JPH0499145A - NiPめっき性の良い磁気ディスク基板用アルミニウム合金 - Google Patents

NiPめっき性の良い磁気ディスク基板用アルミニウム合金

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JPH0499145A
JPH0499145A JP20677290A JP20677290A JPH0499145A JP H0499145 A JPH0499145 A JP H0499145A JP 20677290 A JP20677290 A JP 20677290A JP 20677290 A JP20677290 A JP 20677290A JP H0499145 A JPH0499145 A JP H0499145A
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JP
Japan
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aluminum alloy
magnetic disk
base plate
nip
disk base
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JP20677290A
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Seiichi Hirano
平野 清一
Yoshikatsu Hayashi
美克 林
Kanji Kuwabara
桑原 完爾
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Publication date
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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] 本発明は耐食性に優れ、かつ均一微細なNiPめっき層
を形成する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。
磁気ディスク用アルミニウム合金基板には以下のような
特性が要求される。
l)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、かつ小さいこと 3)所定の強度を有し、基板製作時の機械加工、使用時
の高速回転に耐えること 4)軽量、非磁性であり、耐食性が良好なこと従来、こ
のような特性を有する合金基板として、Al−Mg−M
n−Cr系の5086合金やその改良合金が使用されて
きた。
しかし、年を追うごとに磁気ディスクに対する高密度化
、高容量化等の要求が高まり、これに適したアルミニウ
ム合金の性能要求も厳しくなっている。
磁性体を基板表面に被覆する方法として、これまで磁性
媒体をアルミニウム合金基板に直接塗布する塗布型が主
力であった。しかし、近年はより高密度の薄膜媒体をス
パッタもしくはめこの基板としては片面につき10〜2
0μ■厚さのNLPをめっきした基板(以後、NiP基
板と略す)が主に使用されている。NiP基板はまず研
磨したアルミニウム合金の表面を酸性もしくはアルカリ
性溶液により均一粗面化する下地処理を行う。次にZn
@換法によりZnめっきし、この上に無電解めっきによ
り非晶質のNiP層を形成する。そしてこれを研磨した
ものである。
このようにしてできたNLP基板の性能として、欠陥が
なく、シかもNiPめっき層とアルミニウム合金との密
着性に優れていることが必要である。特に欠陥について
は、NiPめっきして研磨後に数μm以上の非常に微細
な欠陥が1つでも存在すると不良品となる。NiP基板
はドーナツ状に打ち抜いたアルミニウム圧延板をNLP
めっきして研磨仕上げするというように製造工程が非常
に長いため、研磨後の不良率の低減はコストを下げる上
での最大の課題である。高精度化、コスト低減の要求が
著しい今日ではこれまでの材料では採算が合わなくなる
ため、より均一微細なNiP層を形成しめっき欠陥ので
にくいアルミニウム合金を使用する必要があり、工業的
に最も重要な課題である。しかし現状は満足のいくもの
ではない。更により均一微細なNiP層を形成すればN
iP層を研磨するにあたり研磨量を少なくでき、又めっ
き量を減らすことが可能となりめっき時間の短縮もはか
れる。従って、その合理化効果は非常に大きなものとな
る。
近年は以上のような要求が強いが、NiPめっき基板と
してこれまではアルミニウム基板とNiP層の密着性を
良くすること、又、NiPめっきのごく初期の析出速度
が速いことから2n添加もしくはZnとCuの複合添加
合金が多く開発されてきた(特公昭62−2018号公
報等参照)。しかし、NiP層とアルミニウム合金基板
との密着性は改善されたものの、Znを含むために耐食
性が悪いとの問題があった。この点について近年特に従
来から磁気ディスク等の電子工業において一般に使用さ
れているフロン洗浄が環境問題により不可となってきた
ため、アルミニウム基板についてもこれまで以上に耐食
性の良好な材料でないと取扱に不便が生じる。
更にCuのみを添加することによりNiPめっき性の改
善を試みたものもあるが(特開昭61−246340号
公報等参照)、これだけでは不十分である。又、カソー
ド分極を小さくするCuSZn、Ni、Mn等の元素を
2種類以上含むジンケート処理に適した合金の開発(特
開昭61−224734号公報等参照)もなされている
が、不純物であるSi+Fe量が0.28〜1.0%で
あり、これでは粗大な晶出物が非常に多く形成されてし
まい、ジンケート処理やNiPめっきの際に大きな穴を
形成しやすく、又、NiPめっき層が粗くなるため、極
めて微小のビットが問題となる磁気ディスク用には適さ
ない。この5isFe等の不純物規制については、塗布
型のようにアルミニウム合金基板に直接磁性媒体を形成
する訳ではないため、その規制はゆるく、むしろ5iS
Fe量が少なすぎると鏡面に研削するときに砥石がめず
まりしやすく生産性を大きく落とすため、最適な量を含
む必要がある。これまでSt、Fe等の上限について規
制した発明は多くみられるが(特開昭61−17984
2号公報等参照)、以上述べた観点から、Fe添加量と
金属間化合物分布について、きめ細かな配慮をした発明
が期待されていた。
[発明が解決しようとする課題] そこで本発明は、鏡面仕上げ加工性及び耐食性が良好で
、更に極めて均一微細なNiPめっき層を形成する磁気
ディスク基板用アルミニウム合金を提供するものである
[課題を解決するための手段] 本発明は、質量%で Mg:3.0〜5,0% 2 N i 十Cu : 0.01〜0.20%S i
 : 0.02〜0.10% F e : 0.03〜0.10% G a  :  50〜400ppm Z n : <0.05% B e  :  0.5〜100J)plあるいは更に
これらにM n : 0.01〜o、io%、Cr :
 0.01〜0.10%、V : 0.01〜0.10
%、zr:0、O1〜0,10%のうちの1種又は2種
以上を含み、残りAlと不可避的不純物よりなり、更に
7μ1以上の金属間化合物が10個/II2以下である
NiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用アルミニウ
ム合金である。
上記のにおいて各成分の配合量の限定理由は下記のとお
りである。
Mg:高強度を得るために必要な元素で、下限未満では
必要な強度が得られず、又、上限を越えると熱間加工性
が劣る。
Cu及びNiニアルミニウム合金中に均一に分布し、カ
ソード反応を促進し、微細均一なジンケート皮膜を形成
し、これにより微細均一なNiPめっき層を形成する。
Cu。
Niの添加による効果は、Cu+2Niを上記限定の範
囲内で添加することにより認められる。下限未満ではそ
の効果がなく、上限を越えると耐食性が悪くなる。
Si:不純物としてアルミニウム地金中に不可避的に含
有される元素である。下限未満ではアルミニウム基板を
研削する場合に砥石に目づまりを生じ、極端に加工速度
を低下させる。又、上限を越えると、Mg−5i系の粗
大な金属間化合物を多く形成し、NiPめっきの前処理
時もしくはNiPめっきに際して穴欠陥を形成し、めっ
き欠陥の原因となる。
Fe:不純物としてアルミニウム地金中に不可避的に含
有される元素である。又、わずかではあるが、NiPめ
っき層の微細均一析出にも効果がある。下限未満ではア
ルミニウム基板を研削する場合に砥石に目づまりを生じ
、極端に加工速度を低下させる。上限を越えると、Al
−Fe系の粗大な金属間化合物を多く形成し、NiPめ
っきの前処理時もしくはNiPめっきに際して穴欠陥を
形成し、めっき欠陥の原因となる。
Ga:少量の添加によりアノード反応を生じるため、C
uもしくはNiと複合添加することにより、酸、アルカ
リ等の溶液による前処理時やジンケート処理時にアルミ
ニウム基板の均一エツチング及びNiPの微細均一析出
に極めて効果がある。Gaは、アルミニウム99.9%
純度以下の地金中にも存在することがあるが、50pp
量以上含まない地金も多くこの場合には積極的に添加し
なければならない。下限未満ではNiPの析出が粗くな
り、上限を越えると、それ以上含んでもNiPの均一微
細析出の効果が向上することはなく、Gaの添加による
コストがかさむばかりで意味がない。
Zn:不純物として含まれることがある。上限以上では
合金の耐食性を著く低下させる。
特に近年フロンガス規制により、より部品的な洗浄で使
用できる材料が望まれているため、上限を絶対に越えて
はならない。上限を越えると湿度等非常に厳しい管理を
するとともに研磨後層時間のうちにNiPめっきをしな
ければならず、使用に手間がかかるため、工業的に取り
扱いにくい。Zn含有量は理想的には0.01%未満が
望ましいが、あまりその上限を規制することは工業的に
コストがかさむだけであり避けた方がよい。
Be:微量添加により、基板の耐食性向上に効果がある
。下限未満では効果がなく、上限を越えて添加してもそ
の効果が増すことはなく、鋳造時の人体への危険が増加
するばかりで好ましくない。
Mn%Cr5Zr、■=均一な結晶粒組織とし、高強度
を得るのに有効である。下限未満では効果がなく、上限
を越えると帯磁特性が劣る。又、上限を著しく越えて添
加すると粗大な金属間化合物を多く生成し、NiPめっ
き面があれる。
金属間化合物の分布= 7μ■以上の化合物が10個/
■12より多く分布する場合には、前処理、ジンケート
処理もしくはNiPめっきにおいて大欠陥を形成し、こ
れがめつき面をあらし、めっき欠陥が生じやすくなる。
[実施例] 第1表に示す合金を厚さ4001の鋳塊に連続鋳造の後
、500℃で8時間の均質化処理を施した。次に480
℃に加熱し、板厚61■まで熱間圧延し、更に冷間圧延
により厚さ 2msの板とした。
更に外径130m5のドーナツ状に200枚打ち抜き後
、350℃で加圧焼鈍し0材とした。そして、板厚1.
8■1まで研削により鏡面仕上げした。
これを60℃の硫酸中で3分のエツチングを行い、硝酸
中で室温にてデスマット(、次に室温にて2回ジンケー
ト処理した。そして、片面あたり約25μ■の無電解N
iPめっきした。
第2表に供試材の評価結果を示す。評価としては0材の
圧延平行方向の引張試験、板面の金属間化合物分布測定
、塩水噴霧試験による耐食性評価、合金基板の鏡面仕上
げ時の研削速度NLPめっき後のめっき面の表面粗さ、
NiP。
めっき基板研磨後のビット欠陥の発生状況、研磨300
℃に60分加熱後の帯磁特性により行った。
このうち金属間化合物の分布はイメージアナライザーに
より円相5径で測定した。塩水噴霧試験ハJIs Z 
23711:したがイ30日間実施し、0.51園以上
の孔食が発生したものを不合格と判定した。研削速度は
相対比較とし、標準の研削速度<1)に対して研削時間
が何倍かかるかを数値で表示した。帯磁特性は、振動試
料型磁力計にて測定(単位T:テスラ)した。
第2表 実施例1〜4は、組成が特許請求の範囲内のため、良好
な性能が得られた。
比較例1はCu+2Niitが少ないため、めっき面が
粗く、めっき面を研磨後にピ・ソトが発生しやすかった
比較例2はCu+2N 1ffiが上限を越えたため耐
食性が劣った。
比較例3はGa量の添加量が下限未満のため、NiPめ
っき性がやや劣った。
比較例4はZn量が上限を越えたため、耐食性が劣り塩
水噴霧試験において1ms以上の径の孔食が多く発生し
た。5tSFeが下限未満のため研削能率が落ちた。
比較例5はSi及びFe量が上限を越えたため、7μm
以上の金属間化合物が多く形成され、めっき面が粗くな
った。
比較例6はMgff1が下限未満のため強度が低くなっ
た〇 比較例7はMg量が上限を越えたため、熱間加工時に割
れが発生した。
比較例8はGa量が下限未満であったため、めっき面が
粗くなった。又、Si、Feが下限未満のため研削の能
率が落ちた。
比較例9はMn量が上限を越えたため、めっき面が粗く
なった。又、300℃−60分加熱後の帯磁特性が悪か
った。
比較例1OはCr量が上限を越えたため、めっき面が粗
くなった。又、300℃−60分加熱後の帯磁特性が悪
かった。
比較例11はMn5Cr及びviが上限を著しく越えた
ため、鋳造時に粗大な金属間化合物が生成されたため、
以後の試験を中止した。
[発明の効果] 本発明は以上の通りであって、鏡面仕上げ加工性及び耐
食性が良好で、更に極めて均一微細なNiPめっき層を
形成することができる磁気ディスク基板用に適したアル
ミニウム合金である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)質量%でMg:3.0〜5.0% 2Ni+Cu:0.01〜0.20% Si:0.02〜0.10% Fe:0.03〜0.10% Ga:50〜400ppm Zn:<0.05% Be:0.5〜100ppm 残りAlと不可避的不純物よりなり、更に 7μm以上の金属間化合物が10個/mm^2以下であ
    るNiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用アルミニ
    ウム合金。
  2. (2)質量%でMg:3.0〜5.0% 2Ni+Cu:0.01〜0.20% Si:0.02〜0.10% Fe:0.03〜0.10% Ga:50〜400ppm Zn:<0.05% Be:0.5〜100ppm 更にMn:0.01〜0.10%、Cr:0.01〜0
    .10%、V:0.01〜0.10%、Zr:0.01
    〜0.10%のうちの1種又は2種以上を含み、 残りAlと不可避的不純物よりなり、更に 7μm以上の金属間化合物が10個/mm^2以下であ
    るNiPめっき性に優れた磁気ディスク基板用アルミニ
    ウム合金。
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