磁碟用鋁合金基板及其製造方法

2023-04-25 01:01:01

磁碟用鋁合金基板及其製造方法
【專利摘要】本發明的課題在於，提供一種耐衝擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性優異的磁碟用鋁合金基板及其製造方法。該磁碟用鋁合金基板的特徵在於，由如下鋁合金構成：含有Si：低於0.03質量%，Fe：低於0.03質量%，Mg：超過3.5質量%、低於4.5質量%，Cr：低於0.20質量%，並且含有Cu：超過0.01質量%、低於0.20質量%，Zn：超過0.01質量%、低於0.40質量%中的至少任意一種，餘量由Al和不可避免的雜質構成，平坦度為5μm以下，並且，基板表面的等軸晶粒的面積率為30%以下。
【專利說明】磁碟用鋁合金基板及其製造方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及作為搭載於移動本電腦、筆記本電腦和可攜式音頻播放器等的硬碟驅 動器的磁碟的基板使用的磁碟用鋁合金基板及其製造方法。

【背景技術】
[0002] 硬碟驅動器（以下，適宜稱為"HDD")，具有如下而構成：圓環狀的盤上形成有磁性 膜等的磁碟；使該磁碟旋轉的主軸電動機；位於磁碟上進行信息的讀寫的磁頭；將該磁頭 固定在前端部的擺臂；與該擺臂的基座端部連接的音圈電動機。
[0003] 而且，作為移動本電腦、筆記本電腦和可攜式音頻播放器等的行動裝置所搭載的 HDD，使用的是所謂2. 5英寸HDD和2. 5英寸以下的HDD (以下，適宜稱為"小型HDD")。
[0004] 歷來，作為面向行動裝置的小型HDD的磁碟用基板，使用的是表面硬度高，耐衝擊 性優異的玻璃基板。
[0005] 但是，玻璃基板在製造成本方面存在改善的餘地，因此作為小型HDD的磁碟用基 板，在製造成本方面比玻璃基板更佔優勢的鋁合金基板的採用得到研究，開發出以下所示 的各種鋁合金基板。
[0006] 例如，在專利文獻1中，公開有一種含有Mg為4. 5質量％以上、6. 0質量％以下的 鋁合金板。另外，在專利文獻2中，公開有一種含有Mg為6質量％以上、15質量％以下的鋁 合金板。
[0007] 於是，專利文獻1和專利文獻2所公開的鋁合金板，通過將Mg含量規定在所述範 圍內，可實現耐衝擊性的提高。
[0008] 另外，在專利文獻3中，公開有一種桌上型電腦等所用的磁碟的代表性的鋁合金基 板，Mg含量在4質量％左右。
[0009] 而且，專利文獻3所公開的鋁合金基板，通過將以Mg為首的各成分規定在規定範 圍，可實現鍍覆面的平滑性的提高。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本特開2011 - 102415號公報
[0013] 專利文獻2 :日本特開2007 - 113053號公報
[0014] 專利文獻3 :日本特開平11 - 106857號公報
[0015] 但是，專利文獻1和專利文獻2所公開的技術，因為Mg含量多，所以需要解決熱裂 紋敏感性的高度。因此，在專利文獻1中，很低地設定每一道次的軋制率，但為此需要增加 軋制道次數，產生在工業生產效率這一點上差的問題。另外，在專利文獻2中，雖然使用雙 輥鑄造等的特殊的軋制方法，但產生需要新的設備投資費用的問題。
[0016] 此外，專利文獻1和專利文獻2所公開的技術，由於Mg含量多，所以Mg向晶界的 偏析導致在晶界容易產生凹坑，表面缺陷的防止困難，因此在鍍覆面的平滑性這一點上存 在改善的餘地。
[0017] 另外，專利文獻3所公開的技術，是對於來自外部的衝擊未予以考慮的技術，因此 屈服強度只有1〇〇?120MPa左右，由於落下時的衝擊而容易發生變形，因此在耐衝擊性這 一點上存在改善的餘地。
[0018] 此外，除了所述的耐衝擊性和鍍覆面的平滑性以外，為了確保HDD所搭載的基板 的高記錄密度化，對於基板要求有優異的平坦度。


【發明內容】

[0019] 因此，本發明其課題在於，提供一種耐衝擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性優異的磁 盤用鋁合金基板及其製造方法。
[0020] 為了解決所述課題，本發明的
【發明者】們發現，基板的成分組成和基板表面的等軸 晶粒的面積率等，對於耐衝擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性造成影響，從而創造出本發明。
[0021] 即，本發明的磁碟用鋁合金基板，其特徵在於，由如下鋁合金構成：含有Si :低於 0. 03質量％，Fe :低於0. 03質量％，Mg :超過3. 5質量％、低於4. 5質量％，Cr :低於0. 20質 量％，並且含有Cu :超過0. 01質量％、低於0. 20質量％，Zn :超過0. 01質量％、低於0. 40質 量％中的至少任意一種，餘量由A1和不可避免的雜質構成，平坦度在5 μ m以下，並且，基板 表面的等軸晶粒的面積率在30%以下。
[0022] 根據此磁碟用鋁合金基板，由於將Si含量和Fe含量規定在規定的範圍，所以 Mg - Si系金屬間化合物和A1 - Fe系金屬間化合物的析出得到抑制，能夠防止鍍覆面的平 滑性的降低。另外，由於將Mg含量規定在規定的範圍，所以能夠防止凹坑的發生，同時使屈 服強度提高，由此能夠發揮出優異的耐衝擊性。另外，由於將Cr含量規定在規定的範圍，所 以A1 - Cr系金屬間化合物的結晶得到抑制，能夠防止鍍覆面的平滑性的降低。另外，含有 規定的含量的Cu和Zn的至少任意一種，能夠抑制NiP鍍覆面的結瘤的發生，使鍍覆面的平 滑性提高。另外，由於將等軸晶粒的面積率規定在規定的範圍，所以能夠確保屈服強度，發 揮優異的耐衝擊性。另外，通過將平坦度規定在規定值以下，磁頭的浮動高度穩定，能夠確 保可實現硬碟驅動器所搭載的基板的高記錄密度化這一程度的平坦度。
[0023] 還有，根據該磁碟用鋁合金基板，由於將Mg含量規定在規定的範圍，所以能夠避 免熱裂紋的敏感性提高，因此可以用從前的設備進行熱軋，其結果是，還能夠避免如專利文 獻1和專利文獻2所述的技術這樣，在工業生產效率這一點上差，或需要新的設備投資費用 的情況。
[0024] 另外，本發明的磁碟用鋁合金基板，優選屈服強度為140MPa以上。
[0025] 根據此磁碟用鋁合金基板，通過將屈服強度規定在規定值以上，能夠確實地發揮 優異的耐衝擊性的效果。
[0026] 另外，本發明的磁碟用鋁合金基板，優選以270°C進行30分鐘的加熱處理前後的 平坦度的變化量在1 μ m以下。
[0027] 根據此磁碟用鋁合金基板，能夠將規定的加熱處理前後的平坦度的變化量規定在 規定值以下，即使受到磁性膜在成膜(濺射)時的熱和HDD工作時發生的熱的影響，平坦度也 不會惡化，能夠維持優異的平坦度。
[0028] 本發明的磁碟用鋁合金基板的製造方法，是所述磁碟用鋁合金基板的製造方法， 其特徵在於，對於所述鋁合金進行鑄造、均質化熱處理、熱軋、冷軋、成形，以在200?290°C 下保持1?5小時這樣的條件下實施堆垛退火(積?付K退火)。
[0029] 根據此磁碟用鋁合金基板的製造方法，因為堆垛退火的對象是由所述組成構成的 基板，所以能夠製造耐衝擊性和鍍覆面的平滑性優異的磁碟用鋁合金基板。另外，通過使堆 垛退火規定為規定的條件，能夠製造出的磁碟用鋁合金基板，不僅能夠發揮優異的平坦度， 而且即使受到磁性膜在成膜(濺射）時的熱和HDD工作時所發生的熱的影響，也可以維持優 異的平坦度。
[0030] 根據本發明的磁碟用鋁合金基板，通過規定鋁合金基板的成分組成和基板表面的 等軸晶粒的面積率，能夠發揮優異的耐衝擊性、鍍覆面的平滑性。
[0031] 另外，根據本發明的磁碟用鋁合金基板，通過將平坦度規定在規定值以下，能夠確 保實現高記錄密度化這一程度的平坦度。
[0032] 另外，根據本發明的磁碟用鋁合金基板，通過將規定的加熱處理前後的平坦度的 變化量規定在規定值以下，即使受到熱的影響，也不會使平坦度惡化，能夠維持優異的平坦 度。
[0033] 另外，根據本發明的磁碟用鋁合金基板的製造方法，通過將堆垛退火的對象規定 為由規定的組成構成的鋁合金基板，並且將堆垛退火規定為規定的條件，由此能夠製造耐 衝擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性、平坦度的熱的穩定性全部優異的磁碟用鋁合金基板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1是磁碟用鋁合金基板的圖像分析的數據，（a)是等軸晶粒的面積率為0%時的 圖像數據，（b)是等軸晶粒的面積率為13%時的圖像數據，（c)是等軸晶粒的面積率超過95% 時的圖像數據。

【具體實施方式】
[0035] 以下，就用於實施本發明的磁碟用鋁合金基板及其製造方法的方式詳細地加以說 明。
[0036] [磁碟用錯合金基板]
[0037] 本發明的磁碟用鋁合金基板（以下，適宜稱為鋁合金基板或基板)，其特徵在於，以 如下鋁合金構成，其含有規定量的Si、Fe、Mg、Cr，並且含有規定量的Cu和Zn中的至少一 種，餘量由A1和不可避免的雜質構成，平坦度為規定值以下，並且，基板表面的等軸晶粒的 面積率在規定值以下。
[0038] 另外，本發明的磁碟用鋁合金基板優選屈服強度在規定值以上，此外，優選規定的 加熱處理前後的平坦度的變化量在規定值以下。
[0039] 以下，就本發明的磁碟用鋁合金基板的各合金成分、等軸晶粒的面積率、屈服強 度、平坦度和加熱處理前後的平坦度的變化量，說明數值限定的理由。
[0040] (Si :低於 0.03 質量 ％)
[0041] Si通常是作為基體金屬雜質而混入鋁合金中的元素，鑄造時以Mg - Si系金屬間 化合物的形態存在。
[0042] Mg - Si系金屬間化合物在均質化熱處理時固溶，在熱軋中再析出。而且，Mg - Si 系金屬間化合物的大小和數量除了均熱、熱軋條件以外，也依存於合金中的Si含量，Si含 量為0. 03質量％以上時，超過3 μ m的粗大的Mg - Si系金屬間化合物容易析出。其結果 是，Mg - Si系金屬間化合物在鍍覆前處理的蝕刻中溶解而成為凹坑（凹陷，凹部)，因此使 通過鍍覆處理而形成的鍍覆面的平滑性降低。另外，還有在所述蝕刻中只有Mg溶解，而Si 殘留的地方，但在鍍覆前處理的鋅酸鹽處理中，在Si上不會發生Zn的置換反應，因此在這 樣的地方經非電解NiP鍍覆處理鍍覆膜不會生長。其結果是，NiP鍍覆膜的密接性不足，由 於磁性膜的成膜時等的加熱導致NiP鍍覆膜發生膨脹，使鍍覆面的平滑性降低。
[0043] 因此，Si的含量為低於0. 03質量％。
[0044] (Fe :低於 0. 03 質量 ％)
[0045] Fe與Si同樣，是通常作為基體金屬雜質混入鋁合金中的元素，在鋁合金基板中作 為A1 - Fe系金屬間化合物存在。
[0046] 若Fe的含量為0. 03質量％以上，則該A1 - Fe系金屬間化合物成為超過10 μ m 的粗大的金屬間化合物而在鋁合金基板的表面析出。而且，若對於這樣的鋁合金基板實施 切削加工、磨削加工等的鏡面加工，則該A1 - Fe系金屬間化合物從表面脫落，成為凹坑的 發生原因。另外，在鍍覆前處理的蝕刻中，A1 - Fe系金屬間化合物溶解而成為凹坑，使鍍 覆面的平滑性降低。
[0047] 因此，Fe的含量低於0. 03質量0/〇。
[0048] (Mg :超過3. 5質量％、低於4. 5質量％)
[0049] Mg是有助於屈服強度提高的元素。
[0050] 若Mg的含量為3. 5質量％以下，貝U屈服強度不充分。另一方面，若在4. 5質量％ 以上，則熱軋變得困難，生產率惡化。此外，Mg在晶界偏析，導致在鍍覆前處理工序中容易 產生凹坑。
[0051] 因此，Mg的含量為超過3. 5質量％、低於4. 5質量％。
[0052] (Cr :低於 0.20 質量 ％)
[0053] Cr在製作鑄錠的工序和對於鑄錠進行均質化熱處理的工序中，作為微細的金屬間 化合物析出，具有抑制晶粒生長的效果，有著抑制再結晶晶粒的異常生長，使組織均質化的 效果。
[0054] 若Cr的含量在0. 20質量％以上，則使晶粒穩定化的效果過大，因此冷軋後進行退 火時，無法成為等軸的再結晶組織，而是成為殘存有在軋制方向延伸的變形組織的組織，因 此組織的各向異性變大，NiP鍍覆面的平滑性惡化。此外，作為初晶結晶出來粗大的A1 - Cr系金屬間化合物，經鋁合金基板製作時的磨削加工等脫落，成為NiP鍍覆面的凹坑的發 生原因。
[0055] 因此，Cr的含量低於0. 20質量％。
[0056] (Cu :超過0· 01質量％、低於0· 20質量％)
[0057] Cu具有使鋁合金基板的NiP鍍覆性提高的效果。
[0058] Cu在鋁合金基板中均勻地固溶，在鍍覆前處理的鋅酸鹽處理中，使鋅酸鹽浴中的 Zn離子向鋁合金基板的表面均勻地微細析出。由此能夠抑制NiP鍍覆面的結瘤的發生。Cu 的含量在〇. 01質量％以下時，這一效果小。另一方面，若Cu的含量在0. 20質量％以上，貝丨J 在A1 - Mg - Cu系金屬間化合物在晶界析出，因此在鍍覆前處理的蝕刻中晶界部受到過蝕 亥|J，NiP鍍覆面的結瘤和凹坑的發生非常多。
[0059] 因此，Cu的含量為超過0. 01質量％、低於0. 20質量％。
[0060] (Zn :超過0. 01質量、低於0. 40質量％)
[0061] Zn也有使鋁合金基板的NiP鍍覆性提高的效果。
[0062] Zn也與Cu -樣，在鋁合金基板中均勻地固溶，在鍍覆前處理的鋅酸鹽處理中，使 鋅酸鹽浴中的Zn離子向鋁合金基板的表面均勻地微細析出。由此能夠抑制NiP鍍覆面的結 瘤的發生。另外，隨著含量的增加，Zn在鋁合金基板中均勻地析出，變成鍍覆前處理的蝕刻 中的蝕刻起點和鋅酸鹽處理時的Zn離子析出據點。因此，具有抑制晶粒造成的段差效果。 Zn的含量在0. 01質量％以下時，這些效果小。另一方面，若Zn的含量達到0. 40質量％以 上，則Zn的析出核變大，隨之而來的是在鍍覆前處理的蝕刻中所形成的凹陷也變大，因此 經鍍覆處理而形成的鍍覆面的平滑性惡化。此外，A1 - Mg - Zn系金屬間化合物在晶界析 出，因此在鍍覆前處理的蝕刻中晶界部受到過蝕刻，NiP鍍覆面的結瘤的發生非常多。另外， A1 - Mg - Zn系金屬間化合物也溶解而成為凹坑，其在鍍覆後也會殘存。
[0063] 因此，Zn的含量為超過0. 01質量、低於0. 40質量％。
[0064] 還有，鋁合金基板在一起含有Cu和Zn之中的2個時，優選各成分各自的含量不脫 離上限值。但是，如果鋁合金基板含有1個所述規定範圍的含量的成分，則另一方的成分即 使脫離所述下限值，仍能夠發揮出使NiP鍍覆性提高這樣的所述效果。
[0065] (餘量：A1和不可避免的雜質）
[0066] 餘量是A1和不可避免的雜質。作為上述的Si、Fe和Cr以外的不可避免的雜質， 能夠列舉Mn、Ti、B、Sn、Sc、Ni、Zr、C、In、Na、Ca、V、Bi、Sr等，使其在不會對本發明的鋁合 金基板造成不良影響的範圍，例如，分別在〇. 01質量％以下，只要總計在〇. 01質量％以下， 其可以單獨含有或也可以多個含有。
[0067] (等軸晶粒的面積率：30%以下）
[0068] 所謂等軸晶粒，是晶粒之中，基板的軋制方向上的粒徑和與沿軋制方向的板寬方 向的粒徑大體上相等的等軸的結晶。詳細地說，所謂等軸晶粒，就是鋁合金基板表面的晶粒 之中，板寬方向的粒徑相對於軋制方向的粒徑的比(板寬方向的粒徑/軋制方向的粒徑）為 0. 7?1. 3的晶粒。
[0069] 在鋁合金基板的製造中，冷軋後的基板表面的晶粒組織，由沿著軋制方向拉伸的 細長的晶粒構成，但經過其後的退火(堆垛退火）會導致軟化進行，隨之而來的是軋制方向 和板寬方向的晶粒直徑大致相等的等軸再結晶晶粒出現，其比例隨軟化進行而增加。因此， 軟化的程度能夠以基板表面的等軸晶粒的面積率表示，如果其面積率在30%以下，則殘留 應變充分殘留，能夠滿足耐衝擊性所需要的強度，即滿足屈服強度140MPa。
[0070] 因此，基板表面的等軸晶粒的面積率為30%以下。
[0071] 還有，基板表面的等軸晶粒的面積率（=基板表面的規定面積中的等軸晶粒的合 計面積/所述規定面積X 1〇〇)的測量，能夠以如下方法進行：對於基板表面進行機械研磨 後，在室溫下進行電解蝕刻，用光學顯微鏡對於實施了電解蝕刻的表面進行拍攝，以市場銷 售的圖像分析軟體(例如，IMAGE PRO Plus Ver6)分析所拍攝的圖像。
[0072] 另外，基板表面的等軸晶粒的面積率，能夠通過Mg的含量、堆垛退火的溫度和時 間加以控制。
[0073](屈服強度）
[0074] 基板的屈服強度對耐衝擊性造成影響。
[0075] 在此，作為耐衝擊性，要求的是在將基板設置在HDD的內部的狀態下，從lm的高度 使之落下時，基板幾乎沒有發生塑性變形的水平(詳細的說，是平坦度的變化在lym以下） 的耐衝擊性。那麼，耐衝擊性如所述，依存於基板的屈服強度，為了得到所述水平的耐衝擊 性，基板的屈服強度需要在140MPa以上。另一方面，若基板的屈服強度超過200MPa，則平坦 度的熱穩定性有變差的可能性。
[0076] 因此，屈服強度優選為140MPa以上。另外，屈服強度更優選為200MPa以下。
[0077] 還有，屈服強度（0.2%屈服強度)，能夠依據JIS Z2241進行拉伸試驗而測量。另 夕卜，屈服強度能夠通過Mg的含量、堆垛退火的溫度和時間加以控制。
[0078] (平坦度）
[0079] 所謂平坦度，就是基板的平坦的程度，相當於在水平的基準面放置基板時，最大高 度至最小高度部分的差。若平坦度超過5 μ m，則位於磁碟上的磁頭的浮動高度不穩定，磁頭 的信號讀取精度惡化。因此，平坦度優選為5μπι以下。
[0080] 還有，平坦度能夠通過來自半導體雷射器的幹涉條紋進行測量。於是，平坦度，例 如，能夠使用NIDEK社制的FT - 17測量Ρ - V值來取得。另外，平坦度能夠通過堆垛退火 的溫度和時間加以控制。
[0081] (加熱處理前後的平坦度的變化量）
[0082] 所謂加熱處理前後的平坦度的變化量，表示以加熱處理前的平坦度為基準，加熱 處理後的平坦度發生了何種程度的變化。
[0083] 在此，所謂加熱處理，是以270°C進行30min的加熱處理，設定的是近年的低溫化 的磁性膜的成膜(濺射）工序中的加熱處理。
[0084] 在鋁合金基板的堆垛退火後的磁性膜的成膜工序中，要求基板的平坦度不惡化， 並且還要求HDD在工作時溫度上升至70°C左右，即使在此環境下保持數年，平坦度也不會 發生太大變化。因此，對於鋁合金基板來說，在模擬270°C、30min這樣的鍍覆後的加熱工序 的條件下，並且在比HDD的工作環境更嚴酷的條件之下，對平坦度都要求熱穩定性。
[0085] 因此，加熱處理（270°C，30min)前後的平坦度的變化量優選為Ιμπι以下。
[0086] 還有，加熱處理前後的平坦度的變化量，能夠通過堆垛退火的溫度和時間加以控 制。
[0087] (磁碟）
[0088] 磁碟是搭載於硬碟驅動器（HDD)內部的呈圓環狀的記錄介質。
[0089] 本發明的鋁合金基板為磁碟用，作為該磁碟，存在直徑為3. 5英寸和2. 5英寸，t匕 2. 5英寸小的1. 8英寸等各種大小。
[0090] 在此，HDD的磁碟是精密的記錄介質，所以要求一定程度的耐衝擊性，但在磁碟之 中，也有外徑為2. 5英寸以下的磁碟被用於行動裝置的HDD，因此特別要求耐衝擊性。
[0091] 換言之，就是本發明的鋁合金基板，在磁碟之中，優選也適用於外徑在2. 5英寸以 下，特別是2. 5英寸（內徑：19_，外徑：66_)的磁碟，並發揮出顯著的效果(耐衝擊性)。 [0092] 接下來，對於本發明的磁碟用鋁合金基板的製造方法進行說明。
[0093][磁碟用鋁合金基板的製造方法]
[0094] 本發明的磁碟用鋁合金基板的製造方法，是在製造(鑄造）具有規定的成分組成的 鋁合金的鑄錠後，進行均質化熱處理、熱軋、冷軋而製造成規定的板厚的鋁合金基板，衝裁 而成為圓環狀(成形)，對其實施堆垛退火(矯正退火)。
[0095] 以本發明的磁碟用鋁合金基板的製造方法中作為特徵的堆垛退火為中心進行說 明。
[0096] (堆垛退火）
[0097] 所謂堆垛退火，就是將衝裁成圓環狀的多張鋁合金基板，堆積在高平坦度的隔板 間，一邊整體加壓一邊進行退火。
[0098] 歷來，磁性膜的成膜(濺射)溫度高達300°C左右，在成膜工序中基板的內部應變被 釋放，為了避免由此導致的突起等發生的情況，除了以300°C以上的溫度進行堆垛退火(矯 正退火）以外，在直至成膜工序的端面加工後、研磨後和鍍覆後，還要進行在300°C附近進行 退火這種的處理。
[0099] 但是，近年來，磁性膜的成膜溫度低溫化(例如，200°C以下)，通過比現有堆垛溫度 和鍍覆後的加熱溫度更低溫化的方式，就能夠達成高強度化。
[0100] 因此，以如下方式規定堆垛退火的條件。
[0101] 若堆垛退火的溫度(保持溫度)低於200°c，則平坦度的矯正困難，並且熱穩定性降 低。另一方面，若超過290°C，則軟化變得顯著，難以達成屈服強度140MPa以上。另外，若 堆垛退火的時間(保持時間)低於1小時，則平坦度的矯正困難，並且熱穩定性降低。另一方 面，若超過5小時，則退火溫度為290°C以上而達到比較高溫時，軟化變得顯著，難以達成屈 服強度140MPa以上。
[0102] 因此，堆垛退火的溫度為200?290°C，堆垛退火的時間為1?5小時。
[0103] 還有，關於至保持溫度的升溫速度和從保持溫度降溫的速度沒有特別限定，但優 選升溫速度為30?200°C /h，降溫速度為30?200°C /h。
[0104] 本發明的鋁合金基板的製造方法之中，關於在堆垛退火以前進行的鑄造、均質化 熱處理、熱軋、冷軋、衝裁成圓環狀的工序，以通常的方法進行即可。
[0105] 例如，關於均質化熱處理，以500?580°C保持4小時以上，關於熱軋，以500? 520°C的溫度開始熱軋，進行至3?5mm，關於冷軋，以KKTC以下的溫度進行至最終製品的 板厚即可。
[0106] 還有，實施了堆垛退火之後的板稱為坯料，對於該坯料的表面進行磨削而實施鏡 面加工，實施退火和磨光加工，能夠製造磨光（GR)襯底。另外，對於該GR襯底進行酸蝕刻 處理、酸除漬（r 7 7 7卜）處理和鋅酸鹽處理後，通過進行非電解NiP鍍覆而能夠製造鍍 覆襯底。其後，對該鍍覆襯底的表面進行研磨，通過濺射等形成磁性膜，塗布襯裡(潤滑劑)， 由此能夠製造磁碟。
[0107] 本發明的鋁合金基板的製造方法，如以上說明，但進行本發明時，關於沒有明示的 條件，採用現有公知的條件即可，只要起到由所述各工序的處理所得到的效果，當然也能夠 適宜變更其條件。
[0108] 【實施例】
[0109] 接下來，就本發明的磁碟用鋁合金基板，將滿足本發明的要件的實施例和不滿足 本發明的要件的比較例加以比較具體說明。
[0110][供試材的製作]
[0111] 熔解表1所示的組成的鋁合金後，噴吹惰性氣體進行脫氫處理。然後，鑄造板厚 50mm的板坯並進行端面切削後，以540°C進行4小時的均質化熱處理。其後，對於均質化熱 處理的板坯進行熱軋，製作板厚為3mm的熱軋板。然後，對該熱軋板進行冷軋，製作最終板 厚為0. 82mm的冷軋板。
[0112] 將製作的冷乳板衝裁成尺寸2. 5英寸的圓環狀（內徑：19_，外徑：66mm)後，以表1 所示的各條件進行堆垛退火(升溫速度共同為80°C /h)，製作2. 5英寸型的坯料。還有，作 為拉伸試驗用，對於與坯料不同的JIS5號試驗片上提取的大小的冷軋板，以與坯料相同的 條件進行堆垛退火，使軋制方向為縱長方向而切下JIS5號拉伸試驗片，依據JISZ2241的規 定，以株式會社島津製作所（SHIMADZU CORPORATION)制落地型萬能拉伸試驗機AG - I進行 拉伸試驗，求得屈服強度。十字頭速度為5mm/分鐘，以一定的速度進行直至試驗片斷裂，分 別進行5次測量，以平均值計算。
[0113] 製作的坯料，其後，通過用砥石進行的磨削加工，對於坯料的表面單面磨削20 μ m 而進行鏡面加工，由此製作GR襯底。
[0114] 接著，將如此製作的GR襯底浸漬在鍍覆前處理液中（上村工業制AD - 68F)，進行 50°C、5分鐘的脫脂。之後，用鍍覆前處理液(上村工業制AD - 101F)進行68°C、2分鐘的 酸蝕刻，以30%硝酸進行酸除漬處理。對於進行了酸除漬處理的GR襯底，使用鋅酸鹽處理 液(上村工業制AD - 301F - 3X)進行20°C、30秒的鋅酸鹽處理，一旦以30%硝酸使Zn溶 解後，再度進行20°C、15秒的鋅酸鹽處理。其後，將進行了鋅酸鹽處理的GR襯底浸漬於非 電解NiP鍍覆液(上村工業制HDX)中，進行90°C、2小時的非電解NiP鍍覆處理，使之形成 一面10 μ m左右的非電解NiP鍍覆膜，由此製作成鍍覆襯底。然後，使用膠體氧化矽系的研 磨劑（7 '7' $制DISKLITE Z5601A)和襯墊，對於形成有非電解NiP鍍覆膜的鍍覆襯底的表 面進行研磨，製作進行磁性膜的成膜之前的狀態的鍍覆襯底。
[0115] [供試材的特性]
[0116] (等軸晶粒的面積率）
[0117] 等軸晶粒的面積率，是對於堆垛退火後的供試材(坯料）的表面(約lOXIOmm)進 行機械研磨後，在室溫下進行電解蝕刻（室溫，使用35vol%的氟硼酸（-- ) 7 〃化水素酸)， 20V，90秒)，通過光學顯微鏡以100倍拍攝進行了電解蝕刻的表面，以市場銷售的圖像分析 軟體(例如，IMAGEPR0 Plus Ver6)對於所拍攝的圖像進行分析並計算出來。
[0118] 還有，關於等軸晶粒的面積率，雖然是以堆垛退火後的供試材(坯料）為測量對象， 但無論是以進行了鏡面加工的GR襯底為測量對象，還是以除去了實施過鍍覆襯底(模擬鍍 覆後的加熱工序的加熱處理（270°C，保持30min)的供試材和未實施的供試材）的鍍覆部分 的供試材為測量對象，都為大體相同的結果。
[0119] 供試材的一部的圖像數據顯示在圖1 (a)?（c)中。圖1 (a)是供試材No. 4的 圖像數據，圖1 (b)是供試材No. 8的圖像數據，圖1 (C)是供試材No. 16的圖像數據。
[0120] (屈服強度）
[0121] 屈服強度基於以下的拉伸試驗測量。
[0122] 拉伸試驗，如上所述，根據堆垛退火後的供試材，使縱長方向為拉伸方向，製作依 據JIS Z2201的5號的拉伸試驗片。使用該試驗片，遵循JISZ2241，以株式會社島津製作所 (SHIMADZU CORPORATION)制落地型萬能拉伸試驗機AG - I進行拉伸試驗，測量屈服強度 (0. 2%屈服強度)。還有，十字頭速度為5mm/分，以固定的速度進行直至試驗片斷裂，分別進 行5次測量，以平均值計算。
[0123] [評價試驗]
[0124] (耐衝擊性）
[0125] 耐衝擊性的評價，是將供試材(鍍覆襯底）設置於HDD的狀態下，基於使之從lm的 高度落下時的供試材的平坦度的變化量來進行。平坦度的變化量為1 μ m以下時評價為良 好(〇），超過1 μ m時評價為不良（X )。
[0126] 還有，作為HDD，使用市場銷售的2. 5英寸HDD (HGST Travelster5K320)，分解該 HDD，以螺釘將供試材(鍍覆襯底)固定在主軸部分，進行耐衝擊性的評價試驗。另外，平坦度 的測量，使用NIDEK社制的FT - 17,在後述的評價試驗中使用同樣的裝置進行測量。
[0127] (平坦度）
[0128] 平坦度的評價，基於堆垛退火後的供試材(坯料）表面的平坦度的測量值進行。平 坦度為5 μ m以下時評價為良好（〇），超過5 μ m時評價為不良（X )。
[0129] (鍍覆面的平滑性）
[0130] 鍍覆面的平滑性的評價，基於以光學顯微鏡對於鍍覆拋光後的供試材(鍍覆襯底） 的表面進行了面積觀察（lcm2)的結果進行。不存在寬Ιμπι以上的凹坑（凹部）或膨脹（凸 部）時評價為良好（〇），有1個以上時評價為不良（X )。
[0131] (平坦度的熱穩定性）
[0132] 平坦度的熱穩定性的評價，基於模擬磁性膜的成膜工序的加熱處理（270°C，30min 保持）前後的平坦度的變化量進行。平坦度的變化量為lym以下時評價為良好（〇），超過 1 μ m時評價為不良（X )。
[0133] 鋁合金的成分、供試材的製造條件、供試材的特性和評價試驗的結果顯示在表1 中。還有，在表1中，對於不滿足本發明的構成的，對數值引下劃線表示。另外，在表1中， 所謂" 95"表示超過95。
[0134] [表 1]
[0135]

【權利要求】
1. 一種磁碟用錯合金基板，其特徵在於，由如下錯合金構成：含有Si :低於0. 03質 量％、Fe :低於0. 03質量％、Mg :超過3. 5質量％但低於4. 5質量％、Cr :低於0. 20質量％，並 且含有Cu :超過0. 01質量％但低於0. 20質量％、Zn :超過0. 01質量％但低於0. 40質量％ 中的至少任意一種，餘量由A1和不可避免的雜質構成， 並且，所述磁碟用鋁合金基板的平坦度為5 μ m以下，基板表面的等軸晶粒的面積率為 30%以下。
2. 根據權利要求1所述的磁碟用鋁合金基板，其特徵在於，所述磁碟用鋁合金基板的 屈服強度為140MPa以上。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的磁碟用鋁合金基板，其特徵在於，所述磁碟用鋁 合金基板在270°C進行30分鐘的加熱處理前後的平坦度的變化量為1 μ m以下。
4. 一種磁碟用鋁合金基板的製造方法，其特徵在於，是權利要求1或2所述的磁碟用鋁 合金基板的製造方法，其中，對權利要求1所述的鋁合金進行鑄造、均質化熱處理、熱軋、冷 車U成形，在以200?290°C保持1?5小時的條件下實施堆垛退火。
5. -種磁碟用鋁合金基板的製造方法，其特徵在於，是權利要求3所述的磁碟用鋁合 金基板的製造方法，其中，對權利要求1所述的鋁合金進行鑄造、均質化熱處理、熱軋、冷 車U成形，在以200?290°C保持1?5小時的條件下實施堆垛退火。
【文檔編號】C22C21/08GK104109783SQ201410154906
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2013年4月19日
【發明者】梅田秀俊, 寺田佳織, 大谷勇次 申請人:株式會社神戶制鋼所