磁盤用鋁合金基板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于，提供一種耐沖擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性優(yōu)異的磁盤用鋁合金基板及其制造方法。該磁盤用鋁合金基板的特征在于，由如下鋁合金構(gòu)成：含有Si：低于0.03質(zhì)量%，F(xiàn)e：低于0.03質(zhì)量%，Mg：超過3.5質(zhì)量%、低于4.5質(zhì)量%，Cr：低于0.20質(zhì)量%，并且含有Cu：超過0.01質(zhì)量%、低于0.20質(zhì)量%，Zn：超過0.01質(zhì)量%、低于0.40質(zhì)量%中的至少任意一種，余量由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，平坦度為5μm以下，并且，基板表面的等軸晶粒的面積率為30%以下。
【專利說明】磁盤用鋁合金基板及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為搭載于移動本電腦、筆記本電腦和便攜式音頻播放器等的硬盤驅(qū) 動器的磁盤的基板使用的磁盤用鋁合金基板及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 硬盤驅(qū)動器（以下，適宜稱為"HDD")，具有如下而構(gòu)成：圓環(huán)狀的盤上形成有磁性 膜等的磁盤；使該磁盤旋轉(zhuǎn)的主軸電動機；位于磁盤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、筆記本電腦和便攜式音頻播放器等的移動設備所搭載的 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，作為面向移動設備的小型HDD的磁盤用基板，使用的是表面硬度高，耐沖擊 性優(yōu)異的玻璃基板。
[0005] 但是，玻璃基板在制造成本方面存在改善的余地，因此作為小型HDD的磁盤用基 板，在制造成本方面比玻璃基板更占優(yōu)勢的鋁合金基板的采用得到研究，開發(fā)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(zhì)量％以上、6. 0質(zhì)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(zhì)量％以上、15質(zhì)量％以下的鋁 合金板。
[0007] 于是，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(guī)定在所述范 圍內(nèi)，可實現(xiàn)耐沖擊性的提高。
[0008] 另外，在專利文獻3中，公開有一種臺式電腦等所用的磁盤的代表性的鋁合金基 板，Mg含量在4質(zhì)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(guī)定在規(guī)定范 圍，可實現(xiàn)鍍覆面的平滑性的提高。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)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(shù)，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(shù)，產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)，由于Mg含量多，所以Mg向晶界的 偏析導致在晶界容易產(chǎn)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 在改善的余地。
[0017] 另外，專利文獻3所公開的技術(shù)，是對于來自外部的沖擊未予以考慮的技術(shù)，因此 屈服強度只有1〇〇?120MPa左右，由于落下時的沖擊而容易發(fā)生變形，因此在耐沖擊性這 一點上存在改善的余地。
[0018] 此外，除了所述的耐沖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，對于基板要求有優(yōu)異的平坦度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 因此，本發(fā)明其課題在于，提供一種耐沖擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性優(yōu)異的磁 盤用鋁合金基板及其制造方法。
[0020] 為了解決所述課題，本發(fā)明的
【發(fā)明者】們發(fā)現(xiàn)，基板的成分組成和基板表面的等軸 晶粒的面積率等，對于耐沖擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性造成影響，從而創(chuàng)造出本發(fā)明。
[0021] 即，本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板，其特征在于，由如下鋁合金構(gòu)成：含有Si :低于 0. 03質(zhì)量％，F(xiàn)e :低于0. 03質(zhì)量％，Mg :超過3. 5質(zhì)量％、低于4. 5質(zhì)量％，Cr :低于0. 20質(zhì) 量％，并且含有Cu :超過0. 01質(zhì)量％、低于0. 20質(zhì)量％，Zn :超過0. 01質(zhì)量％、低于0. 40質(zhì) 量％中的至少任意一種，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，平坦度在5 μ m以下，并且，基板 表面的等軸晶粒的面積率在30%以下。
[0022] 根據(jù)此磁盤用鋁合金基板，由于將Si含量和Fe含量規(guī)定在規(guī)定的范圍，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，由于將Mg含量規(guī)定在規(guī)定的范圍，所以能夠防止凹坑的發(fā)生，同時使屈 服強度提高，由此能夠發(fā)揮出優(yōu)異的耐沖擊性。另外，由于將Cr含量規(guī)定在規(guī)定的范圍，所 以A1 - Cr系金屬間化合物的結(jié)晶得到抑制，能夠防止鍍覆面的平滑性的降低。另外，含有 規(guī)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(jié)瘤的發(fā)生，使鍍覆面的平 滑性提高。另外，由于將等軸晶粒的面積率規(guī)定在規(guī)定的范圍，所以能夠確保屈服強度，發(fā) 揮優(yōu)異的耐沖擊性。另外，通過將平坦度規(guī)定在規(guī)定值以下，磁頭的浮動高度穩(wěn)定，能夠確 ?？蓪崿F(xiàn)硬盤驅(qū)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(jù)該磁盤用鋁合金基板，由于將Mg含量規(guī)定在規(guī)定的范圍，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(jié)果是，還能夠避免如專利文 獻1和專利文獻2所述的技術(shù)這樣，在工業(yè)生產(chǎn)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(fā)明的磁盤用鋁合金基板，優(yōu)選屈服強度為140MPa以上。
[0025] 根據(jù)此磁盤用鋁合金基板，通過將屈服強度規(guī)定在規(guī)定值以上，能夠確實地發(fā)揮 優(yōu)異的耐沖擊性的效果。
[0026] 另外，本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板，優(yōu)選以270°C進行30分鐘的加熱處理前后的 平坦度的變化量在1 μ m以下。
[0027] 根據(jù)此磁盤用鋁合金基板，能夠?qū)⒁?guī)定的加熱處理前后的平坦度的變化量規(guī)定在 規(guī)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(fā)生的熱的影響，平坦度也 不會惡化，能夠維持優(yōu)異的平坦度。
[0028] 本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板的制造方法，是所述磁盤用鋁合金基板的制造方法， 其特征在于，對于所述鋁合金進行鑄造、均質(zhì)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(jù)此磁盤用鋁合金基板的制造方法，因為堆垛退火的對象是由所述組成構(gòu)成的 基板，所以能夠制造耐沖擊性和鍍覆面的平滑性優(yōu)異的磁盤用鋁合金基板。另外，通過使堆 垛退火規(guī)定為規(guī)定的條件，能夠制造出的磁盤用鋁合金基板，不僅能夠發(fā)揮優(yōu)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(fā)生的熱的影響，也可以維持優(yōu) 異的平坦度。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板，通過規(guī)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(fā)揮優(yōu)異的耐沖擊性、鍍覆面的平滑性。
[0031] 另外，根據(jù)本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板，通過將平坦度規(guī)定在規(guī)定值以下，能夠確 保實現(xiàn)高記錄密度化這一程度的平坦度。
[0032] 另外，根據(jù)本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板，通過將規(guī)定的加熱處理前后的平坦度的 變化量規(guī)定在規(guī)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(yōu)異的平坦 度。
[0033] 另外，根據(jù)本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板的制造方法，通過將堆垛退火的對象規(guī)定 為由規(guī)定的組成構(gòu)成的鋁合金基板，并且將堆垛退火規(guī)定為規(guī)定的條件，由此能夠制造耐 沖擊性、平坦度、鍍覆面的平滑性、平坦度的熱的穩(wěn)定性全部優(yōu)異的磁盤用鋁合金基板。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0035] 以下，就用于實施本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板及其制造方法的方式詳細地加以說 明。
[0036] [磁盤用錯合金基板]
[0037] 本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板（以下，適宜稱為鋁合金基板或基板)，其特征在于，以 如下鋁合金構(gòu)成，其含有規(guī)定量的Si、Fe、Mg、Cr，并且含有規(guī)定量的Cu和Zn中的至少一 種，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，平坦度為規(guī)定值以下，并且，基板表面的等軸晶粒的 面積率在規(guī)定值以下。
[0038] 另外，本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板優(yōu)選屈服強度在規(guī)定值以上，此外，優(yōu)選規(guī)定的 加熱處理前后的平坦度的變化量在規(guī)定值以下。
[0039] 以下，就本發(fā)明的磁盤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后的平坦度的變化量，說明數(shù)值限定的理由。
[0040] (Si :低于 0.03 質(zhì)量 ％)
[0041] Si通常是作為基體金屬雜質(zhì)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(tài)存在。
[0042] Mg - Si系金屬間化合物在均質(zhì)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(shù)量除了均熱、熱軋條件以外，也依存于合金中的Si含量，Si含 量為0. 03質(zhì)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(jié)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(fā)生Zn的置換反應，因此在這 樣的地方經(jīng)非電解NiP鍍覆處理鍍覆膜不會生長。其結(jié)果是，NiP鍍覆膜的密接性不足，由 于磁性膜的成膜時等的加熱導致NiP鍍覆膜發(fā)生膨脹，使鍍覆面的平滑性降低。
[0043] 因此，Si的含量為低于0. 03質(zhì)量％。
[0044] (Fe :低于 0. 03 質(zhì)量 ％)
[0045] Fe與Si同樣，是通常作為基體金屬雜質(zhì)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(zhì)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，若對于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(fā)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，F(xiàn)e的含量低于0. 03質(zhì)量0/〇。
[0048] (Mg :超過3. 5質(zhì)量％、低于4. 5質(zhì)量％)
[0049] Mg是有助于屈服強度提高的元素。
[0050] 若Mg的含量為3. 5質(zhì)量％以下，貝U屈服強度不充分。另一方面，若在4. 5質(zhì)量％ 以上，則熱軋變得困難，生產(chǎn)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(chǎn)生凹坑。
[0051] 因此，Mg的含量為超過3. 5質(zhì)量％、低于4. 5質(zhì)量％。
[0052] (Cr :低于 0.20 質(zhì)量 ％)
[0053] Cr在制作鑄錠的工序和對于鑄錠進行均質(zhì)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(jié)晶晶粒的異常生長，使組織均質(zhì)化的 效果。
[0054] 若Cr的含量在0. 20質(zhì)量％以上，則使晶粒穩(wěn)定化的效果過大，因此冷軋后進行退 火時，無法成為等軸的再結(jié)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(jié)晶出來粗大的A1 - Cr系金屬間化合物，經(jīng)鋁合金基板制作時的磨削加工等脫落，成為NiP鍍覆面的凹坑的發(fā) 生原因。
[0055] 因此，Cr的含量低于0. 20質(zhì)量％。
[0056] (Cu :超過0· 01質(zhì)量％、低于0· 20質(zhì)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(jié)瘤的發(fā)生。Cu 的含量在〇. 01質(zhì)量％以下時，這一效果小。另一方面，若Cu的含量在0. 20質(zhì)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(jié)瘤和凹坑的發(fā)生非常多。
[0059] 因此，Cu的含量為超過0. 01質(zhì)量％、低于0. 20質(zhì)量％。
[0060] (Zn :超過0. 01質(zhì)量、低于0. 40質(zhì)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(jié) 瘤的發(fā)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(jù)點。因此，具有抑制晶粒造成的段差效果。 Zn的含量在0. 01質(zhì)量％以下時，這些效果小。另一方面，若Zn的含量達到0. 40質(zhì)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(jīng)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(jié)瘤的發(fā)生非常多。另外， A1 - Mg - Zn系金屬間化合物也溶解而成為凹坑，其在鍍覆后也會殘存。
[0063] 因此，Zn的含量為超過0. 01質(zhì)量、低于0. 40質(zhì)量％。
[0064] 還有，鋁合金基板在一起含有Cu和Zn之中的2個時，優(yōu)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(guī)定范圍的含量的成分，則另一方的成分即 使脫離所述下限值，仍能夠發(fā)揮出使NiP鍍覆性提高這樣的所述效果。
[0065] (余量：A1和不可避免的雜質(zhì)）
[0066] 余量是A1和不可避免的雜質(zhì)。作為上述的Si、Fe和Cr以外的不可避免的雜質(zhì)， 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(fā)明的鋁合 金基板造成不良影響的范圍，例如，分別在〇. 01質(zhì)量％以下，只要總計在〇. 01質(zhì)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(jié)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于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] 在鋁合金基板的制造中，冷軋后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(gòu)成，但經(jīng)過其后的退火(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(jié)晶晶粒出現(xiàn)，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，能夠滿足耐沖擊性所需要的強度，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(guī)定面積中的等軸晶粒的合 計面積/所述規(guī)定面積X 1〇〇)的測量，能夠以如下方法進行：對于基板表面進行機械研磨 后，在室溫下進行電解蝕刻，用光學顯微鏡對于實施了電解蝕刻的表面進行拍攝，以市場銷 售的圖像分析軟件(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沖擊性造成影響。
[0075] 在此，作為耐沖擊性，要求的是在將基板設置在HDD的內(nèi)部的狀態(tài)下，從lm的高度 使之落下時，基板幾乎沒有發(fā)生塑性變形的水平(詳細的說，是平坦度的變化在lym以下） 的耐沖擊性。那么，耐沖擊性如所述，依存于基板的屈服強度，為了得到所述水平的耐沖擊 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(wěn)定性有變差的可能性。
[0076] 因此，屈服強度優(yōu)選為140MPa以上。另外，屈服強度更優(yōu)選為200MPa以下。
[0077] 還有，屈服強度（0.2%屈服強度)，能夠依據(jù)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，相當于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，則位于磁盤上的磁頭的浮動高度不穩(wěn)定，磁頭 的信號讀取精度惡化。因此，平坦度優(yōu)選為5μπι以下。
[0080] 還有，平坦度能夠通過來自半導體激光器的干涉條紋進行測量。于是，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] (加熱處理前后的平坦度的變化量）
[0082] 所謂加熱處理前后的平坦度的變化量，表示以加熱處理前的平坦度為基準，加熱 處理后的平坦度發(fā)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后的磁性膜的成膜工序中，要求基板的平坦度不惡化， 并且還要求HDD在工作時溫度上升至70°C左右，即使在此環(huán)境下保持數(shù)年，平坦度也不會 發(fā)生太大變化。因此，對于鋁合金基板來說，在模擬270°C、30min這樣的鍍覆后的加熱工序 的條件下，并且在比HDD的工作環(huán)境更嚴酷的條件之下，對平坦度都要求熱穩(wěn)定性。
[0085] 因此，加熱處理（270°C，30min)前后的平坦度的變化量優(yōu)選為Ιμπι以下。
[0086] 還有，加熱處理前后的平坦度的變化量，能夠通過堆垛退火的溫度和時間加以控 制。
[0087] (磁盤）
[0088] 磁盤是搭載于硬盤驅(qū)動器（HDD)內(nèi)部的呈圓環(huán)狀的記錄介質(zhì)。
[0089] 本發(fā)明的鋁合金基板為磁盤用，作為該磁盤，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的磁盤是精密的記錄介質(zhì)，所以要求一定程度的耐沖擊性，但在磁盤之 中，也有外徑為2. 5英寸以下的磁盤被用于移動設備的HDD，因此特別要求耐沖擊性。
[0091] 換言之，就是本發(fā)明的鋁合金基板，在磁盤之中，優(yōu)選也適用于外徑在2. 5英寸以 下，特別是2. 5英寸（內(nèi)徑：19_，外徑：66_)的磁盤，并發(fā)揮出顯著的效果(耐沖擊性)。 [0092] 接下來，對于本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板的制造方法進行說明。
[0093][磁盤用鋁合金基板的制造方法]
[0094] 本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板的制造方法，是在制造(鑄造）具有規(guī)定的成分組成的 鋁合金的鑄錠后，進行均質(zhì)化熱處理、熱軋、冷軋而制造成規(guī)定的板厚的鋁合金基板，沖裁 而成為圓環(huán)狀(成形)，對其實施堆垛退火(矯正退火)。
[0095] 以本發(fā)明的磁盤用鋁合金基板的制造方法中作為特征的堆垛退火為中心進行說 明。
[0096] (堆垛退火）
[0097] 所謂堆垛退火，就是將沖裁成圓環(huán)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(nèi)部應變被 釋放，為了避免由此導致的突起等發(fā)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后、研磨后和鍍覆后，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(xiàn)有堆垛溫度 和鍍覆后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(guī)定堆垛退火的條件。
[0101] 若堆垛退火的溫度(保持溫度)低于200°c，則平坦度的矯正困難，并且熱穩(wěn)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)低于1小時，則平坦度的矯正困難，并且熱穩(wěn)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(guān)于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(yōu) 選升溫速度為30?200°C /h，降溫速度為30?200°C /h。
[0104] 本發(fā)明的鋁合金基板的制造方法之中，關(guān)于在堆垛退火以前進行的鑄造、均質(zhì)化 熱處理、熱軋、冷軋、沖裁成圓環(huán)狀的工序，以通常的方法進行即可。
[0105] 例如，關(guān)于均質(zhì)化熱處理，以500?580°C保持4小時以上，關(guān)于熱軋，以500? 520°C的溫度開始熱軋，進行至3?5mm，關(guān)于冷軋，以KKTC以下的溫度進行至最終制品的 板厚即可。
[0106] 還有，實施了堆垛退火之后的板稱為坯料，對于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，能夠制造磨光（GR)襯底。另外，對于該GR襯底進行酸蝕刻 處理、酸除漬（r 7 7 7卜）處理和鋅酸鹽處理后，通過進行非電解NiP鍍覆而能夠制造鍍 覆襯底。其后，對該鍍覆襯底的表面進行研磨，通過濺射等形成磁性膜，涂布襯里(潤滑劑)， 由此能夠制造磁盤。
[0107] 本發(fā)明的鋁合金基板的制造方法，如以上說明，但進行本發(fā)明時，關(guān)于沒有明示的 條件，采用現(xiàn)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(fā)明的磁盤用鋁合金基板，將滿足本發(fā)明的要件的實施例和不滿足 本發(fā)明的要件的比較例加以比較具體說明。
[0110][供試材的制作]
[0111] 熔解表1所示的組成的鋁合金后，噴吹惰性氣體進行脫氫處理。然后，鑄造板厚 50mm的板坯并進行端面切削后，以540°C進行4小時的均質(zhì)化熱處理。其后，對于均質(zhì)化熱 處理的板坯進行熱軋，制作板厚為3mm的熱軋板。然后，對該熱軋板進行冷軋，制作最終板 厚為0. 82mm的冷軋板。
[0112] 將制作的冷乳板沖裁成尺寸2. 5英寸的圓環(huán)狀（內(nèi)徑：19_，外徑：66mm)后，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)，制作2. 5英寸型的坯料。還有，作 為拉伸試驗用，對于與坯料不同的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(jù)JISZ2241的規(guī) 定，以株式會社島津制作所（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] 制作的坯料，其后，通過用砥石進行的磨削加工，對于坯料的表面單面磨削20 μ m 而進行鏡面加工，由此制作GR襯底。
[0114] 接著，將如此制作的GR襯底浸漬在鍍覆前處理液中（上村工業(yè)制AD - 68F)，進行 50°C、5分鐘的脫脂。之后，用鍍覆前處理液(上村工業(yè)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。對于進行了酸除漬處理的GR襯底，使用鋅酸鹽處理 液(上村工業(yè)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 解后，再度進行20°C、15秒的鋅酸鹽處理。其后，將進行了鋅酸鹽處理的GR襯底浸漬于非 電解NiP鍍覆液(上村工業(yè)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，由此制作成鍍覆襯底。然后，使用膠體氧化硅系的研 磨劑（7 '7' $制DISKLITE Z5601A)和襯墊，對于形成有非電解NiP鍍覆膜的鍍覆襯底的表 面進行研磨，制作進行磁性膜的成膜之前的狀態(tài)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，是對于堆垛退火后的供試材(坯料）的表面(約lOXIOmm)進 行機械研磨后，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 軟件(例如，IMAGEPR0 Plus Ver6)對于所拍攝的圖像進行分析并計算出來。
[0118] 還有，關(guān)于等軸晶粒的面積率，雖然是以堆垛退火后的供試材(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 覆后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(jié)果。
[0119] 供試材的一部的圖像數(shù)據(jù)顯示在圖1 (a)?（c)中。圖1 (a)是供試材No. 4的 圖像數(shù)據(jù)，圖1 (b)是供試材No. 8的圖像數(shù)據(jù)，圖1 (C)是供試材No. 16的圖像數(shù)據(jù)。
[0120] (屈服強度）
[0121] 屈服強度基于以下的拉伸試驗測量。
[0122] 拉伸試驗，如上所述，根據(jù)堆垛退火后的供試材，使縱長方向為拉伸方向，制作依 據(jù)JIS Z2201的5號的拉伸試驗片。使用該試驗片，遵循JISZ2241，以株式會社島津制作所 (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] (耐沖擊性）
[0125] 耐沖擊性的評價，是將供試材(鍍覆襯底）設置于HDD的狀態(tài)下，基于使之從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，進行耐沖擊性的評價試驗。另外，平坦度 的測量，使用NIDEK社制的FT - 17,在后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，基于堆垛退火后的供試材(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，基于以光學顯微鏡對于鍍覆拋光后的供試材(鍍覆襯底） 的表面進行了面積觀察（lcm2)的結(jié)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(wěn)定性）
[0132] 平坦度的熱穩(wěn)定性的評價，基于模擬磁性膜的成膜工序的加熱處理（270°C，30min 保持）前后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、供試材的制造條件、供試材的特性和評價試驗的結(jié)果顯示在表1 中。還有，在表1中，對于不滿足本發(fā)明的構(gòu)成的，對數(shù)值引下劃線表示。另外，在表1中， 所謂"< 1"表示低于1，所謂" > 95"表示超過95。
[0134] [表 1]
[0135]

【權(quán)利要求】
1. 一種磁盤用錯合金基板，其特征在于，由如下錯合金構(gòu)成：含有Si :低于0. 03質(zhì) 量％、Fe :低于0. 03質(zhì)量％、Mg :超過3. 5質(zhì)量％但低于4. 5質(zhì)量％、Cr :低于0. 20質(zhì)量％，并 且含有Cu :超過0. 01質(zhì)量％但低于0. 20質(zhì)量％、Zn :超過0. 01質(zhì)量％但低于0. 40質(zhì)量％ 中的至少任意一種，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成， 并且，所述磁盤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(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤用鋁合金基板，其特征在于，所述磁盤用鋁合金基板的 屈服強度為140MPa以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的磁盤用鋁合金基板，其特征在于，所述磁盤用鋁 合金基板在270°C進行30分鐘的加熱處理前后的平坦度的變化量為1 μ m以下。
4. 一種磁盤用鋁合金基板的制造方法，其特征在于，是權(quán)利要求1或2所述的磁盤用鋁 合金基板的制造方法，其中，對權(quán)利要求1所述的鋁合金進行鑄造、均質(zhì)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. -種磁盤用鋁合金基板的制造方法，其特征在于，是權(quán)利要求3所述的磁盤用鋁合 金基板的制造方法，其中，對權(quán)利要求1所述的鋁合金進行鑄造、均質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)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