WO2014010678A1 - ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法およびケースボディ用素形材 - Google Patents

Description

ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法およびケースボディ用素形材

　本発明は、コンピュータなどのハードディスクドライブ装置のケースの本体（ケースボディ）に使用されるアルミニウム合金製素形材の製造方法に関し、特に鍛造を適用して素形材を製造する方法に関するものである。
　本願は、２０１２年７月１２日に日本に出願された特願２０１２－１５６９７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　よく知られているように、ハードディスクドライブ装置は、円盤状の磁気ディスク（ハードディスク）に記録されたデータの読み出し、書き込みを行うための装置である。このハードディスクドライブ装置は、一般には、ハードディスク、ならびにハードディスクドライブのための各種の機能部品、例えばハードディスクを回転させるためのスピンドルモータなどのモータと、ハードディスクの盤面からのデータの読み出し／書き込みのためのヘッドと、ヘッド位置を移動させるためのアクチュエータなどの機能部品が、ケース内に収納された構成とされている。このようなハードディスクドライブ装置のケースは、通常は薄い四角形状の箱型に作られるのが一般的である。そして、そのケースは、上面が開放された有底の薄い箱型をなすケースボディ（ベースと称することもある）と、そのケースボディの開放側（上面）を閉じる板状のカバーとによって構成されるのが通常である。そしてケースボディの内側に、ハードディスクおよび前記機能部品を収納する収納空間が区画形成されている。（例えば特許文献１参照）。

　このようなハードディスクドライブ装置ケースにおけるケースボディ（ベース）の代表的な一例について、その基本的な形状の概略の一例を、図１～図３に示す。

　図１～図３において、ケースボディ１は、平面的に見て長方形をなす平板状の底面部３の周辺部（連続する4辺）が、底面部３の厚み方向と平行な方向に立ち上がって、四角環状に連続する側壁部（外郭部）５が形成されて、全体として一方の側の面（底面部３の厚み方向と平行な方向の一方の側の面；図示の例では上面側）が開放された有底の薄型方形箱状に作られている。これらの底面部３と側壁部（外郭部）５とによって、ハードディスク及び前述のモータ、ヘッド、アクチュエータなどの機能部品を収容する収納空間６が区画形成されている。

底面部３の長さ方向の一方の側には、ハードディスク取り付け位置に対応する大径ボス部９が円形隆起台状に形成され、さらにその大径ボス部９の中央部からは、前記モータを取り付けるための小径ボス部１１が突出形成されている。また底面部３の隅部（大径ボス部９近傍の隅部）付近には、側壁部５から連続するエアフィルタ保持部１３が形成されている。さらに、底面部３の長さ方向の他方の側においては、前記カバーを取り付けるための螺子部となるピン７が複数の個所において立ち上げられている。なお実際のケース製品においては、各部に、より微細な形状が付与されたり、上記以外の細かい凸部や凹部が形成されるのが通常であるが、ここでは基本的な部分のみを示し、細部形状については省略している。

一方、ハードディスクドライブ装置ケースにおけるカバーは、特に図示していないが、例えば単純な平板長方形状に作られる。カバーは、ケースボディ１の開放側に被せられ、ピン７を利用してケースボディ１に取り付けられ、かつカバーの周辺部分とケースボディ１の側壁部５の上縁面との間がガスケットなどのシール部材によってシールされて、ケースボディ１の収納空間６が密封される。

　このような形状のハードディスクドライブ装置のケースボディ１は、厚肉の部分と、薄肉の部分とが混在しており、しかも最も厚肉の部分と最も薄肉の部分との厚みの差が大きいのが通常である。なおここで、ケースボディ１の厚み（肉厚）とは、底面部３の板面に対して直交する方向（すなわち底面部３の厚み方向と平行な方向）での寸法を意味するものとする。

　一般的なケースボディ１では、最も厚みが大きい部分は、側壁部５であり、一方最も薄肉の部分は底面部３である。実際のケースボディ１における各部の厚みは、製品によっても異なるが、通常は側壁部５の厚みｔａに対して底面部３の厚みｔｂが３０％程度以下である。さらに具体的な寸法代表例を挙げれば、最も厚い側壁部５の厚みｔａが５ｍｍ程度、最も薄い底面部３の厚みｔｂが０．７ｍｍ程度であり、この場合、厚みｔａに対する厚みｔｂの比は１４％である。

　この種のハードディスクドライブ装置ケースについては、外部の塵埃や湿気が侵入しないように、密封性が優れていることが要求される。そして良好な密封性を維持するためには、ケースが変形しにくいこと、したがって剛性が高いことが必要とされる。

また、ハードディスクドライブ装置を構成する各部品の取り付け精度も高いことが必要であり、そのためには、ケース内各部の寸法精度が高いことが望まれる。そのためには、ケース素材として、成形性が優れていること、また最終的な仕上げ加工などにおける切削性に優れていること、また細部形状が安定して維持されるように、高強度を有することも必要であり、さらには各構成部品を取り付ける際の接合性も良好であることが必要である。

　その他、熱変形の防止などの観点から、放熱性（熱伝導性）が良好であることが望まれ、さらには電子機器の軽量化の観点から、軽量性も重視される。

これらの要求特性から、ハードディスクドライブ装置ケースにおけるケースボディおよびカバーとしては、一般にはアルミニウム合金を使用することが多い。

そして従来この種のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースのケースボディは、ダイカストによってアルミニウム合金溶湯から直接的に素形材を鋳造し、そのダイカスト素形材に適宜切削加工などの仕上げ加工を施してケースボディに仕上げるのが通常であった（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。

特開３－２０７０５９号公報 特表２０１０－５２８４００号公報

　ハードディスクドライブ装置ケース、特にケースボディは、前述のように厚肉の部分と薄肉の部分とが混在し、しかもそれらの厚みの差が大きい。そのため、ダイカストによってケースボディを製造する場合には、ダイカスト用金型内にアルミニウム合金溶湯を圧入する際に、薄肉部にアルミニウム合金溶湯が充分に廻らず、そのため薄肉部に欠陥が生じたり、微細な形状部分を正確に形成することができなかったりすることが多い。その場合、薄肉部分や微細形状部分の寸法精度や強度が低くなり、その結果ハードディスクドライブ装置ケースとして密封性が悪くなったり、良品歩留まりが低くなってしまったりする問題がある。またダイカストによってケースボディを製造する場合、素材のアルミニウム合金としては、主にダイカスト時の湯流れ性の観点からその成分組成を選択せざるを得ず、そのためケースボディに要求される前述の諸特性、特に強度や剛性を必ずしも満足させ得ないことが多かったのが実情である。

　本発明は、以上の事情を背景としてなされたもので、ハードディスクドライブ装置ケースのケースボディとして、薄肉部に欠陥が生じにくいとともに、薄肉部や微細な形状部分を高い寸法精度で正確に成形することができ、しかも剛性、強度、被削性、接合性、密封性など、ハードディスクドライブ装置ケースボディに要求される諸特性を充分に満足させ得るような、ハードディスクドライブ装置ケースのアルミニウム合金製ケースボディを製造する方法、およびそれにより製造されるアルミニウム合金製ケースボディを提供することを課題とするものである。

　前述の課題を解決するべく、本発明者等は、アルミニウム合金製ケースボディの製造方法について種々実験、検討を重ねた結果、鍛造を適用することが最適であること、そしてその場合において、熱間鍛造もしくは冷間鍛造のいずれか一方を単独で適用するのではなく、熱間鍛造によって概略の形状の中間材まで鍛造し、さらに冷間鍛造によって、素形材に仕上げることが適切であること、しかもその場合に第１段目の熱間鍛造の後、直ちに第２段目の冷間鍛造を行なうことによって、冷間鍛造の金型からの抜熱によって急冷することが適切であることを見い出し、本発明をなすに至った。

　上記の目的を達成するために、本発明は以下の（１）～（１１）に記載した各態様を提供する。
（１）　一方の面が開放された有底箱状のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材を製造するための方法において：
アルミニウム合金からなる鍛造用素材について、熱間鍛造型を用いて熱間鍛造によって中間材まで型鍛造する第１段目鍛造工程と、
第１段目鍛造工程終了後、前記熱間鍛造型から前記中間材を取り出し、その中間材を冷間鍛造型の位置に移送して冷間鍛造型内に装入する移送工程と、
　前記中間材を、冷間鍛造によってハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材形状に型鍛造する第２段目鍛造工程と
を有し、
　前記移送工程から第２段目鍛造工程において、前記中間材を冷間鍛造型内に装入して冷間鍛造する間に、冷間鍛造型からの抜熱によって中間材を冷間鍛造温度に急冷する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

　上記（１）において、「素形材」とは、最終的にハードディスクドライブ装置ケースに使用するためのケースボディ製品に仕上げるための機械加工（表面の一部の切削加工や研磨加工）、ハードディスクやドライブ装置の各機能部品取り付けのための穴あけ加工などの機械加工、その他表面処理などを行なう前の段階の、塑性加工上がりのものを意味する。

ここで、熱間鍛造のみによってハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材形状に型鍛造した場合は、金型におけるケースボディの薄肉部や微細形状部分を形成するための部分の負担が極めて大きくなってしまう。すなわち、既に述べたようにハードディスクドライブ装置ケースボディは、厚肉部と薄肉部との厚みの差が大きく、またハードディスクドライブ装置の各構成部品を高精度で取り付けるために、高い寸法精度で微細形状を形成しておかなければならないが、熱間鍛造のみでは、薄肉部や微細形状部分を高精度で成形することは困難で、しかもそれらの部分では、局部的に材料の変形量が大きくなって加工発熱が大きくなり、その結果、たとえ素材温度を適切に調整しておいても、加工発熱により局部的溶融が生じてしまって、金型に対する焼き付きが生じたり、素材が局部的に脆化したりしてしまうおそれがある。

これに対して、上記（１）のように、熱間鍛造後に改めて冷間鍛造を行うという２段階鍛造法を適用すれば、熱間鍛造の段階では、得るべき素形材の形状にある程度近い中間材の形状、寸法まで成形し、その後の冷間鍛造にて、所用の素形材形状まで成形すれば良いから、薄肉部分や微細形状部分についての熱間鍛造時における負担を小さくして、上記の問題を回避することが可能となる。また、熱間鍛造型から取り出した後、第２段目鍛造工程の冷間鍛造型内に装入して冷間鍛造する際の冷間鍛造型からの抜熱によって急冷することによって、熱間鍛造後、冷間鍛造前において別の冷却手段によって中間材を冷却する必要がなくなり、別途冷却手段を設ける場合よりも設備コストが低減され、かつ熱間鍛造後に時間を置かずに直ちに冷間鍛造を行うことによって、生産効率を向上させることが可能となる。さらにまた、アルミニウム合金素材として、時効硬化が期待できるような合金を使用している場合には、熱間鍛造からその後の冷間鍛造用金型からの抜熱による急冷時に、時効硬化に寄与する元素の固溶を図り、すなわちいわゆる溶体化を図り、これによって冷間鍛造後の自然時効もしくは人工時効によって、より一層の高強度化を図ることが可能となる。

なおここで、厚肉、薄肉とは、有底箱状をなすケースボディ用素形材における開放側に対して反対側の面（底面部）の板面に対して直交する方向の断面の厚み寸法を厚みとし、その断面の厚み寸法の大小を意味するものとする。

（２）　前記（１）のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
　前記鍛造用素材のアルミニウム合金の固相線温度をＴ℃として、前記第１段目鍛造工程の熱間鍛造を、〔Ｔ－１００〕℃以上でかつ〔Ｔ－５０℃〕以下の範囲内の温度で行い、かつ前記第２段目鍛造工程の冷間鍛造を８０℃以下の温度で行い、しかも前記第１段目鍛造工程終了後の移送工程から第２段目鍛造工程までの冷却過程おける、〔Ｔ－１００〕℃の温度から８０℃以下までの平均冷却速度を、５０℃／ｓｅｃ以上とする、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

　上記（２）のように、第１段目鍛造工程の熱間鍛造の温度条件を定め、かつその後の冷間鍛造用金型からの抜熱による冷却過程での冷却条件を定めておけば、既に述べたようにアルミニウム合金素材として時効硬化が期待できるような合金を使用している場合に、その熱間鍛造―急冷の過程で、時効硬化に寄与する元素の固溶を図り、すなわちいわゆる溶体化を図り、これによって冷間鍛造後の自然時効もしくは人工時効によって、より一層の高強度化を図ることが可能となる。

（３）　前記（１）、（２）のうちのいずれかのアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において、
少なくとも前記移送工程および第２段目鍛造工程において、前記冷間鍛造型を８０℃以下に冷却しておく、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

（４）　前記（１）～（３）のうちのいずれかのアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において、
製造すべき前記ケースボディ用素形材が、薄板状の平坦な底面部と、その底面部の縁部から底面部の板面に対し一方の側に向けて立ち上がる側壁部とを有し、かつ底面部と側壁部とによって区画される窪んだ空間が、ハードディスク及びハードディスクドライブ装置の機能部品を収容するための収納空間であり、
前記第１段目鍛造工程で、板状の素材の少なくとも一部を減肉させて、前記収納空間となるべき中間凹部を形成し、
前記第２段目鍛造工程で、前記中間凹部の底面をさらに減肉させて、前記収納空間を形成する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

（５）　前記（４）のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において、
製造するべき前記素形材が、その底面部における板面に対し直交する方向への厚み寸法をｔ_２、同じ方向への前記側壁部の寸法をｔａとしたとき、
ｔ_２≦０．３×ｔａ
の条件を満たすものである、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

（６）前記（５）のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において、
　素材における厚みをｔ_０、
　第１段目鍛造工程終了後の中間材における、前記中間凹部の底面部位の厚みをｔ_１、
　第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材の底面部の厚みをｔ_２とし、
さらに、
Δｔ_１＝ｔ_０－ｔ_１
Δｔ_０＝ｔ_０－ｔ_２
とすれば、
Δｔ_１≧０．８×Δｔ_０
の条件を満たし、しかも、
Δｔ_１／ｔ_０≧０．６
の条件を満たす、請求項５に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

（７）前記（１）～（６）のいずれかに記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
前記第１段目鍛造工程で、鍛造用素材の少なくとも一部に背圧を加えて熱間鍛造する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

　ここで、第１段目鍛造工程の熱間鍛造において背圧を付与する部位としては、熱間鍛造上がりの中間材において厚肉部となる部位、たとえば側壁部となる部位を選定し、薄肉部となる部位、たとえば底面部となる部位には背圧を付与しないことが好ましい。すなわち、本発明において製造対象としているハードディスクドライブ装置ケースボディは、厚肉部と薄肉部とが混在し、かつ最厚肉部と最薄肉部との厚みの差が大きいが、厚肉部となる部位に背圧を付与する一方、薄肉部には背圧を付与しないことによって、薄肉部や、その薄肉部に付随する微細形状部分を高い寸法精度で成形しながらも、厚肉部に充分な厚みを付与することが可能となる。またその場合、背圧を付ない場合と比較して、小さい鍛造荷重で高い寸法精度を得ることが可能となる。

（８）　前記（１）～（７）のうちのいずれかのアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、Ｓｉ：５～１２％（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１～１．０％、Ｃｕ：１．０％未満、Ｍｇ：０．３～１．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｓｉ共晶系合金を用いる、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

このようなＡｌ－Ｓｉ共晶系合金は、熱間鍛造による第１段目鍛造工程後の急冷によってＭｇなどの元素を固溶（溶体化）させ、第２段目鍛造後の自然時効あるいは人工時効によって高い強度および剛性を確保することが可能となり、またそればかりでなく、鍛造性に優れ、また被削性、溶接性も優れているため、本発明のハードディスクドライブ装置ケースボディ用素材に最適である。

（９）　前記（１）～（７）のうちのいずれかのアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、６０００系合金、７０００系合金、２０００系合金のうちから選ばれた１種の合金を用いる、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

　これらの６０００系合金、７０００系合金、２０００系合金も、前述のＡｌ－Ｓｉ共晶系合金と同様に、熱間鍛造による第１段目鍛造工程後の急冷によってＭｇなどの元素を固溶（溶体化）させ、第２段目鍛造後の自然時効あるいは人工時効によって高い強度および剛性を確保することが可能となる。

（１０）　前記（１）～（７）のうちのいずれかのアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、１０００系合金を用いる、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。

　この１０００系合金（純アルミニウム系合金）を用いた場合、熱間鍛造による第１段目鍛造工程後の急冷によって結晶粒を微細化させ、比較的高い強度および剛性を得ることが可能となる。

（１１）　前記前記（１）～（１０）のうちのいずれかの製造方法によって製造されたアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材。

　本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法によれば、ハードディスクドライブ装置ケースに使用されるケースボディの素形材として、薄肉部に欠陥が生じにくいとともに、薄肉部や微細な形状部分についても高い寸法精度で正確に成形することができ、しかも剛性、強度、被削性、接合性、密封性など、ハードディスクドライブ装置ケースボディに要求される諸特性を充分に満足させ得るアルミニウム合金製ケースボディ用素形材を、確実かつ容易に得ることができる。

本発明の方法によって得るべきアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディの一例を概略的に示す斜視図である。 図１のII－II線における縦断面図である。 図１のIII－III線における縦断面図である。 本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法の一実施形態を示す略解図である。 本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法の一実施形態における各段階での素材の寸法変化を説明するための略解図である。 本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法の他の実施形態を示す略解図である。 本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法における第１段目鍛造工程で使用される熱間鍛造型の一例を、上型が上死点に位置する状態（金型開放状態）で示す縦断面図である。 図７に示される熱間鍛造型の一例を、上型が下死点に位置する状態（金型クローズ状態）で示す縦断面図である。 本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法における第２段目鍛造工程で使用される冷間鍛造用の下型の一例を示す斜視図である。

　以下、本発明のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材製造方法の実施形態について、詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は例示に過ぎず、本発明がこれらの実施形態に限定されないことはもちろんである。また以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴的な部分を拡大して示している場合や、特徴的でない細部を省略している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

先ず本発明の製造方法において、鍛造用素材として用いるアルミニウム合金について説明する。

〔素材アルミニウム合金〕
　ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の素材（鍛造用素材）としては、鍛造可能なアルミニウム合金であれば特に限定されないが、本発明方法の場合、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）を終了した熱間鍛造材（中間材）に、第２段目鍛造工程の冷間鍛造を施す際の冷間鍛造型からの抜熱による急冷を利用して、溶体化効果を期待することができる。そこで素材のアルミニウム合金としては、時効析出による硬化（時効硬化）を図り得るアルミニウム合金を選択することが望ましい。すなわち、時効硬化に寄与し得る元素を含有するアルミニウム合金を用い、第１段目鍛造工程の後の移送工程における急冷による溶体化効果を積極的に利用して、時効硬化に寄与する元素を固溶させ、その後の自然時効（場合によっては人工時効）により前記元素を析出させて高強度化が図れるようなアルミニウム合金を選択し、ハードディスクドライブ装置ケースボディ用の素材として用いることが望ましい。

このような溶体化―時効による高強度化が可能でかつ鍛造に適したアルミニウム合金としては従来から種々のものが知られている。例えばＡｌ－Ｓｉ共晶系合金、とりわけＡｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系を基本成分とする“ＡＨＳ”合金（登録商標）がある。またいわゆる６０００系のＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金、７０００系のＡｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系合金もしくはＡｌ－Ｚｎ－Ｍｇ―Ｃｕ系合金、さらには２０００系のＡｌ－Ｃｕ系合金などがあり、これらのいずれも本発明のケース用素材として使用可能である。
なお上記の“ＡＨＳ”とは、高強度高耐磨耗性アルミニウム合金（aluminum alloy for high strength and high wear resistance use） についての昭和電工株式会社の登録商標である。
また、上記の６０００系の合金とは、日本のＪＩＳ規格や、米国のＡＡ規格、あるいはドイツのＤＩＮ規格などにおいて、４桁の合金番号として、頭の数字が“６”である合金を意味する。また７０００系の合金、２０００系の合金とは、同様な規格において、４桁の合金番号として、それぞれ頭の数字が“７”、“２”である合金を意味する。

但し、本発明においてケースボディ用素材として使用されるアルミニウム合金は、溶体化―時効による高強度化が可能な合金に限定されるものではなく、さほど高強度や高い剛性が要求されない場合においては、例えば１０００系合金、すなわち純アルミ系合金を使用することも許容される。

次に上記の各系のアルミニウム合金についてより詳細に説明する。

　＜Ａｌ－Ｓｉ共晶系合金＞
　前述の“ＡＨＳ”合金で代表されるＡｌ－Ｓｉ共晶系合金は、マトリックス中に共晶Ｓｉ粒子が晶出している合金である。その成分組成としては、Ｓｉ：５～１２％（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１～１．０％、Ｃｕ：１．０％未満（０％を含む）、Ｍｇ：０．３～１．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなることが望ましい。このようなＡｌ－Ｓｉ共晶系合金は、前述のように、熱間鍛造による第１段目鍛造工程後の第２段目鍛造工程への移送工程での急冷によってＭｇなどの元素を固溶（溶体化）させ、第２段目鍛造後の自然時効あるいは人工時効によって高い強度および剛性を確保することが可能となる。またそればかりでなく、鍛造性に優れ、また被削性、溶接性も優れているため、本発明のハードディスクドライブ装置ケースボディ用素材に最適である。

このようなＡｌ－Ｓｉ共晶系合金の望ましい成分組成を上述のように規定した理由は次の通りである。

Ｓｉ：
Ｓｉは、マトリックス中に共晶Ｓｉとして分布し、剛性を向上させ、Ｍｇと共存してＭｇ₂Ｓｉ粒子を析出してアルミニウム合金の強度を向上させる。また、マトリックス中に共晶Ｓｉ粒子が分散することにより、切屑の分断性が良好となり、快削性を向上させる。Ｓｉが５％未満では、これらの効果が充分に得られなくなり、一方Ｓｉが１２％を越えれば、初晶Ｓｉが晶出して、鍛造性を低下させてしまう。そこでＳｉは、５～１２％の範囲内とすることが好ましい。なおＳｉ量は、５～１２％の範囲内でも、９～１２％の範囲内がより好ましく、さらに１０～１１％の範囲内が好ましい。

なお、共晶Ｓｉ粒子の粒径は、８μｍ以下が好ましい。共晶Ｓｉ粒子の粒径が８μｍを越えれば、鍛造性が低下してしまう。なお、共晶Ｓｉ粒子の粒径は、より好ましくは、０．４～５．５μｍの範囲内、さらに好ましくは０．８～５．５μｍの範囲内とする。ここで、「共晶Ｓｉ粒子の粒径が８μｍ以下、あるいは０．４～５．５μｍの範囲内、もしくは０．８～５．５μｍの範囲内」とは、実質的な粒径分布がこれらの範囲内ということであり、例えば、４００倍程度の顕微鏡組織観察写真の画像処理法により測定した全共晶Ｓｉ粒子のうちの９５％以上、好ましくは９８％以上の個数の共晶Ｓｉ粒子がこれらの範囲内であることを意味する。

Ｆｅ：
Ｆｅは、Ａｌ－Ｆｅ系やＡｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系の粒子を析出させ、第１段目鍛造（熱間鍛造）時に再結晶粒を微細化させ、その後の第２段目鍛造（冷間鍛造）工程の鍛造加工性を向上させ、複雑かつ微細な形状に容易に加工することが可能となる。０．１％未満のＦｅ含有量ではこの効果が小さく、一方１．０％を超えれば、Ａｌ－Ｆｅ系やＡｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系粗大晶出物が増加して、鍛造性を低下させるから、Ｆｅ量は０．１～１．０％の範囲内が好ましい。なおＦｅ量は、好ましくは０．１～０．５％，より好ましくは０．２１～０．３％とする。

Ｃｕ：
Ｃｕを含有させれば、ＣｕＡｌ₂粒子を析出させてアルミニウム合金の強度向上に寄与する。Ｃｕの含有量が１％以上では、鍛造性が低下するから、Ｃｕの含有量は１％未満とすることが好ましい。なおＣｕ含有量は、より好ましくは０．９％以下，さらに好ましくは０．５％未満とする。但し、Ｃｕは、実質的に含有させなくても良い。すなわち、Ｃｕは０％、もしくは不可避的不純物として微量含有するだけであってもよい。

Ｍｇ：
Ｍｇを含有させれば、Ｓｉと共存してＭｇ₂Ｓｉ粒子を析出させてアルミニウム合金の強度向上に寄与する。Ｍｇ量が０．３％未満では強度向上の効果が小さく、一方Ｍｇ量が１．５％を越えれば鍛造性が低下する。したがってＭｇ量は、０．３～１．５％の範囲内が好ましい。なおＭｇ量は、より好ましくは０．４～１．０％の範囲内とする。

　残部：
　Ａｌ－Ｓｉ共晶系合金におけるＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇの各元素の残部は、基本的にはＡｌおよび不可避的不純物であれば良いが、上記各元素のほか、さらに、Ｍｎ：０．１～１％（好ましくは０．２～０．４％）、Ｃｒ：０．０４～０．３％（好ましくは０．１５～０．２５％）、Ｚｒ：０．０４～０．３％（好ましくは０．１～０．２％）、Ｖ：０．０１～０．１％（好ましくは０．０５～０．１％）、のうちの１種又は２種以上を含有していても良い。これらの元素を添加すれば、Ａｌ－Ｍｎ系やＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系、あるいはＡｌ－Ｃｒ系やＡｌ－Ｃｒ－Ｆｅ－Ｓｉ系，Ａｌ－Ｚｒ系，Ａｌ－Ｖ系の粒子を析出させ、第１段目鍛造（熱間鍛造）時に再結晶粒を微細化させ、その後の第２段目鍛造（冷間鍛造）工程の鍛造加工性を向上させ、複雑かつ微細な形状により容易に加工することが可能となる。

　さらに、上記のＡｌ－Ｓｉ共晶系合金においては、Ｔｉ：０．０１～０．３％（好ましくは０．０１～０．２％，より好ましくは０．００２～０．１％）、Ｂ：０．０００１～０．０５％（好ましくは０．００５～０．１％）、Ｓｒ：０．００１～０．２％（好ましくは０．００５～０．１％，より好ましくは０．００５～０．０５％）のうち１種又は２種以上を含有していてもよい。Ｔｉ、Ｂを添加すれば、鋳塊の組織を微細化し、鋳造時の鋳塊割れを防止し、さらに鍛造性を向上させることができる。またＳｒを添加すれば、共晶Ｓｉを微細化して、鍛造性を向上させることができる。

＜６０００系合金＞
一方、本発明の製造方法において、鍛造用素材として６０００系合金を用いる場合、ＪＩＳ規格あるいはＡＡ規格、ＤＩＮ規格、あるいはＩＳＯ規格などにおいて規定されている６×××番台の合金、例えばＪＩＳ　６０６１合金、ＪＩＳ　６０６３合金、ＪＩＳ　６０８２合金、ＪＩＳ　６０６０合金、ＪＩＳ　６Ｎ０１合金などのうちから適宜選択できる。本発明においては、例えば、Ｓｉ：０．３％～１．０％、Ｃｕ：０．２％～０．６％、Ｍｇ：０．８％～１．５％、Ｃｒ：０．１４％～０．３％、Ｍｎ：０．１４％～０．３％、Ｆｅ０．１８％～０．５０％、残部がＡｌと不可避的不純物からなる合金を用いることが望ましい。

このような本発明において使用し得る６０００系合金の望ましい成分組成について次に説明する。

　Ｓｉ：
　Ｓｉは、Ｍｇと共存してＭｇ_２Ｓｉ系析出物を形成し、最終製品であるケースボディの強度向上に寄与する。Ｓｉ量が０．３％未満では、析出強化の効果が少なくなり、一方Ｓｉ量が１．０％を越えれば、Ｓｉの粒界析出が多くなって、粒界脆化が生じやすくなり、最終製品の靭性を低下させることとなるから、Ｓｉ量は０．３％～１．０％の範囲内が好ましい。

　Ｃｕ：
　Ｃｕは、Ｍｇ_２Ｓｉ系析出物の見かけの過飽和量を増加させ、Ｍｇ_２Ｓｉ析出量を増加させることにより最終製品の時効硬化を促進させるが、Ｃｕ量が０．２％未満では、十分な効果が得られず、一方Ｃｕ量が０．６％を越えれば、耐食性を低下させるから、Ｃｕ量は０．２％～０．６％の範囲内が好ましい。

　Ｍｇ：
　Ｍｇは、Ｓｉと共存してＭｇ２Ｓｉ系析出物を形成し、最終製品であるケースボディの強度向上に寄与する。Ｍｇ量が０．８％未満では、析出強化の効果が小さく、一方Ｍｇ量が１．５％を越えれば、最終製品の靭性を低下させるから、Ｍｇ量は０．８％～１．５％の範囲内が好ましい。

　Ｃｒ：
　Ｃｒは、ＡｌＣｒＳｉ相として晶出し、晶出しないＣｒは、析出して再結晶抑制に寄与するが、Ｃｒ量が０．１４％未満では、上述した効果が少なくなり、一方Ｃｒ量が０．３％を越えれば、巨大金属間化合物が生じ脆化するおそれがあるから、Ｃｒ量は０．１４％～０．３％の範囲内が好ましい。

　Ｍｎ：
Ｍｎは、ＡｌＭｎＳｉ相として晶出し、晶出しないＭｎは、析出して再結晶抑制に寄与するが、Ｍｎ量が０．１４％未満では、上述した効果が少なくなり、一方Ｍｎ量が０．３％を越えれば、巨大金属間化合物が生じて脆化するおそれがあるから、Ｍｎ量は０．１４％～０．３％の範囲内が好ましい。

　Ｆｅ：
　Ｆｅは、ＡｌＦｅＳｉ相として晶出して、結晶粒粗大化防止し、焼入れ感受性を減少させ、また強度と靭性を向上させ、耐食性の向上にも寄与するが、Ｆｅ量が０．１８％未満では、その効果が小さくなり、一方Ｆｅ量が０．５０％を越えれば、上記の効果がなくなるから、Ｆｅ量は０．１８％～０．５０％の範囲内が好ましい。

　残部：
　その他は、基本的には、Ａｌおよび不可避的とすれば良いが、強度向上のために、Ｚｎを０．０５～０．２０％、Ｎｉを０．０５～０．１５％、Ｚｒを０．０５～０．１５％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有しても良い。

　さらに６０００系合金についても、前述のＡｌ－Ｓｉ共晶合金の場合と同様に、鋳塊組織の微細化もしくはＡｌ－Ｓｉ共晶粒子の微細化を通じて鍛造性を向上させるために、Ｔｉ：０．０１～０．３％（好ましくは０．０１～０．２％，より好ましくは０．００２～０．１％）、Ｂ：０．０００１～０．０５％（好ましくは０．００５～０．１％）、Ｓｒ：０．００１～０．２％（好ましくは０．００５～０．１％，より好ましくは０．００５～０．０５％）のうち１種又は２種以上を含有していてもよい。

＜７０００系合金＞
本発明の製造方法において、鍛造用素材として７０００系合金を用いる場合、ＪＩＳ規格あるいはＡＡ規格、ＤＩＮ規格、あるいはＩＳＯ規格などにおいて規定されている７×××番台の合金、例えばＪＩＳ　７００１合金、ＪＩＳ　７０５０合金、ＪＩＳ　７０７５合金、ＪＩＳ　７４７５合金、ＪＩＳ　７Ｎ０１合金などのうちから適宜選択できる。本発明においては、例えば、Ｚｎ：３％～１０％、Ｍｇ：１．０％～３．０％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｆｅ：１．５％以下、残部がＡｌと不可避的不純物からなる合金、あるいはこれらの元素のほかさらにＣｕ：０．２％～２．６％を含有する合金を用いることが望ましい。

＜２０００系合金＞
本発明の製造方法において、鍛造用素材として２０００系合金を用いる場合、ＪＩＳ規格あるいはＡＡ規格、ＤＩＮ規格、あるいはＩＳＯ規格などにおいて規定されている２×××番台の合金、例えばＪＩＳ　２０１４合金、ＪＩＳ　２０１７合金、ＪＩＳ　２０２４合金、ＪＩＳ　２２１８合金、ＪＩＳ　２６１８合金などのうちから適宜選択できる。本発明においては、例えば、Ｃｕ：１．５％～５．０％、Ｍｇ：０．２％～１．８％、Ｓｉ：０．２％～１．２％、Ｆｅ：１．５％以下、残部がＡｌと不可避的不純物からなる合金、あるいはこれらの元素のほかさらにＭｎ：０．３％～１．２％を含有する合金を用いることが望ましい。

＜１０００系合金＞
　また本発明のハードディスクドライブケース素材に純アルミ系合金を用いる場合、ＪＩＳ規格あるいはＡＡ規格、ＤＩＮ規格、あるいはＩＳＯ規格などにおける１×××番台の合金、例えばＪＩＳ　１０５０合金、ＪＩＳ　１１００合金、ＪＩＳ　１０６０合金、ＪＩＳ　１２００合金、ＪＩＳ　１Ｎ００合金などのうちから適宜選択できる。その場合、本発明においては、例えば、Ｆｅを１％以下、Ｓｉを０．５％以下、Ｍｎを０．０５％以下に規制し、残部がＡｌおよびその他の不可避的不純物とした合金を用いることが好ましい。

〔製造方法の概要〕
本発明のハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法を実施するに当たっては、前述のようなアルミニウム合金からなる板状の鍛造用素材に対し、熱間型鍛造による第１段目鍛造を施して、ケースボディの素形材の形状、寸法にある程度近い形状、寸法を有する中間材に鍛造成形し、続いてその中間材を熱間鍛造型から取り出し、その中間材を直ちに冷間鍛造型の位置に移送して冷間鍛造型内に装入し、中間材に対して冷間型鍛造による第２段目鍛造を施し、ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材に仕上げる。ここで、第１段目鍛造終了後、中間材を冷間型鍛造型に装入して冷間での第２段目鍛造を施すに当たっては、既に述べたように、冷間鍛造型からの抜熱によって中間材を急冷する。

　なお製造すべきケースボディ用素形材の形状の一例の概略は、図１～図３を参照して説明したケースボディに近いものである。すなわち、最終的な切削加工などの仕上げ加工によって、ケースボディに仕上げることが可能な形状、寸法のもである。そこで以下の説明では、図１～図３に示したケースボディを、ケースボディ用素形材とみなし、ケースボディ用素形材の各部の名称、符号についても、煩雑さを避けるため、図１～図３におけるケースボディの各部と同じ名称、符号を用いることとする
基本的には、ケースボディ用素形材は、例えば方形長板状の薄くかつ平坦な底面部３と、その底面部３の縁部から底面部の板面に対し一方の側に向けて立ち上がるとともに角環状に連続する側壁部（外郭部）５とを有し、かつ底面部と側壁部とによって区画される窪んだ空間６が、ハードディスク及びハードディスクドライブ装置の機能部品を収容するための収納空間に相当する。
また製造すべきケースボディ用素形材の各部の目標寸法も、図１～図３を参照してケースボディについて説明したと同様に、例えば、最も厚い側壁部５の厚みｔａに対する最も薄い底面部３の厚みｔｂの割合は、望ましくは３０％以下である。
すなわち次の式
ｔ_２≦０．３×ｔａ
を満たすことが好ましい。
具体的な代表例を挙げれば、最も厚い側壁部５の厚みｔａが５ｍｍ程度、最も薄い底面部３の厚みｔｂが０．７ｍｍ程度とされ、この場合、厚みｔａに対する厚みｔｂの割合は１４％である。

本発明のハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法の代表的な実施形態の一例について、図４、図５を参照して説明する。

図４、図５において、本実施形態における鍛造用素材２０は、平面的に見て長方形状をなす所定厚みの平板状のものであり、前述のような成分組成を有するアルミニウム合金によって構成されている。この平板状の鍛造用素材２０の板面寸法は、次に述べる第１段目鍛造（熱間鍛造）における下型のキャビティに装入し得る寸法、いいかえれば、最終的に得るべきケース用素形材（図１～図３参照）の外形の平面寸法とほぼ同等の寸法に定められている。一方、平板状素材２０の厚みｔ_０は、最終的に得るべきケースボディ用素形材３０の全体的な厚み（ケースボディ素形材の最も厚い部分すなわち側壁部５の厚みｔａに相当）と同等かまたはそれより小さい寸法であってもよいが、本実施形態の場合は、後に改めて説明するように、側壁部５を増肉させるように第１段目鍛造を施す関係上、平板状の素材２０の厚みｔ_０は、ケースボディ１の側壁部５の厚みｔａよりも小さい厚みとしている。具体的には、素材２０の厚みｔ_０は、２～１０ｍｍ程度、代表的には３ｍｍ程度とされる。

このような平板状の鍛造素材２０を、図示しない加熱炉などによって所要の熱間鍛造温度に予備加熱して、鍛造機２２における熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａに装入し、熱間鍛造用上型２４Ａを降下させて、第１段目鍛造を行なう。

ここで本実施形態においては、鍛造機２２は、同一の鍛造機内において第１段目鍛造（熱間鍛造）と第２段目鍛造（冷間鍛造）とが可能となるように、熱間鍛造型を構成する熱間鍛造用上型２４Ａおよび熱間鍛造用下型２４Ｂと、冷間鍛造型を構成する冷間鍛造用上型２６Ａおよび冷間鍛造用下型２６Ｂとを並列状に配置し、熱間鍛造済みの材料を熱間鍛造用下型２４Ｂから取り出して図示しない移送機構によって冷間鍛造用下型２６Ｂの位置に移送し、直ちに冷間鍛造用下型２６Ｂに装入し得る構成としている。このような移送機能を有する鍛造機を、トランスファ付き鍛造機と称する。このトランスファ付き鍛造機２２は、その上プレート２２Ａの下側に熱間鍛造用上型２４Ａおよび冷間鍛造用上型２６Ａが並列状に取り付けられ、下プレート２２Ｂの上側に熱間鍛造用下型２４Ｂおよび冷間鍛造用下型２６Ｂが並列状に取り付けられていて、図示しない加圧昇降機構によって上プレート２２Ａが昇降することによって熱間鍛造用上型２４Ａおよび冷間鍛造用上型２６Ａが昇降し得るように構成されている。

第１段目鍛造工程は、基本的には、ケースボディ用素形材３０の収納空間６となるべき中間凹部６Ａを形成するために、板状の素材２０の少なくとも一部を、熱間鍛造によって減肉させる工程である。もちろん実際には、必要に応じて、ハードディスクや機能部品、あるいはカバーを取り付けもしくは支持するための部位、例えば図１～図３に示している、大径ボス部９、小径ボス部１１、エアフィルタ保持部１３、あるいはピン７などに相当する部位も、第１段目鍛造（熱間鍛造）工程において形成するのが通常である。
第１段目鍛造（熱間鍛造）工程では、前述のように熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａに素材２０を装入して、熱間鍛造用上型２４Ａを降下させ、キャビティ２４Ｂａ内の素材２０を熱間鍛造して、所定の中間形状、中間寸法の中間材２８に成形する。

　中間材２８は、基本的には、ケースボディ用素形材３０における底面部３となるべき板状の底面部３Ａと、その底面部３Ａの縁部から底面部３Ａの板面に対し一方の側に向けて立ち上がるとともに角環状に連続する側壁部（外郭部）５Ａとを有する形状とされる。そして底面部３Ｂと側壁部５Ａとによって区画される窪んだ空間６Ａが、収納空間６となる空間である。なお、図５には示していないが、中間材２８は、必要に応じて、ハードディスクや機能部品、あるいはカバーを取り付けもしくは支持するための部位を有するのが通常である。

ここで、中間材２８の形状および各部の寸法は、後に改めて説明するように、得るべきケースボディ用素形材の形状、寸法に近いことが好ましい。
具体的には、図５に示しているように、例えば第１段目鍛造工程（熱間鍛造）終了後の中間材２８における最も薄い部分（通常は底面部３Ａ）の厚みをｔ_１とし、また第２段目鍛造工程（冷間鍛造）終了後の素形材３０における最も薄い部分（通常は底面部３）の厚みをｔ_２とすれば、素材２０における厚みｔ_０から、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）上がりの中間材２８の最薄肉部の厚みｔ_１までの厚み減少量Δｔ_１（＝ｔ_０－ｔ_１）が、素材２０における厚みｔ_０から第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材３０の最薄肉部の厚みｔ_２までのトータル厚み減少量Δｔ_０（＝ｔ_０－ｔ_２）の８０％以上となるように、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）における加工量（厚み減少量）を定めることが望ましい。また鍛造の据え込み率（素材２０における厚みｔ_０から熱間鍛造上がりの最薄肉部の厚みｔ_１までの厚み減少率）で言えば、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）における据え込み率は、６０％以上とすることが好ましい。
まとめれば、
　素材における厚みをｔ_０、
　第１段目鍛造工程終了後の中間材２８における、前記中間凹部６Ａの底面部位３Ａの厚みをｔ_１、
　第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材３０の底面部３の厚みをｔ_２とし、
さらに、
Δｔ_１＝ｔ_０－ｔ_１
Δｔ_０＝ｔ_０－ｔ_２
とすれば、
Δｔ_１≧０．８×Δｔ_０
の条件を満たし、しかも、
Δｔ_１／ｔ_０≧０．６
の条件を満たすことが望ましい。
具体的な第1段目鍛造工程（熱間鍛造）上がりの中間材２８の厚みは、例えば、最も薄い部分（通常は底面部３Ａ）の厚みｔ_１が０．５～４．０ｍｍ程度（代表例としては１ｍｍ）、最も厚い部分（通常は側壁部５Ａ）の厚みｔａ´が４～２５ｍｍ程度（代表例としては５ｍｍ）である。

なお、最も厚い部分（通常は側壁部５Ａ）については、後に改めて説明するように、熱間鍛造時に背圧を付与することによって、素材厚みｔ_０から増肉させることが望ましく、このように第１段目鍛造工程で増肉させることによって、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）上がりの最も厚い部分（側壁部５Ａ）の厚みを、第２段目鍛造工程上がり（冷間鍛造上がり）のケースボディ素形材３０の最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａに近い厚みｔａ´としておくことが望ましい。具体的には、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）上がりの素形材３０における最厚肉部（側壁部５Ａ）の厚みｔａ´は、第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材３０の最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａの１００～１１０％の範囲内とすることが望ましい。

また第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の鍛造時における素材温度は、〔素材合金の固相線温度－５０℃〕以下でかつ〔素材合金の固相線温度－１００℃〕以上の範囲内とすることが望ましい。

第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の鍛造時における素材温度が〔素材合金の固相線温度－１００℃〕未満の低温であれば、材料の変形抵抗が大きなって、特に薄肉部や微細形状部分において、熱間鍛造上がりの中間材に欠肉などの不具合が発生するおそれがある。特にＡｌ－Ｓｉ共晶系合金や６０００系合金などの如く、第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材について時効硬化を図る素材合金を用いる場合には、第１段目鍛造時の素材温度が〔素材合金の固相線温度－１００℃〕未満の低温では、時効硬化に寄与する元素、例えばＭｇなどを十分に固溶させることができず、その結果、素形材について時効硬化による強度向上を図ることが困難となる。

一方、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の鍛造時における素材温度が、〔素材合金の固相線温度－５０℃〕を超える高温であれば、熱間鍛造時の塑性加工発熱による局所融解が生じて、金型に対する焼き付きが生じたり、強度低下を招いたりするおそれがある。特に本発明で対象としているハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造では、２段階鍛造を適用しても最薄肉部については第１段目鍛造で１ｍｍ程度まで大きく減肉する必要があり、しかもハードディスクドライブ装置の各構成部品取り付けのために微細形状をなす部分を形成しておかなければならない。このような大減肉部分や微細形状部分では、鍛造時の変形量が大きくなって加工発熱も大きくなり、そのためもともとの素材温度が高ければ、それらの個所で局所的溶融が生じやすくなってしまう。

これらの理由から、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の鍛造時における素材温度は、上記範囲内に調整することが望ましい。なお実際の製造工程においては、後に改めて説明するように、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の直前に、鍛造用素材を上記範囲内の温度に加熱してから、その素材を熱間鍛造型のキャビティに装入し、かつ熱間鍛造型をある程度の温度に予熱もしくは保持しておくことによって、熱間鍛造温度を上記範囲内に維持することが望ましい。

なおアルミニウム合金の固相線温度は、その成分組成によって異なるが、後述する実施例１においてＡｌ－Ｓｉ共晶系合金として使用している合金、すなわち、Ｓｉ：１０％、Ｆｅ：０．２５％、Ｃｕ：１．０％、Ｍｇ：０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系合金では、固相線温度は５４０℃であり、したがって熱間鍛造時の素材温度は、４９０～４４０℃の範囲内とすれば良い。

また実施例２において６０００系合金として使用している合金、すなわち、Ｓｉ：０．６％、Ｆｅ：０．２％、Ｃｕ：０．３％、Ｍｇ：１．０％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系合金では、固相線温度は約５８０℃であり、したがって熱間鍛造時の素材温度は、５３０～４８０℃の範囲内とすれば良い。
さらに、実施例４において７０００系合金として使用している合金、すなわち、Ｚｎ６．２％、Ｍｇ２．２％、Ｃｕ２．３％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系合金では、固相線温度は約４９０℃であり、したがって熱間鍛造時の素材温度は、３９０～４４０℃の範囲内とすれば良い。
　また実施例５において２０００系合金として使用している合金、すなわち、Ｃｕ４．０％、Ｓｉ０．６％、Ｍｇ０．６％、Ｍｎ０．７％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｃｕ系合金では、固相線温度は約５１０℃℃であり、したがって熱間鍛造時の素材温度は、４１０～４６０℃の範囲内とすれば良い。
　さらに実施例３において用いている純アルミ系（１０００系）合金では、固相線温度は約６４０℃であり、したがって熱間鍛造時の素材温度は、５４０～５９０℃の範囲内とすれば良い。

第１段目鍛造工程による熱間鍛造後は、移送工程として、中間材２８を熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａから取り出し、直ちに隣接する冷間鍛造用下型２６Ｂのキャビティ２６Ｂａ内に装入する。続いて第１段目鍛造工程として、冷間鍛造用上型２６Ａを降下させて中間材２８を冷間鍛造し、ケースボディ用素形材３０とする。

ここで、熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａから取り出された中間材２８は、取り出し直後は未だ高温となっているが、冷間鍛造用下型２６Ｂのキャビティ２６Ｂａ内に装入されて冷間鍛造する際に、冷間鍛造用下型２６Ｂに接してから、さらに冷間鍛造用上型２６Ａに接して冷間鍛造が進行する間に、これらの冷間鍛造型（冷間鍛造用下型２６Ｂおよび冷間鍛造用上型２６Ａ）により熱を奪われ（抜熱され）、急冷される。すなわち、中間材２８から冷間鍛造金型への熱の伝達（冷却）は、中間材２８を冷間鍛造金型内に装入して、中間材２８が冷間鍛造用下型２６Ｂおよび冷間鍛造用上型２６Ａの表面に接してから、中間材２８が冷間鍛造によって塑性変形される間を中心に、鍛造成形品が冷間鍛造金型から排出されるまでの間に渡って起こり、その間に中間材２８の熱が冷間鍛造金型の表面から金型内部へ移動して、８０℃以下の温度まで中間材２８は急速に冷却される。

素材として前述のような“ＡＨＳ”合金で代表されるＡｌ－Ｓｉ共晶系合金や６０００系合金などの如く、時効硬化型のＡｌ合金を使用している場合には、上記の熱間鍛造後の急冷によって、時効硬化に寄与する成分元素の固溶を図ること、すなわち溶体化を図ることができる。すなわち、いわゆるダイクエンチの効果を得ることができる。したがってその場合には、第２段目鍛造の後の自然時効によって高強度化を図ることが可能となる。なおもちろん場合によっては、また合金種によっては、後述するように、人工時効処理として熱処理を施しても良い。

　ここで、上記の熱間鍛造後の冷間鍛造型からの抜熱によって中間材を急冷する際の冷却速度については、〔素材合金の固相線温度－１００℃〕から８０℃以下に至るまでの間の平均冷却速度が５０℃／ｓｅｃ以上となるようにすることが望ましい。このように冷却速度を調整することによって、前述のようなＡｌ－Ｓｉ共晶系合金や６０００系合金などの、時効硬化型のＡｌ合金を使用している場合に、熱間鍛造後の急冷によって、時効硬化に寄与する成分元素の固溶を図ること、すなわち溶体化を図ることが確実化される。上記の〔素材合金の固相線温度－１００℃〕から８０℃以下に至るまでの間の平均冷却速度が５０℃／ｓｅｃ未満では、時効硬化に寄与する元素が冷却過程において析出してしまって、第２段目鍛造（冷間鍛造）後の時効硬化による強度向上を図れなくなるおそれがあり、またその冷却過程で析出物が生じてしまえば、材料の変形能が低くなって、第２段目鍛造工程での冷間鍛造に支障を来たすおそれがある。なお〔素材合金の固相線温度－１００℃〕から８０℃以下に至るまでの間の平均冷却速度は、上記範囲内でも、特に９０℃／ｓｅｃ以上とすることが望ましい。

なお、後述する実施例１のＡｌ－Ｓｉ共晶系合金では、既に述べたように固相線温度が５４０℃であるから、上記の急冷過程の平均冷却速度を得るためには、４４０℃から８０℃以下に至るまでに８秒以内で冷却すれば良い。また後述する実施例２の６０００系合金では、既に述べたように固相線温度が５８０℃であるから、上記の急冷過程の平均冷却速度を得るためには、４８０℃から８０℃以下に至るまでに９秒以内で冷却すれば良い。

　なおまた、上述のような冷間鍛造型からの抜熱による急冷の効果を確実に得るためには、後述するように冷間鍛造型に冷却手段を設けておいて、中間材の装入によって冷間鍛造型の温度が８０℃を超える高温に昇温してしまわないようにすることが好ましい。

　上記の第２段目鍛造工程（冷間鍛造）の前の第１段目鍛造工程（熱間鍛造）においては、既に述べたように、素材２０における厚みｔ_０から第１段目鍛造工程（熱間鍛造）上がりの中間材２８の最薄肉部の厚みｔ_１までの厚み減少量Δｔ_１（＝ｔ_０－ｔ_１）が、素材２０における厚みｔ_０から第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材３０の最薄肉部の厚みｔ_２までのトータル厚み減少量Δｔ_０（＝ｔ_０－ｔ_２）の８０％以上となるように鍛造していることが望ましく、したがってその後の第２段目鍛造工程（冷間鍛造）においては、残りの２０％以下の厚み減少量Δｔ_２（＝ｔ_０－ｔ_２）とすれば良い。またこの場合、第２段目鍛造の据え込み率（中間材２８における厚みｔ_１から冷間鍛造上がりの最薄肉部の厚みｔ_２までの厚み減少率）で言えば、２０％以下とすることが好ましい。具体的な第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの中間材２８の厚みは、例えば、最も薄肉の部分（通常は底面部３）の厚みｔ_２が０．５～３ｍｍ程度（代表例としては０．７ｍｍ）、最も厚肉の部分（通常は側壁部５）の厚みｔａが４～２５ｍｍ程度（代表例としては５ｍｍ）である。

　以上のようにして得られたケースボディ用素形材については、必要に応じて、最終的にハードディスクドライブ装置ケースに使用するためのケースボディ製品に仕上げるための機械加工（表面の一部の切削加工や研磨加工）、ハードディスクドライブ装置の各構成部品取り付けのための穴あけ加工などの機械加工、その他表面処理などの仕上げ加工を行なうのが通常である。また、素材合金によっては、人工時効処理、もしくは室温放置による自然時効を施してから、仕上げ加工を施しても良い。

〔全体的製造プロセス〕
次に、鍛造用素材を製造する過程から、第１段目鍛造工程、移送工程、第２段目鍛造工程を経てケースボディ用素形材とし、さらに機械加工など最終製品のハードディスクドライブ装置ケースボディに仕上げるまでの全体的なプロセスの好ましい態様、好ましい条件について説明する。

＜素材製造工程＞
　素材の製造方法は特に限定されないが、連続鋳造法を適用することが望ましい。すなわち、所定の成分組成に調整したアルミニウム合金溶湯を、ホットトップ連続鋳造法、あるいは連続鋳造圧延（薄板連続鋳造）などの一般的な連続鋳造法、さらには半連続鋳造法などの、いわゆる連続鋳造法によって鋳片とする。ここで、連続鋳造の具体的態様としては、水平連続鋳造、竪型連続鋳造のいずれでもよく、また気体加圧連続鋳造法を適用してもよい。連続鋳造によって得る鋳片の形状は特に限定されず、丸棒状のビレット、角棒状のビレット、あるいは板状のいずれでも構わない。このような連続鋳造法を適用することによって、生産性が向上するばかりでなく、例えば前述のＡｌ－Ｓｉ共晶系合金などの場合、鋳造組織が微細でかつ偏析も少ない鋳片を得ることが可能となる。

　このようにして得られた連続鋳造鋳片に対しては、必要に応じて均質化処理を施し、さらに面削を行なうのが通常である。均質化処理の温度（雰囲気温度）は５００℃±３０℃とすることが好ましい。均質化処理温度がこの範囲内であれば、鋳造時の偏析を均質化する効果が得られ、再結晶核となる遷移金属元素の粗大化が起こらず、粗大再結晶防止の点から好ましい。均質化処理温度が上記範囲未満であれば、鋳造時の偏析を均質化する効果が得られにくくなり、一方、この範囲を超えれば、遷移金属元素の析出が粗大となり、粗大再結晶防止効果が小さくなる。特にＦｅ、Ｍｎを添加したアルミニウム合金の場合、より高い効果を得るためには、この範囲が好ましい。なお均質化処理の上記範囲内の温度での保持時間は、５時間～２０時間とすることが好ましい。
なお、純アルミ系合金を素材とする場合は、鋳片に対する均質化処理は省略することができる。

その後、必要に応じて、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）に適した素材形状（例えば板面形状が長方形の平板状）、寸法に加工するために素材加工処理を行う。この素材加工処理としては、鋳片形状に応じて、シャー切断、あるいは押し出し加工もしくは据え込み加工などを適用すれば良い。またもちろん２種以上の加工を組み合わせても良い。例えば連続鋳造鋳片が丸棒状のビレットである場合には、丸棒状ビレットを所定の短尺にシャー切断し、据え込みもしくは押し出しによって、所用の寸法の平板状に加工して、鍛造用素材とすれば良い。また連続鋳造鋳片が薄板状のものである場合には、シャー切断のみによって鍛造用素材とすることも可能である。

なお、鋳片を、所定の寸法の平板状の鍛造用素材に加工するための加工手段として、据え込み加工もしくは押し出し加工を適用する場合、その据え込み加工もしくは押し出し加工は、熱間もしくは温間で行なうのが好ましく、その場合には、次に述べる鍛造前予備加熱の後に据え込み加工もしくは押し出し加工を行い、その後に直ちに第１段目鍛造工程としての熱間鍛造を行なっても良い。

ここで、例えば丸棒状の鋳片を用い、それを所定の長さの短尺丸棒材に切断し、その短尺丸棒材に対して据え込み加工を施してから、第１段目鍛造工程としての熱間鍛造、移送工程および第２段目鍛造工程としての冷間鍛造を行う場合の鍛造機２２の一例を、図６に示す。図６において、トランスファ付き鍛造機２２は、同一の鍛造機内において据え込み加工、および第１段目鍛造（熱間鍛造）と第２段目鍛造（冷間鍛造）とが可能となるように、据え込み加工型を構成する据え込み用上型２９Ａおよび据え込み用下型２９Ｂと、熱間鍛造型を構成する熱間鍛造用上型２４Ａおよび熱間鍛造用下型２４Ｂと、冷間鍛造型を構成する冷間鍛造用上型２６Ａおよび冷間鍛造用下型２６Ｂとを並列状に配置した構成としている。すなわち鍛造機２２の上プレート２２Ａの下側に、据え込み用上型２９Ａと熱間鍛造用上型２４Ａと冷間鍛造用上型２６Ａとが並列状に取り付けられ、下プレート２２Ｂの上側に、据え込み用下型２９Ｂと熱間鍛造用下型２４Ｂと冷間鍛造用下型２６Ｂとが並列状に取り付けられ、図示しない加圧昇降機構によって上プレート２２Ａが昇降して、据え込み用上型２９Ａ、熱間鍛造用上型２４Ａおよび冷間鍛造用上型２６Ａが昇降し得るようになっている。
この場合、先ず予め所定の温度に予熱した前述の短尺丸棒材３１を、据え込み用下型２９Ｂのキャビティ２９Ｂａ内に装入して、その短尺丸棒材３１を扁平に潰し、得られた平板状の鍛造素材２０を、既に述べたと同様に熱間鍛造用下型２４Ｂに装入して第１段目鍛造工程（熱間鍛造）を実施し、さらに熱間鍛造上がりの中間材２８を、熱間鍛造用下型２４Ｂから取り出して冷間鍛造用下型２６Ｂの位置に移送し、冷間鍛造用下型２６Ｂに装入して、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）を実施することができる。

＜鍛造前予備加熱工程＞
　鍛造用素材については、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）における鍛造時の素材温度まで加熱するための予備加熱を施す。既に述べたように、第１段目鍛造工程（熱間鍛造）における鍛造時の素材温度は、〔素材合金の固相線温度－１００℃〕以上でかつ〔素材合金の固相線温度－５０℃〕以下の範囲内の温度とすることが好ましく、したがって鍛造前予備加熱温度もその範囲内の温度、もしくはそれより若干高めの温度とすれば良い。なお予備加熱時間は、要は、素材内部まで均一に上記範囲内の温度まで加熱されるように設定すればよく、通常は１０～３０分程度で充分である。

予備加熱を行った鍛造用素材を、熱間鍛造型の下型２４Ｂのキャビティ内に装入するにあたっては、その間に素材温度が低下しないように、予備加熱直後から装入までの時間を短時間、例えば２０秒以内に制御することが好ましい。また、本発明で対象としているケースボディ用素形材は、厚肉部を有すると同時に薄肉部や微細形状部分を有しており、したがって熱間鍛造時における薄肉部や微細形状部分への材料の流動性と、主として厚肉部形成のための背圧とのバランスを維持する為に、素材の温度低下を見越して、予備加熱の設定温度を高くしたり、素材内の温度分布を均一にするために、保持時間を適切に設けるなどの制御を行なうことが好ましい。

＜第１段目鍛造工程（熱間鍛造）＞
　予備加熱された鍛造用素材は、直ちに、例えば図４に示した鍛造機２２の熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａ内に装入し、熱間鍛造用下型２４Ｂを下降させ、素材に対して熱間鍛造を行なう。

　この第１段目鍛造工程（熱間鍛造）の鍛造時における素材温度は、既に述べたように、〔素材合金の固相線温度－１００℃〕以上でかつ〔素材合金の固相線温度－５０℃〕以下の範囲内とすることが望ましい。

　またこの第１段目鍛造工程は、部分的に背圧を付与した状態で熱間鍛造することが好ましい。すなわちケースボディ用素形材における厚肉部となる部位（例えば図１～図３の側壁部５及びピン７に相当する部位）については、背圧を付与しながら、またその一方、薄肉となる部位（例えば図１～図３の底面部３）については背圧を付与せずに鍛造する、いわゆる部分的背圧付与鍛造法を適用することが好ましい。このような部分的背圧付与鍛造法によってケースボディ素材を鍛造成形するための熱間鍛造型の一例を、図７、図８に示す。なお図７、図８は、ケースボディにおける図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った縦断面（図３参照）に対応する位置で、熱間鍛造型の縦断面を概略的に示している。またこれらの図７、図８では、ケースボディ用の鍛造素材２０について、図１～図３の上下を反転させた状態で鍛造成形するもの、すなわちケースボディ用の中間材の開放側を下向きとした状態で鍛造成形するものとして示している。

　図７、図８において、鍛造機２２の上プレート２２Ａの下側に、熱間鍛造用上型２４Ａが下向きに取り付けられている。一方、鍛造機２２の下プレート２２Ｂ上には、下側から、保持盤３１および受圧板３２を介して、熱間鍛造用下型２４Ｂが取り付けられている。そしてこの熱間鍛造用下型２４Ｂには、上向きに開口するキャビティ２４Ｂａが形成されている。このキャビティ２４Ｂａは、その底面が、ケースボディの底面部の内面に相当する。そしてそのキャビティ２４Ｂａの底面の周辺部には、後述する背圧付与部材３８の上端面が露呈している。

ここで、保持盤３１は、例えば外部から導入された背圧用の空気圧を保持する背圧クッションとしての中空円筒状の空気圧シリンダ３３を保持している。そしてこの空気圧シリンダ３３の内側下部には、緩衝用のバネ部材３４が収納され、そのバネ部材３４の上側には、上下にスライドして昇降し得る中間昇降部材３６が、その上部が受圧板３２内に達するように配設されている。さらにその中間昇降部材３６上には、背圧付与部材３８が配設されている。この背圧付与部材３８は、熱間鍛造用下型２４Ｂに対して昇降可能な部材であって、鍛造用素材２０の周辺部（ケースボディの側壁部に相当する部位）を形成するための可動型と言うこともできる。そしてこの背圧付与部材３８は、金型開放時（熱間鍛造用上型２４Ａが上死点にある状態：図７参照）では、その上面が、キャビティ２４Ｂａの底面と実質的に面一となるように位置している。

　このような熱間鍛造型を用いて鍛造用素材２０を鍛造するに当たっては、図７に示すように、金型開放状態で平板状の鍛造用素材２０を熱間鍛造用下型２４Ｂのキャビティ２４Ｂａ内に装入し、上プレート２２Ａを下降させることによって、熱間鍛造用上型２４Ａを下降させ、その熱間鍛造用上型２４Ａの下面によってキャビティ２４Ｂａ内の素材２０に鍛造荷重を加える。このとき、キャビティ２４Ｂａの底面に接する部位（ケースボディの底面部内面に相当）は、上記の鍛造荷重によってそのまま厚みが減少し、薄肉部（底面部）が形成される。一方、空気圧シリンダ３３によって中間昇降部材３６および背圧付与部材３８を介し素材２０の周辺部分に加える背圧を、上記鍛造荷重による圧力よりも若干小さい圧力に設定しておくことによって、可動型である背圧付与部材３８が下降し、それに対応する素材部位（平板状素材２０の周辺部）が、厚肉に成形される。ここで図示の例では、平板状素材の周辺部が増肉される。このようにして、部分的に背圧を付与しながら熱間鍛造することによって、薄肉部と厚肉部とが混在しかつそれらの厚みの差が大きい中間材２８を、無理なく鍛造成形することが可能となる。なお、図１～図３のピン７に相当する部位も厚肉部であり、したがって、図７、図８には示していないが、このピン７に相当する部位についても、上記と同様に、背圧を付与することが望ましい。

　また図７、図８には示していないが、熱間鍛造時に適切な素材温度が保持されるように、熱間鍛造型の下型２４Ｂ、もしくは下型２４Ｂおよび上型２４Ａには、電気ヒータなどの加熱手段を設けておき、これらの型を２００～３００℃程度に予熱もしくは加熱保持しておくことが望ましい。

＜移送工程および第２段目鍛造工程（冷間鍛造）＞
　前述のような第１段目鍛造工程（熱間鍛造）によって得られた中間材は、熱間鍛造用下型のキャビティから取り出した後、直ちに冷間鍛造用下型の位置に移送し（移送工程）、その冷間鍛造用下型のキャビティ内に装入し、第２段目鍛造工程に供する。このとき、既に述べたように、冷間鍛造用の金型（下型、さらには上型）に中間材が接することによって、金型により中間材の熱が奪われて、中間材が急冷される。このときの冷却速度は、既に述べたように〔素材合金の固相線温度－１００℃〕から８０℃以下に至るまでの間の平均冷却速度が５０℃／ｓｅｃ以上となるように調整することが望ましい。そのためには、熱間鍛造を終了した中間材を熱間鍛造型から取り出してから、冷間鍛造型に装入して冷間鍛造を開始するまでの時間（具体的には、中間材が冷間鍛造用の下型に接し、さらに中間材に上型が接するまでの時間）を、できるだけ短くすることが望ましい。具体的には、熱間鍛造型から取り出してから、冷間鍛造型に装入して冷間鍛造を開始するまでの時間を１０秒以内とすることが望ましい。また同時に、冷間鍛造型に冷却手段を設けておいて、熱間圧延直後の高温の中間材によって冷間鍛造型の温度が上昇してしまわないようにすることが望ましい。このように冷却手段を設けた冷間鍛造用下型２６Ｂの一例を図９に示す。

　図９において、冷間鍛造用下型２６Ｂは、上下の型部材２６Ｂ_１、２６Ｂ_２によって構成されている。そしてこれらの型部材２６Ｂ_１、２６Ｂ_２の間には、キャビティ２６Ｂａを取り囲むように、冷却手段として冷却管４０が配設されている。この冷却管４０には、水温が例えば５０℃程度以下、望ましくは４０℃以下の冷却水などの冷却用媒体が流され、冷間鍛造用下型２６Ｂ、特にキャビティ２６Ｂａの内面を低温に保持することができる。

＜時効処理＞
　アルミニウム合金素材として、Ａｌ－Ｓｉ共晶系合金や６０００系合金など、時効硬化を図ることが可能な合金を用いている場合、第２段目鍛造工程の冷間鍛造上がりの素形材をそのまま室温に２４時間程度以上放置すれば、自然時効（室温時効）によっても高強度化を図ることができるが、より高強度化を図りたい場合には、人工時効処理を施してもよい。人工時効処理の最適な条件は、合金の成分組成によっても異なるが、通常は１７０～２２０℃程度で１～８時間程度加熱すれば良い。

＜仕上げ加工＞
　最終的にハードディスクドライブ装置ケースに使用するためのケースボディ製品に仕上げるためには、前述のようにして得られたケースボディ用素形材について、仕上げ加工として、表面の一部の切削加工や研磨加工、あるいはハードディスクドライブ装置の各構成部品取り付けのための穴あけ加工などの機械加工、その他表面処理などの仕上げ加工を行なうのが通常である。ここで、最終使用形態のケースボディ製品においては、機械加工精度の必要とされない外面部分は冷間鍛造上がりの鍛造肌のままとするのが通常であり、したがって切削加工や研磨加工を行う部位は、主としてハードディスクドライブ装置の各構成部品の取り付け部位もしくは接合部位、およびその周辺部位である。

　以下に本発明の実施例を記す。なお以下の実施例は、本発明の作用、効果を明確化するためのものであって、実施例に記載された条件が本発明の技術的範囲を限定するものでないことはもちろんである。

〔実施例１〕
この実施例１は、鍛造用素材の合金として、Ａｌ－Ｓｉ共晶系合金を用い、図１～図３に概略を示したような有底薄型箱状のハードディスクドライブ装置ケースボディ向けのケースボディ素形材を、図６に示すような鍛造機によって素材を鍛造して製造した例である。

Ａｌ－Ｓｉ共晶系合金としては、Ｓｉ：１０％、Ｆｅ：０．２５％、Ｃｕ：１．０％、Ｍｇ：０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系合金を使用した。また、最終的に得るべきケースボディ用素形材の目標寸法は、平面的に見て、７０ｍｍ×１００ｍｍの方形状で、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａが１０ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔｂが２ｍｍとした。

前記成分組成のＡｌ－Ｓｉ共晶系合金の溶湯を常法にしたがって溶製し、気体加圧ホットトップ連続鋳造法によって、外径２８ｍｍの丸棒状鋳片を得た。その鋳片に対し、４９０℃×１０時間の均質化処理を施した後、表面を面削してから、９５ｍｍの長さに切断し、加熱炉によって４８０℃に予備加熱し、図６に示すトランスファ付き鍛造機２２の据え込み加工型によって、平板状の素材に据え込み加工した。得られた平板状素材の寸法は、平面的に見て６８ｍｍ×９８ｍｍで、厚みｔ_０は５．５ｍｍである。据え込み加工後の平板状の素材を、直ちに図７、図８に概略を示す熱間鍛造型のキャビティに装入し、熱間鍛造（第１段目鍛造）を行ない、中間材を得た。なお熱間鍛造型のキャビティに装入する際の素材温度は約４６０℃であった。またこの熱間鍛造においては、予め金型を３８０℃に予熱しておいた。また、ケースボディの側壁部に相当する部分およびピンに相当する部分は、６ｋｇｆ／ｍｍ^２の背圧を加え、全体的な鍛造荷重を２５０ｔ、鍛造速度（上型下降速度）を９０ｍｍ／ｓｅｃとして鍛造した。
得られた中間材の寸法は、平面的に見て７０×１００ｍｍの方形状で、厚みは、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａ´が９．８ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔ_１が２．５ｍｍである。

次いで、熱間鍛造型から取り出した中間材を、直ちに冷間鍛造型のキャビティに装入し、第２段目鍛造（冷間鍛造）を実施した。ここで、冷間鍛造型は、図９に示すような冷却手段によって、５０℃以下に冷却保持しておいた。このとき、熱間鍛造型から中間材を取り出して、冷間鍛造型のキャビティに装入し、さらに冷間鍛造するまでの時間は約２秒であり、熱間鍛造型から取り出した時の中間材温度（約４４０℃）から、中間材が冷間鍛造型に接して８０℃以下まで冷却される間における平均冷却速度は、１８０℃／ｓｅｃであった。またこの第２段目鍛造（冷間鍛造）においては、鍛造荷重は５０ｔ、鍛造速度（上型下降速度）は、９０ｍｍ／ｓｅｃとして鍛造した。
得られた素形材の寸法は、平面的に見て７０ｍｍ×１００ｍｍ、厚みは、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａが１０ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔ_２が２ｍｍであった。
得られた素形材は、２４時間室温に放置して、自然時効させた。

得られた素形材の自然時効後の強度を調べたところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）では、２８４ＭＰａであり、また底面部では、２９０ＭＰａであった。また、ケースボディの剛性の指標として、各部の硬さを調べたところ、側壁部（最厚肉部）では、Ｈｖ９１であり、また底面部では、Ｈｖ９２であった。これらの測定値から、ハードディスクドライブ装置ケースボディとして充分な強度、剛性を有していることが明らかである。

　なお、冷間鍛造型から取り出した直後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は、２６０ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８２であり、また底面部の強度も、２６０ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８２であり、したがって上記の２４時間の放置による自然時効によって、時効硬化が図られたことが明らかである。また念のため、冷間鍛造型から取り出したケースボディ用素形材に対して、２００℃×３６０分の人工時効処理を施したところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は、３０５ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ９９となり、また底面部の強度は、３１０ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ１００となった。

　なおまた、参考のため、上記の実施例１において、熱間鍛造型から中間材を取り出して、冷間鍛造型のキャビティに装入し、さらに冷間鍛造するまでの時間を約６０秒に変えて、熱間鍛造型から取り出した時の中間材温度（約４４０℃）から、中間材が冷間鍛造型に接して８０℃以下まで冷却される間における平均冷却速度を、約６℃／ｓｅｃとする実験を行なった。この場合、冷間鍛造型から取り出した直後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は、２６０ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８２であり、また底面部の強度は、２６０ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８２であり、また冷間鍛造型から取り出して２４時間室温に放置した後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は、２６６ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８３であり、また底面部の強度は、２６８ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ８４であった。したがってこの場合は、上記の２４時間の放置による自然時効による時効硬化が十分に図られないことが判明した。また念のため、冷間鍛造型から取り出したケースボディ用素形材に対して、２００℃×３６０分の人工時効処理を施したところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は、２８４ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ９１となり、また底面部の強度は、２８６ＭＰａ、硬さは、Ｈｖ９１となった。したがって人工時効を施しても、強度の向上は少ないことが分かる。

〔実施例２〕
この実施例２は、鍛造用素材の合金として、６０００系合金を用い、図１～図３に概略を示したような有底薄型箱状のハードディスクドライブ装置ケースボディ向けの素形材を、図４に示すようなトランスファ付き鍛造機によって素材を鍛造して製造した例である。

ここで、６０００系合金としては、Ｓｉ：０．６％、Ｃｕ：０．３％、Ｍｇ：１．０％、Ｃｒ：０．１５％、Ｍｎ：０．１５％、Ｆｅ：０．２％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる合金を使用した。また、最終的に得るべきケースボディ用素形材の目標寸法は、平面的に見て、７０ｍｍ×１００ｍｍの方形状で、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａが１０ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔｂが２ｍｍである。

前記成分組成の６０００系合金の溶湯を常法にしたがって溶製し、連続鋳造圧延法（薄板連続鋳造法）によって、厚み１０ｍｍの板状鋳片を得た。その板状鋳片に対し、５４０℃×１０時間の均質化処理を施した後、表面を面削してから、シャー切断によって平面寸法が６８ｍｍ×９８ｍｍの方形板状（厚みは５．５ｍｍ）に切断し、平板状の鍛造素材とした。その平板状鍛造素材を、加熱炉によって５３０℃に予備加熱し、直ちに図７、図８に概略を示す熱間鍛造型のキャビティに装入して、熱間鍛造（第１段目鍛造）を行ない、中間材を得た。なお熱間鍛造型のキャビティに装入する際の素材温度は約５２０℃であった。またこの熱間鍛造においては、予め金型を４８０℃に予熱しておいた。また、ケースボディの側壁部に相当する部分およびピンに相当する部分は、５ｋｇｆ／ｍｍ^２の背圧を加え、全体的な鍛造荷重を２２０ｔ、鍛造速度（上型下降速度）を９０ｍｍ／ｓｅｃとして鍛造した。
得られた中間材の寸法は、平面的に見て７０ｍｍ×１００ｍｍ、厚みは、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａ´が９．８ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔ_１が２．５ｍｍである。

次いで、熱間鍛造型から取り出した中間材を、直ちに冷間鍛造型のキャビティに装入し、第２段目鍛造（冷間鍛造）を実施した。ここで、冷間鍛造型は、図９に示すような冷却手段によって、５０℃以下に冷却保持しておいた。このとき、熱間鍛造型から中間材を取り出して、冷間鍛造型のキャビティに装入し、さらに冷間鍛造するまでの時間は約２秒であり、熱間鍛造型から取り出した時の中間材温度（約５１０℃）から、中間材が冷間鍛造型に接して８０℃以下まで冷却される間における平均冷却速度は、２１５℃／ｓｅｃであった。またこの第２段目鍛造（冷間鍛造）においては、鍛造荷重は４０ｔ、鍛造速度（上型下降速度）は、９０ｍｍ／ｓｅｃとして鍛造した。
得られた素形材の寸法は、平面的に見て７０ｍｍ×１００ｍｍ、厚みは、最厚肉部（側壁部５）の厚みｔａが１０ｍｍ、最薄肉部（底面部３）の厚みｔ_２が２ｍｍであった。
得られた素形材は、２４時間室温に放置して、自然時効を生じさせた。

得られた素形材の自然時効後の強度を調べたところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）では、１９０ＭＰａであり、また底面部では、２００ＭＰａであった。また、ケースボディの剛性の指標として、各部の硬さを調べたところ、側壁部（最厚肉部）では、Ｈｖ６４であり、また底面部では、Ｈｖ６６であった。これらの測定値から、ハードディスクドライブ装置ケースボディとして充分な強度、剛性を有していることが明らかである。

　なお、冷間鍛造型から取り出した直後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は１７０ＭＰａ、硬さはＨｖ５８であり、また底面部の強度は１７０ＭＰａ、硬さはＨｖ５８であり、したがって上記の２４時間の放置による自然時効によって、時効硬化が図られたことが明らかである。また念のため、冷間鍛造型から取り出したケースボディ用素形材に対して、１８０℃×３６０分の人工時効処理を施したところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は２４０ＭＰａ、硬さはＨｖ７４となり、また底面部の強度は２５０ＭＰａ、硬さはＨｖ７６となった。

〔実施例３〕
この実施例３は、鍛造用素材の合金として、純アルミ系合金（１０００系合金）を用い、図１～図３に概略を示したような有底薄型箱状のハードディスクドライブ装置ケースボディ向けの素形材を、図４に示すようなトランスファ付き鍛造機によって素材を鍛造して製造した例である。

純アルミ系合金としては、Ｓｉを０．３％、Ｆｅを０．３％、Ｃｕを０．１％含有し、残部がＡｌおよびその他の不可避的不純物とした合金を用いた。また最終的に得るべきケースボディの目標寸法は、実施例２と同様にした。

この実施例３において、実施例２と異なる点は、連続鋳造後の均質化処理を省略した点、さらに均質化処理後の面削工程を省略した点であり、その他は実施例２と同様にして、ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材を製造した。

得られた素形材の強度を調べたところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）では、１００ＭＰａであり、また底面部では、１０５ＭＰａであった。また、ケースボディの剛性の指標として、各部の硬さを調べたところ、側壁部（最厚肉部）では、Ｈｖ２８であり、また底面部では、Ｈｖ２９であった。これらの数値は、実施例１、実施例２の場合よりも低いが、ハードディスクドライブ装置の用途（組み込む電子機器の種類）によっては、ハードディスクドライブ装置のケースボディとして使用可能なこともある。

〔実施例４〕
この実施例４は、鍛造用素材の合金として、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系合金（７０００系合金）を用い、図１～図３に概略を示したような有底薄型箱状のハードディスクドライブ装置ケースボディ向けの素形材を、図４に示すようなトランスファ付き鍛造機によって素材を鍛造して製造した例である。

７０００系合金としては、Ｚｎ６．２％、Ｍｇ２．２％、Ｃｕ２．３％を含有し、残部がＡｌおよびその他の不可避的不純物とした合金を用いた。また最終的に得るべきケースボディの目標寸法は、実施例２と同様にした。

この実施例４において、実施例２と異なる点は、鍛造素材温度を４１５℃に変更するとともに、人工時効処理条件を変更した点であり、その他は実施例２と同様にして、ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材を製造した。

得られた素形材の自然時効後の強度を調べたところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）では、３５０ＭＰａであり、また底面部では、３８０ＭＰａであった。また、ケースボディの剛性の指標として、各部の硬さを調べたところ、側壁部（最厚肉部）では、Ｈｖ１２０であり、また底面部では、Ｈｖ１２４であった。これらの測定値から、ハードディスクドライブ装置ケースボディとして充分な強度、剛性を有していることが明らかである。

　なお、冷間鍛造型から取り出した直後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は２８０ＭＰａ、硬さはＨｖ９２であり、また底面部の強度は２８０ＭＰａ、硬さはＨｖ９２であり、したがって上記の２４時間の放置による自然時効によって、時効硬化が図られたことが明らかである。また念のため、冷間鍛造型から取り出したケースボディ用素形材に対して、１７０℃×３６０分の人工時効処理を施したところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は４２０ＭＰａ、硬さはＨｖ１３８となり、また底面部の強度は４４０ＭＰａ、硬さはＨｖ１４２となった。

〔実施例５〕
この実施例５は、鍛造用素材の合金として、Ａｌ－Ｃｕ系合金（２０００系合金）を用い、図１～図３に概略を示したような有底薄型箱状のハードディスクドライブ装置ケースボディ向けの素形材を、図４に示すようなトランスファ付き鍛造機によって素材を鍛造して製造した例である。

２０００系合金としては、Ｃｕ４．０％、Ｓｉ０．６％、Ｍｇ０．６％、Ｍｎ０．７％を含有し、残部がＡｌおよびその他の不可避的不純物とした合金を用いた。また最終的に得るべきケースボディの目標寸法は、実施例２と同様にした。

この実施例５において、実施例２と異なる点は、鍛造素材温度を４３５℃に変更した点であり、その他は実施例２と同様にして、ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材を製造した。

得られた素形材の自然時効後の強度を調べたところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）では、４００ＭＰａであり、また底面部では、４１０ＭＰａであった。また、ケースボディの剛性の指標として、各部の硬さを調べたところ、側壁部（最厚肉部）では、Ｈｖ１３２であり、また底面部では、Ｈｖ１３６であった。これらの測定値から、ハードディスクドライブ装置ケースボディとして充分な強度、剛性を有していることが明らかである。

　なお、冷間鍛造型から取り出した直後のケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は３００ＭＰａ、硬さはＨｖ１０２であり、また底面部の強度は３００ＭＰａ、硬さはＨｖ１０２であり、したがって上記の２４時間の放置による自然時効によって、時効硬化が図られたことが明らかである。また念のため、冷間鍛造型から取り出したケースボディ用素形材に対して、１８０℃×３６０分の人工時効処理を施したところ、ケースボディ用素形材の側壁部（最厚肉部）の強度は４３０ＭＰａ、硬さはＨｖ１３９となり、また底面部の強度は４４０ＭＰａ、硬さはＨｖ１４２となった。

〔比較例１〕
　この比較例は、従来法に従って、ダイカスト法によってケースボディ用素形材を製造した例である。
　材料のアルミニウム合金としては、ＪＩＳ規格のＡＤＣ１２を用い、そのダイカスト用合金の７２０℃の溶湯を、ケースボディ素形材ダイカスト用金型内に注入して、９０ＭＰａの圧力でケースボディ素形材を製造した。素形材の目標形状、寸法は、実施例１と同じである。
この比較例１の場合は、薄肉部に溶湯が十分に回らず、湯境欠陥を生じて貫通孔が開いてしまい、ケースの気密を保てない状態となってしまった。

〔比較例２〕
　この比較例２は、ケースボディ用素形材を鍛造によって製造するに当たり、１回の熱間鍛造によってケースボディ用素形材に仕上げた例である。
　素材合金としては、実施例１と同じＡｌ－Ｓｉ共晶系合金を用い、据え込み加工によって、平面寸法６８ｍｍ×９８ｍｍで、厚みｔ_０が５．５ｍｍの平板状素材を得た点までは実施例１と同様である。そしてその素材を、実施例１と同じ寸法、形状のケースボディ用素形材となるように１回の熱間鍛造で仕上げた。熱間鍛造条件は、実施例１における第１段目鍛造としての熱間鍛造と同様である。

　この比較例２の場合は、熱間鍛造において、成形荷重を大きくしても、薄肉部を所望の厚さまで成形できなかった上に、ボス部の焼き付き、未充満が生じ、所定の寸法の製品が得られない結果となってしまった。

１：ケースボディ
３：底面部
５：側壁部（外郭部）
６：収納空間
２０：鍛造素材
２２：鍛造機
２８：中間材
３０：ケースボディ用素形材

Claims (11)

1. 　一方の面が開放された有底箱状のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材を製造するための方法において：
   アルミニウム合金からなる鍛造用素材について、熱間鍛造型を用いて熱間鍛造によって中間材まで型鍛造する第１段目鍛造工程と、
   第１段目鍛造工程終了後、前記熱間鍛造型から前記中間材を取り出し、その中間材を冷間鍛造型の位置に移送して冷間鍛造型内に装入する移送工程と、
   　前記中間材を、冷間鍛造によってハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材形状に型鍛造する第２段目鍛造工程と
   を有し、
   　前記移送工程から第２段目鍛造工程において、前記中間材を冷間鍛造型内に装入して冷間鍛造する間に、冷間鍛造型からの抜熱によって中間材を冷間鍛造温度に急冷する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
2. 　請求項１に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   　前記鍛造用素材のアルミニウム合金の固相線温度をＴ℃として、前記第１段目鍛造工程の熱間鍛造を、〔Ｔ－１００〕℃以上でかつ〔Ｔ－５０℃〕以下の範囲内の温度で行い、かつ前記第２段目鍛造工程の冷間鍛造を８０℃以下の温度で行い、しかも前記第１段目鍛造工程終了後の移送工程から第２段目鍛造工程までの冷却過程おける、〔Ｔ－１００〕℃の温度から８０℃以下までの平均冷却速度を、５０℃／ｓｅｃ以上とする、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
3. 　請求項１、請求項２のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   少なくとも前記移送工程および第２段目鍛造工程において、前記冷間鍛造型を８０℃以下に冷却しておく、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
4. 　請求項１～請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   製造すべき前記ケースボディ用素形材が、薄板状の平坦な底面部と、その底面部の縁部から底面部の板面に対し一方の側に向けて立ち上がる側壁部とを有し、かつ底面部と側壁部とによって区画される窪んだ空間が、ハードディスク及びハードディスクドライブ装置の機能部品を収容するための収納空間であり、
   前記第１段目鍛造工程で、板状の素材の少なくとも一部を減肉させて、前記収納空間となるべき中間凹部を形成し、
   前記第２段目鍛造工程で、前記中間凹部の底面をさらに減肉させて、前記収納空間を形成する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
5. 　請求項４に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   製造するべき前記素形材が、その底面部における板面に対し直交する方向への厚み寸法をｔ_２、同じ方向への前記側壁部の寸法をｔａとしたとき、
   ｔ_２≦０．３×ｔａ
   の条件を満たすものである、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
6. 　請求項５に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   　素材における厚みをｔ_０、
   　第１段目鍛造工程終了後の中間材における、前記中間凹部の底面部位の厚みをｔ_１、
   　第２段目鍛造工程（冷間鍛造）上がりの素形材の底面部の厚みをｔ_２とし、
   さらに、
   Δｔ_１＝ｔ_０－ｔ_１
   Δｔ_０＝ｔ_０－ｔ_２
   とすれば、
   Δｔ_１≧０．８×Δｔ_０
   の条件を満たし、しかも、
   Δｔ_１／ｔ_０≧０．６
   の条件を満たす、請求項５に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
7. 請求項１～請求項６のいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   前記第１段目鍛造工程で、鍛造用素材の少なくとも一部に背圧を加えて熱間鍛造する、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
8. 請求項１～請求項７のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、Ｓｉ：５～１２％（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１～１．０％、Ｃｕ：１．０％未満、Ｍｇ：０．３～１．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ－Ｓｉ共晶系合金を用いることを特徴とするアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
9. 請求項１～請求項７のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
   前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、６０００系合金、７０００系合金、２０００系合金のうちから選ばれた１種の合金を用いる、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
10. 請求項１～請求項７のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法において：
    前記鍛造用素材のアルミニウム合金として、１０００系合金を用いる、アルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材の製造方法。
11. 請求項１～請求項１０のいずれかの請求項に記載の製造方法によって製造されたアルミニウム合金製ハードディスクドライブ装置ケースボディ用素形材。

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