JPH02282452A - 磁気デイスク用アルミニウム合金基板の製造方法 - 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］ 本発明は記憶エラーの少ない高密度磁気ディスク用アル
ミニウム合金基板の製造方法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被膜を被覆したものであり、この
磁性体被膜を磁化させることにより信号を記憶する。こ
の磁気ディスクには以下のような特性が要求される。

（り精密研磨あるいは切削後の表面精度が良好なこと。

（２）磁性体被膜の欠陥の原因となる基板表面の突起や
穴が少なく、且つ小さいこと。

（３）ある程度の強度を有し、基板製作時の機械加工や
使用時の高速回転にも耐えうること。

（４）軽量、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
ては、Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ−Ｃｒ系の５０８６合金やその
改良合金を大型スラブに連続鋳造し、均質化処理した後
、これに熱間および冷間圧延加工や熱処理などを施して
作製した板が用いられてきた。

［発明が解決しようとする課′ＸＪ］ 近年、磁気ディスクの大容量化および高密度化の要求が
高くなり、これに適したアルミニウム合金基板の開発が
望まれている。しかし、上記の５０８Ｂ合金やその改良
合金では高密度化に適した基板は得られ難い。

その理由は、上記の製造方法では材料中に粗大な金属間
化合物（Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−３ｉ系、Ａｌ−Ｆ
ｅ−Ｍｎ系、Ｍｇ２Ｓｉ系等）が多数存在するため、基
板の精密加工時に突起や穴が形成され易くなり、この部
分の磁性体被膜が不均一になるため、記憶エラーを生じ
易くなるためである。

従って、高密度アルミニウム合金基板としては粗大な金
属間化合物の少ないことが必要とされる。そのためには
、基板となるアルミニウム素材についても合金組成や製
造方法を検討する必要がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、５μ鳳以上の粗大な金属間化合物を極めて少
なく、記憶エラーの少ない高密度磁気ディスク用アルミ
ニウム合金基板の製造方法を提供するものであり、種々
の研究や実験を重ねた結果、粗大な金属間化合物を抑制
するには、薄肉板を急冷凝固により鋳造し、晶出物の微
細化をはかることが有効であることを見出し、本発明を
なすに至った。

すなわち、本発明は、Ｍｇ：３〜５．５％、Ｆ　ｅ　：
　０．０１〜０．１５％、Ｓ　ｉ　：　０．０１〜０．
１５％を含み、さらにＣｒ　：　０．０１−０．０５％
とＭ　ｎ　：　０．０１〜０．１％の１種以上を含み、
残りＡｌと不純物よりなる合金を５０℃／秒以上の冷却
速度で厚さ　２〜ｌ０ｍ５に鋳造し、３０〜８５％の冷
間圧延することを特徴とする磁気ディスク用アルミニウ
ム合金基板の製造方法である。

以下に合金組成、製造条件等の限定理由をのべる。

Ｍｇ　：　Ｍｇはディスク用基板の強度を高める作用が
あり、少なくとも３％以上添加する必要がある。しかし
、添加量が高くなるとＭｇはＳｉとＭｇ２Ｓｉ系の粗大
な金属間化合物を形成する。また、Ｍｇ量が高くなると
Ｍｇが板厚中心部や一部表面層に偏析して欠陥となる。

従って、Ｍｇｆｆ１は５．５％以下にする必要がある。

Ｆｅ、Ｓｉ　：Ｆｅ、ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−３ｉ系、Ａｌ
−Ｆｅ系、Ｍｇ２Ｓｉ系等の金属間化合物を形成する。

５μ−以上の粗大な金属間化合物を抑制するにはＦｅ、
５ｉｆｆｉは共に０．１５％以下が望ましい。しかし、
Ｆｅ。

５ｉｊ１が０．０１％に満たないと、精密切削の際、切
削性の向上に寄与する微細な金属間化合物が少なく、精
密切削の際の切削性が著しく悪化する。従って、Ｆｅ、
Ｓｉ量の範囲は共に０．Ｏ１〜０．１５％とする。

Ｃｒ、Ｍｎ：Ｃｒ、Ｍｎは結晶粒の微細化に効果がある
。添加量が０．０１％未満では共に効果がない。また、
Ｃ「を０．０５％を超え、あるいはＭｎを０．１０％を
超えて添加してもそれ以上の効果はほとんどないばかり
か、ＣｒあるいはＭｎ系の粗大な金属間化合物を形成し
やすくなる。従って、Ｃ「は０．０１〜０．０５％、Ｍ
ｎはｏ、ｏｔ　〜ｏ、ｔｏ％の範囲とし、結晶粒の微細
化にはこれらのうちの１種以上を添加するのが望ましい
。

冷却速度：溶湯からの冷却速度が大きくなる程ＦｅやＳ
ｉ等の固溶度が増加するばかりでなく、第２相晶出物や
鋳造組織が微細化するため、粗大な金属間化合物の数は
著しく減少する。そのため冷却速度は高いほど良好な性
能が得られるが、目的とする性能を得るには５０℃／秒
以上の冷却速度が必要である。従来の連続鋳造法では鋳
塊の厚さは３００〜５００１■程度であるが、上記のよ
うな急冷効果を得るには、２〜ｌｏ■程度の板厚に鋳造
する必要がある。

圧延加工度：鋳造後の冷間加工度が大きくなる程鋳造組
織が破壊されて金属間化合物は微細化する。同時に再結
晶後の結晶粒も微細化するため、精密切削後の基板の表
面状態は向上する。３０％未満ではこの効果が少なく、
８５％を超えると顕著な剪断帯が形成され板面が悪くな
る。

以上のように、本発明によれば５μｍ以上の粗大な金属
間化合物がほとんど存在せず、従って精密切削加工時に
粗大な金属間化合物による突起や穴の形成が抑制される
ため、記憶エラーの少ない高密度記録用基板の製造が可
能となる。

［実施例］ 次に実施例並びに比較例によって本発明を具体的に説明
する。

実施例１ 表１に示すアルミニウム合金Ｎｏ、１〜４、Ｎｏ、６〜
１０の溶湯をフィルター処理して非金属介在物を除去し
た後に板厚ＢＩ１１の薄板に平均冷却速度６００℃／秒
で鋳造した。この板材を約６８％冷間圧延して２ｓａ＋
板とし、３６０℃でｌｈｒ焼鈍して０材とした。

また、比較材としてＮｏ、５合金の溶湯を板厚４０ｈ■
のスラブに連続鋳造し、５００℃Ｘ　２４ｈｒの均質化
処理後に６■厚まで熱間圧延、２ｍｍ厚まで冷間圧延し
、３６０℃でｌｈｒ焼鈍して０材とした。上記Ｎｏ、１
〜ＩＯの基板をダイヤモンド工具で鏡面仕上加工し、そ
の特性を調査した。結果を表２に示す。

Ｎｏ、１〜４の実施例では５μｍ以上の粗大な金属間化
合物は全く存在せず、高密度磁気ディスク用基板して良
好な性能が得られた。

Ｎｏ、５の大型鋳塊材は冷却速度が遅い（〜１℃／秒）
ため、粗大な金属間化合物が多い。

Ｎｏ、６．７はＦ　ｅ　ＳＳ　１ｆｉｔが多いため、粗
大な金属間化合物が多い。また、Ｎ　ｏ、　７はＭｇ量
が多いため、Ｍｇの偏析が著しい。

Ｎｏ、８はＭｎ、Ｃｒが添加されていないため、結晶粒
が大きく、精密加工後の仕上がり状態が悪い。

Ｎｏ、９はＦｅ、Ｓｉが添加されていないために切削性
が劣り、精密加工後の仕上がり状態が悪い。

Ｎｏ、１０はＭｇｆｆ１が少ないため、強度が低い。

実施例２ 表１に示した代表的な合金を表３に示す条件で急冷凝固
板に鋳造し、２〜１ＩＩＩ板に冷間圧延した後３６０℃
でｌｈｒ焼鈍して０材とした。この基板をダイヤモンド
工具で鏡面仕上加工し、その特性を調査した。結果を表
４に示す。

Ｎｏ、１〜６の実施例では５μ鳳以上の金属間化合物は
全く存在せず、面粗さも小さく良好な性能を示している
。

Ｎ　ｏ　、　７．８は冷却速度が小さいため５μｍ以上
の粗大な金属間化合物が多く問題がある。

Ｎｏ、９は加工度が低く結晶粒が大きいため、精密加工
後の仕上り状態が悪い。

Ｎ　ｏ、１０は冷間加工度が大きいため、加工割れが発
生し、特性の調査をしなかった。

＊収早甲ノし１に王じるＭｇ−釘血槓畢（鋳ｉ−万同直
角断面で渭戻Ｄ［発明の効果］ 本発明によって得られる磁気ディスク用アルミニウム合
金基板は５μｍを超える粗大な金属間化合物は全く存在
せず、切削性、強度等諸特性にすぐれたものであり、記
憶エラーの少ない高密度磁気ディスク用として有用であ
る。

特許出願人　住友軽金属工業株式会社 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　　　　　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ：３〜５．５％、Ｆｅ：０．０１〜０．１５％、Ｓ
   ｉ：０．０１〜０．１５％を含み、さらにＣｒ：０．０
   １〜０．０５％とＭｎ：０．０１〜０．１０％の１種以
   上を含み、残りＡｌと不純物よりなる合金を５０℃／秒
   以上の冷却速度で厚さ２〜１０ｍｍに鋳造し、３０〜８
   ５％の冷間圧延することを特徴とする磁気ディスク用ア
   ルミニウム合金基板の製造方法。