JPH02205204A

JPH02205204A - チタン製磁気ディスク基板の熱間矯正方法

Info

Publication number: JPH02205204A
Application number: JP2455589A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Fukai; 英明深井; Hiroyoshi Suenaga; 末永　博義; Kuninori Minagawa; 邦典皆川
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1990-08-15

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］この発明は、チタン製磁気ディスク基板の歪みを熱間で
矯正する方法に関する。

［従来の技術］例えば、純チタン及びチタン合金（以下、単にチタンと
記す）製の磁気ディスク基板は、冷延板を打抜いて作成
するため、打抜きに伴って歪みが生じる。しかも、素材
が冷延板であるため、冷延の際の歪みも残存する。しか
し、磁気ディスク基板は高レベルの平坦度が必要である
ため、素材において上述のような歪みを除去することが
必須である。すなわち、このようなチタン製磁気ディス
ク基板としては、厚み１層層程度の純チタン板が一般的
に用いられるが、基板に要求される最終的な平坦度（長
さ１００■■あたりの最大変位量をいう）は２０μｍ以
下であり、基板素材においても十分な平坦度が確保され
ない場合、歩留の低下をもたらし、チタン製磁気ディス
ク基板の使用上の制約となる。

上述のような歪みを除去するために、従来、チタン製磁
気ディスク基板素材を、高レベルの平坦度を有する２枚
の砥石間に挟持させ、これら砥石により素材を研磨して
平坦化する方法が採用されている。

また、素材にクリープフラットニングと称する熱処理を
施して平坦化する技術もある（特開昭６２−２４０１１
２号公報）。この方法は、素材上におもりとしての大型
重量物を載せて加熱し、素材のクリープ現象により平坦
化するものである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、これらの方法は、以下に示すような欠点
を有する。

すなわち、前者の方法の場合には、チタンが難加工性で
あるため研磨に長時間を要する。また、研磨の際には、
素材に不可避的に付加される圧力のために、素材は良好
な平坦度を保っているが、チタンはスプリングバックが
大きいので、研磨終了後圧力が除去されると再び歪みを
生じてしまう。

更に、この方法は研磨によるものであるため、残留応力
の除去までは不可能である。

一方、後者の方法は、基本的に大きな変形の平坦化を図
るために行われるものであり、磁気ディスク基板を平坦
化する場合には以下のような不都合が生じる。すなわち
、この方法の場合には、大型重量物として鉄系の金属定
盤を用いるが、この定盤の平坦度はたかだか２００μｍ
程度であり、加えて鉄系金属のクリープ強度は、この方
法が実施される６００℃付近におけるクリープ強度が１
〜３ｋｇｆ／ｓｉ２と小さいため、この方法を実施して
いる最中にクリープ変形してしまい、結果として得られ
る平坦度はたかだか２５０μｍである。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
短時間に高い平坦度を得ることができるチタン製磁気デ
ィスク基板の熱間矯正方法を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段及び作用］この発明は、チ
タン製磁気ディスク基板素材を平坦度が１００μｍ以下
のセラミックス製の定盤間に保持し、定盤間に圧縮圧力
を付与しつつ、５００℃以上６００℃以下の範囲内の温
度で、１時間以上１０時間以下の期間加熱することを特
徴とするチタン製磁気ディスク基板の熱間矯正方法を提
供するものである。この場合に、複数のディスク基板素
材を重ね、所定枚数毎に表面の平坦度が１００μｍ以下
のセラミックス製のスペーサを介在し、その状態で表面
の平坦度が１００μｍ以下のセラミックス製定盤間に保
持するように構成することもできる。なお、ここでいう
チタンは、純チタンとチタン合金とを含む概念である。

また、平坦度は長さ１００露腸における最大変位量を表
す。

この発明においては、上述のように、チタン製磁気ディ
スク基板素材を熱間で平坦度が１００μｍ以下のセラミ
ックス製の定盤間に保持し、定盤間に圧縮圧力を付与す
るので、クリープ現象によって素材の歪みが除去される
。この場合に、素材を熱間に保持するため、残留応力を
も除去することができる。すなわち、歪み取りの焼鈍を
兼ねることもできる。

この発明におけるセラミックス定盤は、チタン製磁気デ
ィスク基板を高精度で平坦化する役割を果たすものであ
る。つまり、定盤によりチタン製の磁気ディスク基板を
挟持し、これに圧縮圧力を付与すると、クリープ現象に
より基板が定盤の挟持面に沿って変形し、歪みが除去さ
れ、平坦化される。従って、定盤には優れた平坦度が要
求される。すなわち、セラミックス定盤の平坦度は１０
０μｍ以下であることが必要である。平坦度が１００μ
ｍより大きい場合には、クリープフラットニング効果が
小さく、仕上研磨において歩留が低下する。また、定盤
がセラミックス製であるため、５００〜６００℃という
高温においても十分な機械的強度、剛性、及びクリープ
強度を有している。従って、高温強度が高いチタン素材
の矯正においても十分な耐久力があり、十分な平坦度を
得ることができる。このようなセラミック材料としては
種々のものを用いることができるが、アルミナが好適に
用いられる。

この発明における熱間矯正の際の保持温度は約５００℃
乃至６００℃であることが必要である。

５００℃よりも低い場合には、歪みが有効に除去されず
、熱間矯正後に歪みが残存するので良好な平坦度を得る
ことできない。一方、６００℃より高いと、基板の結晶
粒が粗大化するため、磁気ディスク基板の仕上加工後の
表面性状が悪化する。

また、処理時間は１時間乃至１０時間である。

１時間よりも短い場合には有効に熱間矯正されないため
、基板の平坦度が不十分となる。また、１０時間よりも
長くなると結晶粒が粗大化するため、仕上加工後の表面
性状が悪化してしまう。

［実施例］以下、この発明の実施例について具体的に説明する。

外径９５ｍ５、内径２５ｍｍ、厚み１．５■の純チタン
中空円盤をディスク基板素材とした。そして、第１図（
ａ）乃至（ｃ）に示すように、チタン製磁気ディスク基
板素材１を２枚のアルミナ定盤間に保持し、アルミナ定
盤間に圧縮圧力を付与しながら５００℃で４時間の熱処
理を行った。なお、定盤としては、平坦度が１０μｍ以
下で、６００℃におけるクリープ強度が約２０　ｋｇｒ
／ｍ謄２のものを用いた。

第１図（ａ）は、チタン製磁気ディスク基板素材１を２
０枚重ね、それをアルミナ製定盤２間に保持し、油圧駆
動系３によって１００ｋｇの加重を付与した場合である
。第１図（ｂ）は、チタン製磁気ディスク基板素材１の
５枚毎にアルミナ製スペーサ４を介在させ、その状態で
アルミナ製定盤２間に保持し、油圧駆動系３によって１
００ｋｇの加重を付与した場合である。更に、第１図（
ｃ）は、チタン製磁気ディスク基板素材１を２０枚積重
ね、それをアルミナ製定盤２間に保持し、上側のアルミ
ナ定盤の上に１００ｋｇのおもり５を載せ、定盤２間に
圧縮圧力を付与した場合を示す。

その結果、第１図＜ａ＞の方法において平坦度３００μ
ｍの基板素材が８０μｍまで向上した。

また、第１図（ｂ）（ｃ）の方法においても、同様の平
坦度を得ることができた。

次に、第１図（ａ）で示す方法で加熱温度及び保持温度
を変化させて熱間矯正を行い、素材の平坦度及び表面性
状を調査した。調査の結果を第２図及び第３図に示す。

第２図及び第３図は、いずれも横軸に加熱時間をとり、
縦軸に加熱温度をとったグラフであり、第２図は加熱時
間及び温度と熱間矯正後の素材の平坦度との関係を示し
、第３図は加熱時間及び温度と熱間矯正後の素材の表面
粗さとの関係を示すものである。なお、平坦度及び表面
性状のいずれも実際のディスク基板素材として適用可能
なものをＯ印、適用不可のものをＸ印とした。すなわち
、第２図中Ｏ印は平均の平坦度が１００．ｃｚｍより小
で、Ｘ印は１００μｍ以上、及び第３図中Ｏ印は平均の
表面粗さが０．０２μｍより小で、Ｘ印は０．０２μｍ
以上である。

その結果、素材の平坦度については、第２図に示すよう
に、加熱時間が１時間未満又は加熱温度が５００℃未満
の場合には平均１００μｍ以上となり、未だ不十分であ
った。また、表面粗さについては、第３図に示すように
、加熱時間が１０時間を超え、又は加熱温度が６００”
Ｃを超えると平均０，０２μｍを超え、表面性状が悪化
することが確認された。この表面性状の悪化は結晶粒が
粗大化することに起因するものである。

次に、セラミックス製定盤の平坦度と、熱間矯正後のチ
タン製磁気ディスク基板の平坦度との関係を試験した。

試験は、第１図（ａ）に示す方法にて５００℃、４時間
の条件で行った。その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表第１表に示すように、セラミックス定盤表面の平坦度が
良好である程、素材の平坦度が向上していることがわか
る。特に、定盤の平坦度が１００μｍ以下になると素材
の平坦度が著しく改善されている。一方、定盤の平坦度
が１００μｍ以下であれば、定盤の平坦度が向上しても
素材の平坦度は変化しないことが確認された。これは、
チタンの冷延板が厚み変動を含んでいるためである。

［発明の効果］この発明によれば、チタン製磁気ディスク基板素材を平
坦度１００μｍ以下のセラミックス定盤間に保持し、定
盤間に圧力を付与して素材の歪みを熱間矯正するので、
平坦度が高く、仕上加工後の表面性状に優れたチタン製
磁気ディスク基板を得ることができる。また、素材を熱
間に保持するため、残留応力をも除去することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明するための図、第２図は
加熱時間及び温度と熱間矯正後の素材の平坦度との関係
を示すグラフ図、第３図は加熱時間及び温度と熱間矯正
後の素材の表面粗さとの関係を示すグラフ図である。１：基板素材、２；定盤、４；スペーサ、５；おちり。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チタン製磁気ディスク基板素材を表面の平坦度が
１００μｍ以下のセラミックス製定盤間に保持し、定盤
間に圧縮力を付与しつつ、５００℃以上６００℃以下の
範囲内の温度で、１時間以上１０時間以下の期間加熱す
ることを特徴とするチタン製磁気ディスク基板の熱間矯
正方法。
（２）前記ディスク基板素材は複数枚重ねられており、
所定枚数毎に表面の平坦度が１００μｍ以下のセラミッ
クス製のスペーサが介在され、その状態で表面の平坦度
が１００μｍ以下のセラミックス製定盤間に保持されて
いることを特徴とする請求項１に記載のチタン製磁気デ
ィスク基板の熱間矯正方法。