなく、
ジンケート層を基板に均一に付着させ、その後のＮ１−
Ｐメッキ層の密着性の向上に有効である。下限未満では
この効果が少なく、上限を越えると熱間加工性が低下す
る。

ＭＱ　：Ｍ（Ｊは強度の向上に寄与するばかりでなく、
ｚｎとＭｑＺｎ２化合物を形成し、前処理酸洗による均
一微細なエッチピットの形成に寄与し、Ｎ１−Ｐメッキ
層の密着性や欠陥の防止に有効でおる。

下限未満ではこの効果が小さく、上限 を越えると熱間加工性が低下する。

Ｃｕ：ＣｕはｚｎやＭｇと同様に強度を向上させると共
にＡ　Ｉ　ＺｎＭＣＪＣｕ系化合物を形成し、前処理酸
洗によるエッチピットの形成に寄与する。

また、水系合金のようなＡ　Ｉ　−Ｚｎ−ＭＣＪ−Ｃｕ
系合金では、粒界にＭに１Ｚｎ２が優先析出し、この部
分が前処理酸洗時に優先的にエツチングされ、顕著な粒
界エツチングを生じることがある。このような場合はＮ
１−Ｐメッキが不均一となり、メッキ欠陥を生じやすく
なる。

ＣＬＩを添加するとその一部は粒界に析出して粒界の電
位を真にする作用がある。そのためＣＬＩの添加は粒界
エツチングを抑制して、前処理酸洗時に板面を均一に粗
面化させる作用がある。下限未満ではこの効果が少なく
、上限を越えるとこの効果は飽和する。

一方、Ｃｕを添加すると鋳塊割れが生じ易くなるため現
行の半連続鋳造法で大型鋳塊を製作することが難しい。

従って、ｃｕｆｆｌの高い合金はメッキ性は良好である
が、鋳造割れを起こすため、素材の製造が極めて難しい
問題がある。Ｃｕ量を上限以下とした場合にはこの問題
を解消して低コストの素材を製造することが可能となる
。

また、Ｃｕ量が上限を越えると晶出するＡ　Ｉ　Ｚｒ１
ＭＣＪＣｕ系化合物が粗大化して前処理エツチング時に
粗大なエッチビットを形成し、Ｎ１−Ｐメッキ層が不均
一となり、メッキ欠陥を生じることがおる。

以上の理由から、ｃｕｔｔは０．１〜０．７％とする必
要がある。

Ｔｉ：鋳造組織を微細にして、鋳造割れの防止に寄与す
る。下限未満ではこの効果が不十分であり、上限を越え
てもこの効果が飽和する。

Ｍ　ｎ、Ｃｒ、Ｚｒ：これらの元素は均質化処理時に微
細な金属間化合物として析出し、結晶粒の微細化に寄与
する。下限未満ではこの効果が不十分でおり、上限を越
えると巨大な金属間化合物が晶出するので好ましくない
。

Ｆｅ、３；　：Ｆｅ、Ｓｉはアルミニウム中にほとんど
固溶せず、金属間化合物として析出するが、Ｆｅ、Ｓｉ
ｔが多い場合には、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系
等の粗大な金属間化合物が多数存在し、メッキ欠陥の原
因となるため、不純物量としてのＦｅ、ＳｉはＦｅ５０
．１５％、Ｓｉ≦ｏ、ｉｏ％とする。

その他の不純物はおのおの０．０５％以下である。

本発明における前処理酸洗は５０％ＨＮＯ３液に５０ｇ
／　ｌの酸性フッ化アンモンを添加した３０℃の溶液中
に５０秒浸漬することにより行った。

ｚｎメッキ法は、例えばＮ　ａ　ＯＨ３００Ｍ文、ｚｎ
ｏａｏＱ／ｉを溶解した２０’Ｃの水溶液中に９０秒浸
漬することにより基板表面にｚｎを析出させる方法によ
り行われる。

また、Ｎ１−Ｐメッキ法は次亜リン酸を還元剤とする無
電解Ｎ＋−ｐメッキ法であり、通常８０〜９０℃で２〜
４ｈｒ　％理することにより１５〜３０μｍのメッキ層
が形成される。Ｎ１−Ｐメッキ後の皮膜には欠陥がない
こと、密着性がよいこと等が必要である。

アルミニウム中に粗大な金属間化合物が存在すると、化
合物がメッキ後まで残存したり、あるいは前処理酸洗時
に粗大なピットを形成してＮｒ−ｐメッキ欠陥となるた
め、良好なメッキ面は得られない。

また、前処理酸洗時に均一に粗面化されない場合やジン
ケートの密着性が悪いとＮ１−Ｐメッキ層の密着性が低
下したり、メッキ欠陥を生じることがある。

この発明は、Ｚｎ、ＭＣＪ、ＣＵ等を適度に添加するこ
とにより前処Ｗ！洗時に均−粗面化をはかると共にジン
ケートの密着性を向上させ、Ｎ１−Ｐメッキ層の密着性
の向上を目的としている。さらに、Ｍｎ、　Ｃｒ、　Ｚ
ｒの添加による結晶粒の制御やＦｅ、Ｓｉ等の不純物元
素の制御による粗大な金属間化合物の減少によりメッキ
欠陥を減少させたものである。また、本合金はＣｕｔを
抑制しているため大型鋳塊の製造が容易であり、低コス
トの素材の製作が可能となる。

以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。な
お、実施例に記載の各化学成分の量（％）は重量％であ
る。

実施例１ 第１表に示す化学成分を有する４００ｍｍ厚の大型鋳塊
を半連続鋳造により製作した。この鋳塊を４８０℃で２
４ｈｒの均質化処理後に４３０℃で熱間圧延を開始し、
板厚６ｍｍに圧延した。

熱間圧延板を３７０°Ｃで焼鈍し、冷間圧延して２ｍｍ
板とし、その後２２０℃で２ｈｒ焼鈍して半硬材とした
。

この材料について、荒切削、歪取り焼鈍（３８０℃）後
にダイヤモンド仕上切削により鏡面仕上し、ｚｎメッキ
とＮ１−Ｐメッキを行った場合の諸特性を第２表に示す
。

ただし、Ｎｒ−ｐメッキは市販の無電解Ｎ１−Ｐメッキ
液の９０℃のものに３時間浸漬して実施した。また、第
１表、第２表ともＮｏ、１〜７は本発明の実施例の合金
、Ｎ００８以降は比較例の合金である。

第１表　実施例１の化学成分（％） 第２表 上記結果およびその他の所見を要約すると下記のとおり
である。

Ｎｏ、１〜７：メッキ欠陥が少なく、密着性が良好であ
る。

Ｎｏ、８　　　：Ｃｕの岳が少なく、メッキ欠陥が多い
。

Ｎｏ、９　　　：Ｃｕの量が多く、鋳塊割れが生じた。

ＮＯ，１０：Ｆｅの量が多く、メッキ欠陥が多い。

ＮＯ，１１〜１２：メッキ欠陥が多く、密着性も悪い。

又、強度も低い。

実施例２ 第３表に示す化学成分を有する４００ｍｍ厚の大型鋳塊
を半連続鋳造により製作し、実施例１と同じ方法で板厚
２ｍｍの半硬材とした。この材料に実施例１と同じ方法
でＮ＋−ｐメッキを行った場合の特性を第４表に示す。

ただし、Ｎｒ−ｐメッキ条件、評価法等は実施例１と同
じである。Ｎｏ、１〜７が実施例、Ｎｏ、８以降は比較
例である。

第３表　実施例２の化学成分（％） 第４表 以上の結果およびその他の所見を要約すると下記のとお
りである。

Ｎｏ、１〜７：メッキ欠陥が少なく、密着性が良好であ
る。

Ｎｏ、８　　　：Ｃｕの量が少なく、メッキ欠陥が多い
。

ＮＯ，９：Ｃｕの量が多く、鋳塊割れ力じた。

ＮＯ，１０：Ｆｅの量が多く、メッキ欠肝多い。

Ｎｏ、１１〜１２：メッキ欠陥が多く、密着性史い。又
、強度も低い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、処理酸洗によっ
て均一な粗面化ができ、そ結果Ｎ１−Ｐメッキの密着性
が向上する。

また、粗大な金属間化合物の生成を抑郭きるのでメッキ
欠陥が少なくなる。

一方、素材の鋳塊割れが防止されるので留りがよく、製
造加工が容易な低コストト提供できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ４〜７％、Ｍｇ１．５〜３．５％、Ｃｕ０．
   １〜０．７％、Ｔｉ０．００１〜０．０５％を含み、残
   りアルミニウムと不純物よりなり、不純物としてのＦｅ
   、ＳｉがＦｅ≦０．１５％、Ｓｉ≦０．１０％である磁
   気ディスク用アルミニウム合金。
2. （２）Ｚｎ４〜７％、Ｍｇ１．５〜３．５％、Ｃｕ０．
   １〜０．７％、Ｔｉ０．００１〜０．０５％を含み、さ
   らにＭｎ０．０５〜０．５％、Ｃｒ０．０５〜０．２５
   ％、Ｚｒ０．０５〜０．２５％の１種以上を含み残りア
   ルミニウムと不純物よりなり、不純物としてのＦｅ、Ｓ
   ｉがＦｅ≦０．１５％、Ｓｉ≦０．１０％である磁気デ
   ィスク用アルミニウム合金。