RU2042736C1

RU2042736C1 - Method for manufacture of aluminum-based alloy substrate for magnetic carrier

Info

Publication number: RU2042736C1
Application number: RU93056106A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Колобнева; Е.В. Калугин; Н.А. Федотов; В.П. Бондаренко
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: production of substrate for magnetic carrier. SUBSTANCE: method involves subjecting cast billets to hot pressing at 450-550 C; annealing pressed semi-finished products at 450-550 C holding for 4-16 h and cooling in water; effectuating hot rolling of semi-finished products at 350-450 C with total deformation level of at least 70% at rolling finishing temperature of 250 C; conducting cold rolling of sheets with total deformation level of at least 80% providing preliminary annealing at 150-250 C and holding time of 1-5 h; cutting out disks and subjecting them to ultimate annealing at 250-400 C with holding time of 1-5 h. EFFECT: provision for obtaining substrates for magnetic carriers with homogeneous fine-grained structure and uniform distribution of dispersed particles of intermetallides. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно электронного и может быть использовано при производстве подложек на основе алюминия для носителя магнитной записи. The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly electronic, and can be used in the production of aluminum-based substrates for magnetic recording media.

В настоящее время в промышленности для изготовления подложек для магнитной записи широко используются алюминиевые сплавы. Одним из основных требований, предъявляемых к подложке является наличие в ней мелкозернистой структуры (размер зерна ≅ 20 мкм) с равномерным распределением в матрице сплава мелких частиц вторых фаз (≅ 2 мкм). Currently, aluminum alloys are widely used in the industry for the manufacture of magnetic recording substrates. One of the main requirements for the substrate is the presence of a fine-grained structure (grain size ≅ 20 μm) with a uniform distribution of small particles of the second phases (≅ 2 μm) in the alloy matrix.

В промышленности известны ряд способов изготовления подложек из алюминиевых сплавов (см. заявки Японии N 63-96254 от 14.10.86, N 3100146 от 13.09.89, патент США N 4284437 от 18.08.81), в которых сплав разливают непрерывным способом в полосу толщиной 5-10 мм, отжигают и прокатывают вхолодную до конечного размера, затем проводят рекристаллизационный отжиг. Но ввиду сложности технологического процесса (литье полосы) и недостаточной степени деформации при холодной прокатке, структура в подложках получается неоднородной с включениями крупных интерметаллидов (до 9 мкм), что является неприемлемым для получения магнитного диска со сверхплотной магнитной записью. A number of methods are known in the industry for the manufacture of substrates from aluminum alloys (see Japanese applications N 63-96254 from 10/14/86, N 3100146 from 09/13/89, US patent N 4284437 from 08/18/81), in which the alloy is poured continuously into a strip of thickness 5-10 mm, annealed and rolled cold to a final size, then recrystallized annealing is carried out. But due to the complexity of the technological process (strip casting) and insufficient degree of deformation during cold rolling, the structure in the substrates turns out to be heterogeneous with inclusions of large intermetallic compounds (up to 9 μm), which is unacceptable for obtaining a magnetic disk with superdense magnetic recording.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является патент ГДР N 276305 от 19.10.88, кл. 45 h 59/00, по которому непрерывным способом отливают цилиндрическую заготовку, которую разрезают на пресс-блоки, нагревают до температуры 450-500^оС, выдерживают 4-6 часов и выдавливают полосу толщиной 7-15 мм, затем прокатывают ее в холодную до конечного размера (2-2,5 мм) и отжигают.The closest technical solution to the claimed method is a patent GDR N 276305 from 10.19.88, class. 45 h 59/00, according to which method continuous cast cylindrical billet that is cut at the press blocks, heated to a temperature of ^about 450-500 C, held 4-6 hours and extruded strip of 7-15 mm thickness, then cold rolled it to a final size (2-2.5 mm) and annealed.

Однако, такой технологический процесс не позволяет получить значения структурных характеристик в пределах указанных выше (зерно ≅ 20 мкм, интерметаллиды ≅ 2 мкм). Добиться же измельчения частиц интерметаллидов при условии сохранения мелкозернистой структуры в заготовках путем повышения температуры отжига слитков или увеличением времени выдержки практически невозможно. Это обусловлено тем, что литая структура сплава имеет в своем составе легкоплавкую эвтектику и повышение температуры отжига приведет к местному оплавлению, а увеличение времени выдержки вызывает значительный рост зерна, который, несмотря на последующие технологические переделы, создает большую разнозернистость в готовых подложках. However, such a technological process does not allow obtaining the values of structural characteristics within the limits indicated above (grain ≅ 20 μm, intermetallic ≅ 2 μm). To achieve grinding particles of intermetallic compounds, provided that the fine-grained structure is preserved in the workpieces by increasing the temperature of annealing of the ingots or by increasing the exposure time. This is due to the fact that the cast structure of the alloy includes a fusible eutectic and an increase in the annealing temperature will lead to local reflow, and an increase in the exposure time causes a significant increase in grain, which, despite the subsequent technological redistribution, creates a large grain size in the finished substrates.

Целью настоящего изобретения является получение подложек из алюминиевого сплава с однородной мелкозернистой структурой и равномерным распределением дисперсных частиц интерметаллидов. The aim of the present invention is to obtain substrates of aluminum alloy with a uniform fine-grained structure and a uniform distribution of dispersed particles of intermetallic compounds.

Поставленная цель достигается тем, что в известный способ, включающий горячее прессование, холодную прокатку и рекристаллизационный отжиг, дополнительно вводят операции отжига прессованных полуфабрикатов, горячую прокатку и предварительный отжиг холоднокатаных листов. Весь технологический процесс изготовления подложки жесткого магнитного диска имеет следующий вид: 1. Горячее прессование литых заготовок при температуре 450-550^оС. 2. Отжиг прессованных полуфабрикатов при температуре 450-550^оС с выдержкой при ней в течение 4-16 ч с последующим охлаждением в воде. 3. Горячая (Т 350-450^оС) прокатка листов с суммарной степенью деформации ≥ 70% при температуре окончания прокатки ≥250^оС. 4. Холодная прокатка листов с суммарной степенью деформации ≥ 80% 5. Предварительный отжиг листов при температуре 150-250^оС с временем выдержки при ней в течение 1-5 ч. 6. Вырубка дисков. 7. Окончательный отжиг дисков при температуре 250-400^оС с временем выдержки при ней в течение 1-5 ч.This goal is achieved by the fact that in the known method, including hot pressing, cold rolling and recrystallization annealing, additionally enter the operation of annealing pressed semi-finished products, hot rolling and preliminary annealing of cold rolled sheets. The entire process of the substrate manufacturing process of the hard magnetic disk is as follows: 1. Hot pressing cast billets at a temperature ^of 450-550 C. 2. Annealing extruded semifinished at 450-550 ^{° C} and held at it for 4-16 hours, followed by cooling in water. 3. Hot rolling (T 350-450 ^о С) rolling of sheets with a total degree of deformation ≥ 70% at a temperature of rolling end ≥250 ^о С. 4. Cold rolling of sheets with a total degree of deformation ≥ 80% 5. Preliminary annealing of sheets at a temperature of 150- 250 ^о С with a holding time with it for 1-5 hours. 6. Cutting down disks. 7. The final annealing at a temperature of drives 250-400 ^{° C} with a holding time there for 1-5 hours.

Прессование слитков разбивает литую структуру и дробит на более мелкие частицы интерметаллиды, что при последующей термообработке полуфабрикатов облегчает их растворение в матрице сплава. Pressing the ingots breaks the cast structure and crushes the intermetallic particles into smaller particles, which during subsequent heat treatment of the semi-finished products facilitates their dissolution in the alloy matrix.

Дальнейшая горячая и холодная обработка давлением с большими степенями деформации обеспечивает хорошую проработку металла и, как следствие этого, дает возможность получать в готовых дисках однородную структуру. Further hot and cold pressure treatment with large degrees of deformation provides a good study of the metal and, as a result of this, makes it possible to obtain a homogeneous structure in the finished disks.

Введение предварительного отжига позволяет снизить скорость рекристаллизации и склонность к росту зерна при окончательном отжиге дисков. The introduction of preliminary annealing reduces the rate of recrystallization and the tendency to grain growth during the final annealing of disks.

Совокупность предлагаемых известных операций технологического процесса позволяет получить новых технический результат, а именно мелкозернистую рекристаллизованную структуру с равномерным распределением дисперсных частиц интерметаллидов в подложке жесткого магнитного диска. The combination of the proposed known operations of the technological process allows to obtain new technical result, namely, a fine-grained recrystallized structure with a uniform distribution of dispersed intermetallic particles in the substrate of a hard magnetic disk.

П р и м е р. Из алюминиевого сплава состава (мас.доля): Mg 3,0-5,0 Be 3^.10^-4-3^.10^-3 Mn 0,02-0,06 Cr 0,02-0,06 Ti 0,02-0,06 Zr 0,02-0,06 V 0,02-0,06 Fe 0,01 Si 0,01 Cu 0,01 Al остальное были изготовлены две партии подложек жестких магнитных дисков. Одна партия по предлагаемому способу и для сравнения вторая по известной технологии.PRI me R. From an aluminum alloy composition (mass fraction): Mg 3.0-5.0 Be 3 ^. 10 ^-4 -3 ^. 10 ^-3 Mn 0.02-0.06 Cr 0.02-0.06 Ti 0.02-0.06 Zr 0.02-0.06 V 0.02-0.06 Fe 0.01 Si 0, 01 Cu 0.01 Al the rest were made two batches of substrates of hard magnetic disks. One batch of the proposed method and for comparison, the second by known technology.

Данные металлографического контроля обеих партий представлены в таблице. Data metallographic control of both parties are presented in the table.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ изготовления подложек из алюминиевого сплава для носителей магнитной записи позволяет получать заготовки с мелкозернистой структурой и равномерно распределенными частицами интерметаллидов размером не более 2 мкм. As can be seen from the table, the proposed method of manufacturing substrates of aluminum alloy for magnetic recording media allows to obtain blanks with a fine-grained structure and uniformly distributed intermetallic particles no larger than 2 microns in size.

Такая структура основы жесткого магнитного диска дает возможность изготавливать диски со сверхвысокой емкостью и плотностью записи. This structure of the basis of the hard magnetic disk makes it possible to produce disks with ultra-high capacity and recording density.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A SUBSTRATE FROM ALUMINUM BASED FOR A MAGNETIC RECORDING MEDIA, including hot pressing, cold rolling and recrystallization annealing, characterized in that after hot pressing, annealed pressed semi-finished products and hot rolling are annealed, and after cold rolling, preliminarily rolled.