特許 6492216 磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、当該磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6492216

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、当該磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスク

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20190318BHJP

   C22F 1/04 20060101ALI20190318BHJP

   G11B 5/73 20060101ALI20190318BHJP

   C22F 1/00 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 M

   C22F1/04 A

   G11B5/73

   C22F1/00 613

   C22F1/00 623

   C22F1/00 630A

   C22F1/00 630K

   C22F1/00 661D

   C22F1/00 683

   C22F1/00 685Z

   C22F1/00 691B

   C22F1/00 691C

   C22F1/00 691Z

   C22F1/00 694A

   C22F1/00 694B

   C22F1/00 682

   C22F1/00 686B

【請求項の数】11

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2018-131836(P2018-131836)

(22)【出願日】2018年7月11日

【審査請求日】2018年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000107538

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155572

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 恵視

(72)【発明者】

【氏名】北脇高太郎

(72)【発明者】

【氏名】米光誠

(72)【発明者】

【氏名】坂本遼

(72)【発明者】

【氏名】太田裕己

(72)【発明者】

【氏名】畠山英之

【審査官】 斎藤 眞

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０８９９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１８８３２０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／６２−５／８５８

Ｃ２２Ｆ １／００−３／０２

Ｃ２２Ｃ ５／００−２５／００

Ｃ２２Ｃ ２７／００−２８／００

Ｃ２２Ｃ ３０／００−３０／０６

Ｃ２２Ｃ ３５／００−４５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ：０．０５〜３．００ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金からなり、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２以下であ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。

【請求項2】

前記アルミニウム合金が、Ｍｎ：０．１〜３．０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．１〜０．４ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．１〜０．４ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．００５〜０．５００ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１〜３．０ｍａｓｓ％及びＣｒ：０．０１〜１．００ｍａｓｓ％からなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有する、請求項１に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板。

【請求項3】

前記アルミニウム合金が、Ｚｎ：０．００５〜１．０００ｍａｓｓを更に含有する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板。

【請求項4】

前記アルミニウム合金が、含有量の合計が０．００５〜０．５００ｍａｓｓ％のＴｉ、Ｂ及びＶからなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の表面に、無電解Ｎｉ−Ｐめっき処理層とその上の磁性体層が設けられていることを特徴とする磁気ディスク。

【請求項6】

請求項１〜４のいずれか一項に記載され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って、前記アルミニウム合金を用いて半連続鋳造法によって鋳塊を鋳造する半連続鋳造工程と、半連続鋳造した鋳塊を熱間圧延する熱間圧延工程と、熱間圧延板を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延板を円環状に打ち抜くディスクブランク打抜き工程と、打ち抜いたディスクブランクを加圧焼鈍する加圧焼鈍工程と、加圧焼鈍したディスクブランクに切削加工と研削加工を施す切削・研削工程とを含み、前記鋳造工程において、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下と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。

【請求項7】

前記半連続鋳造工程と熱間圧延工程の間に、半連続鋳造した鋳塊を２８０〜６２０℃で０．５〜６０時間加熱処理する均質化熱処理工程を更に含む、請求項６に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。

【請求項8】

前記熱間圧延工程の開始温度が２５０〜６００℃であり、終了温度が２３０〜４５０℃である、請求項６又は７に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。

【請求項9】

前記冷間圧延の前又は途中において、圧延板を焼鈍する焼鈍処理工程であって、３００〜５００℃で０．１〜３０時間のバッチ焼鈍処理工程、又は４００〜６００℃で０〜６０秒の連続焼鈍処理工程を更に含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。

【請求項10】

請求項１〜４のいずれか一項に記載され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って、前記アルミニウム合金を用いて連続鋳造法によって鋳造板を鋳造する連続鋳造工程と、連続鋳造した鋳造板を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延板を円環状に打ち抜くディスクブランク打抜き工程と、打ち抜いたディスクブランクを加圧焼鈍する加圧焼鈍工程と、加圧焼鈍したディスクブランクに切削加工と研削加工を施す切削・研削工程とを含み、前記鋳造工程において、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下と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。

【請求項11】

前記冷間圧延の前又は途中において、鋳造板又は冷間圧延板を焼鈍する焼鈍処理工程であって、３００〜５００℃で０．１〜３０時間のバッチ焼鈍処理工程、又は４００〜６００℃で０〜６０秒の連続焼鈍処理工程を更に含む、請求項１０に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、良好なフラッタリング特性と強度を有する磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、この磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクに関する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータの記憶装置に用いられる磁気ディスクは、良好なめっき性を有するとともに機械的特性や加工性が優れる基板を用いて製造される。例えば、ＪＩＳ５０８６（Ｍｇ：３．５〜４．５ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．５０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．４０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．２０〜０．７０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：０．０５〜０．２５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．１０ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．１５ｍａｓｓ％以下及びＺｎ：０．２５ｍａｓｓ％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる）によるアルミニウム合金を基本とした基板などから製造されている。

【0003】

一般的な磁気ディスクの製造は、まず円環状アルミニウム合金基板を作製し、該アルミニウム合金基板にめっきを施し、次いで該アルミニウム合金基板の表面に磁性体を付着させることにより行われている。

【0004】

例えば、前記ＪＩＳ５０８６合金によるアルミニウム合金製磁気ディスクは以下の製造工程により製造される。まず、所定の化学成分としたアルミニウム合金素材を鋳造し、その鋳塊を熱間圧延し、次いで冷間圧延を施し、磁気ディスクとして必要な厚さを有する圧延材を作製する。この圧延材には、必要に応じて冷間圧延の途中等に焼鈍を施すことが好ましい。次に、この圧延材を円環状に打抜き、前記製造工程により生じた歪み等を除去するため、円環状としたアルミニウム合金板を積層し、両端部の両面から加圧しつつ焼鈍を施して平坦化する加圧焼鈍を行って、円環状アルミニウム合金基板が作製される。

【0005】

このようにして作製された円環状アルミニウム合金基板に、前処理として切削加工、研削加工、脱脂、エッチング及びジンケート処理（Ｚｎ置換処理）を施し、次いで下地処理として硬質非磁性金属であるＮｉ−Ｐを無電解めっきし、該めっき表面にポリッシングを施した後に、Ｎｉ−Ｐ無電解めっき表面に磁性体をスパッタリングしてアルミニウム合金製磁気ディスクが製造される。

【0006】

ところで、近年、磁気ディスクには、マルチメディア等のニーズから大容量化及び高密度化、更に高速化が求められている。大容量化のため、記憶装置に搭載される磁気ディスクの枚数が増加しており、それに伴い磁気ディスクの薄肉化も求められている。

【0007】

しかしながら、薄肉化、高速化に伴い剛性の低下や高速回転による流体力の増加に伴う励振力が増加し、ディスク・フラッタが発生し易くなる。これは、磁気ディスクを高速で回転させると不安定な気流がディスク間に発生し、その気流により磁気ディスクの振動（フラッタリング）が発生することに起因する。このような現象は、基板の剛性が低いと磁気ディスクの振動が大きくなり、ヘッドがその変化に追従できないために発生するものと考えられる。フラッタリングが起きると、読み取り部であるヘッドの位置決め誤差が増加する。そのためディスク・フラッタの減少が強く求められている。

【0008】

また、磁気ディスクの高密度化により、１ビット当たりの磁気領域が益々微細化されることになる。この微細化に伴い、ヘッドの位置決め誤差のズレによる読み取りエラーが発生し易くなっており、ヘッドの位置決め誤差の主要因であるディスク・フラッタの減少が強く求められている。

【0009】

更に、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を薄肉化すると強度が低下してしまうため、アルミニウム合金基板の高強度化も求められている。また、記憶装置の分野は激しいコスト競争にさらされており、生産性等の向上によるコストダウンも強く求められている。

【0010】

このような実情から、近年では、ディスク・フラッタが小さい特性を有する磁気ディスク用アルミニウム合金基板が強く望まれ、検討がなされている。例えば、ハードディスクドライブ内に、ディスクと対向するプレートを有する気流抑制部品を実装することが提案されている。特許文献１には、アクチュエータの上流側にエア・スポイラを設置した磁気ディスク装置が提案されている。このエア・スポイラは、磁気ディスク上のアクチュエータに向かう空気流を弱めて、磁気ヘッドの風乱振動を低減するものである。また、エア・スポイラは、磁気ディスク上の気流を弱めることで、ディスク・フラッタを抑制する。更に、特許文献２では、アルミニウム合金板の剛性向上に寄与するＳｉを多く含有させて、剛性を向上させる方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００２−３１３０６１号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１６／０６８２９３号公報

【0012】

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、設置したエア・スポイラと磁気ディスク用基板との間隔の違いによりフラッタリング抑制効果が異なり、部品の高精度を必要とするため部品コストの増大を招いている。

【0013】

また、特許文献２に示すＳｉを多く含有させる方法は、剛性向上には効果的であるが、硬度が高いＳｉ粒子が多数存在するため、ＪＩＳ５０８６合金に比べ研削性が低下し、製造コストの増大を招いている。また、Ｓｉのみでは十分な強度を得ることが出来ないのが現状であった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ディスクのフラッタリング特性と強度に優れた磁気ディスク用アルミニウム合金基板、ならびに、これを用いた磁気ディスクの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

すなわち、本発明は請求項１において、Ｆｅ：０．０５〜３．００ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金からなり、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２以下であ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とした。

【0016】

本発明は請求項２では請求項１において、前記アルミニウム合金が、Ｍｎ：０．１〜３．０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．１〜０．４ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．１〜０．４ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．００５〜０．５００ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１〜３．０ｍａｓｓ％及びＣｒ：０．０１〜１．００ｍａｓｓ％からなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有するものとした。

【0017】

本発明は請求項３では請求項１又は２において、前記アルミニウム合金が、Ｚｎ：０．００５〜１．０００ｍａｓｓを更に含有するものとした。

【0018】

本発明は請求項４では請求項１〜３のいずれか一項において、前記アルミニウム合金が、含有量の合計が０．００５〜０．５００ｍａｓｓ％のＴｉ、Ｂ及びＶからなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有するものとした。

【0019】

本発明は請求項５において、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の表面に、無電解Ｎｉ−Ｐめっき処理層とその上の磁性体層が設けられていることを特徴とする磁気ディスクとした。

【0020】

本発明は請求項６において、請求項１〜４のいずれか一項に記載され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って、前記アルミニウム合金を用いて半連続鋳造法によって鋳塊を鋳造する半連続鋳造工程と、半連続鋳造した鋳塊を熱間圧延する熱間圧延工程と、熱間圧延板を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延板を円環状に打ち抜くディスクブランク打抜き工程と、打ち抜いたディスクブランクを加圧焼鈍する加圧焼鈍工程と、加圧焼鈍したディスクブランクに切削加工と研削加工を施す切削・研削工程とを含み、前記鋳造工程において、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下と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とした。

【0021】

本発明は請求項７では請求項６において、前記半連続鋳造工程と熱間圧延工程の間に、半連続鋳造した鋳塊を２８０〜６２０℃で０．５〜６０時間加熱処理する均質化熱処理工程を更に含むものとした。

【0022】

本発明は請求項８では請求項６又は７において、前記熱間圧延工程の開始温度が２５０〜６００℃であり、終了温度が２３０〜４５０℃であるものとした。

【0023】

本発明は請求項９では請求項６〜８のいずれか一項において、前記冷間圧延の前又は途中において、圧延板を焼鈍する焼鈍処理工程であって、３００〜５００℃で０．１〜３０時間のバッチ焼鈍処理工程、又は４００〜６００℃で０〜６０秒の連続焼鈍処理工程を更に含むものとした。

【0024】

本発明は請求項１０において、請求項１〜４のいずれか一項に記載され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って、前記アルミニウム合金を用いて連続鋳造法によって鋳造板を鋳造する連続鋳造工程と、連続鋳造した鋳造板を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延板を円環状に打ち抜くディスクブランク打抜き工程と、打ち抜いたディスクブランクを加圧焼鈍する加圧焼鈍工程と、加圧焼鈍したディスクブランクに切削加工と研削加工を施す切削・研削工程とを含み、前記鋳造工程において、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下と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とした。

【0025】

本発明は請求項１１では請求項１０において、前記冷間圧延の前又は途中において、鋳造板又は冷間圧延板を焼鈍する焼鈍処理工程であって、３００〜５００℃で０．１〜３０時間のバッチ焼鈍処理工程、又は４００〜６００℃で０〜６０秒の連続焼鈍処理工程を更に含むものとした。

【発明の効果】

【0026】

本発明により、ディスクのフラッタリング特性と強度に優れた磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、当該磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板及び磁気ディスクの製造方法を示すフロー図であり、（ａ）では鋳造工程において半連続鋳造法が用いられ、（ｂ）では鋳造工程において連続鋳造法が用いられる。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明者らは、基板のフラッタリング特性と基板の素材との関係に着目し、これら特性と基板（磁気ディスク材料）の特性との関係について鋭意調査研究した。この結果、Ｆｅ含有量とＺｒ含有量及びＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物のサイズ分布がフラッタリング特性と強度に大きな影響を与えることを見出した。この結果、本発明者らは、Ｆｅ含有量が０．０５〜３．００ｍａｓｓ％（以下、「％」と略記する）、Ｚｒ含有量が０．０１〜０．５０％の範囲で、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２以下である磁気ディスク用アルミニウム合金基板において、フラッタリング特性と強度が向上することを見出した。これらの知見に基づいて、本発明者らは本発明を完成するに至ったものである。

【0029】

Ａ．磁気ディスク用アルミニウム合金基板
以下、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板（以下、「本発明に係るアルミニウム合金基板」又は、単に「アルミニウム合金基板」と略記する）について詳細に説明する。

【0030】

１．合金組成
以下、本発明に係るＡｌ−Ｆｅ−Ｚｒ系合金を用いた磁気ディスク用アルミニウム合金基板のアルミニウム合金成分及びその含有量について説明する。

【0031】

Ｆｅ：
Ｆｅは必須元素であり、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物等）として、一部はマトリックスに固溶して存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子とマトリックスとの界面における粘性流動により振動エネルギーが速やかに吸収され、極めて良好なフラッタリング特性が得られる。アルミニウム合金中のＦｅ含有量が０．０５％未満では、十分な強度とフラッタリング特性が得られない。一方、Ｆｅ含有量が３．００％を超えると、粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物粒子が多数生成する。Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物は、アルミニウムマトリックスに比べて硬度が高いため、削り難く、研削加工時の研削レート低下の原因となり、生産コストの増大を招く。また、このような粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において脱落して大きな窪みが発生し、めっきピット発生によるめっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離を発生させる。また、圧延工程における加工性低下も生じる。そのため、アルミニウム合金中のＦｅ含有量は、０．０５〜３．００％の範囲とする。Ｆｅ含有量は、好ましくは０．１０〜１．８０％、より好ましくは０．２０〜１．５０％の範囲である。

【0032】

Ｚｒ：
Ｚｒは必須元素であり、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物）として、一部はマトリックスに固溶して存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子とマトリックスとの界面における粘性流動により振動エネルギーが速やかに吸収され、極めて良好なフラッタリング特性が得られる。アルミニウム合金中のＺｒ含有量が０．０１％未満では、十分な強度が得られない。一方、Ｚｒ含有量が０．５０％を超えると、粗大なＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物粒子が多数生成する。Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物は、アルミニウムマトリックスに比べて硬度が高いため、削り難く、研削加工時の研削レート低下の原因となり、生産コストの増大を招く。また、このような粗大なＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において脱落して大きな窪みが発生し、めっきピット発生によるめっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離を発生させる。また、圧延工程における加工性低下も生じる。そのため、アルミニウム合金中のＺｒ含有量は、０．０１〜０．５０％の範囲とする。Ｚｒ含有量は、好ましくは０．０２〜０．３０％、より好ましくは０．０３〜０．３０％の範囲である。

【0033】

磁気ディスク用アルミニウム合金基板のフラッタリング特性及び強度、更にはめっき性をより向上させるために、第１の選択的元素として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｇ：０．１〜０．４％、Ｃｕ：０．００５〜０．５００ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１〜３．０％及びＣｒ：０．０１〜１．００％からなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有させてもよい。また、第２の選択的元素として、Ｚｎ：０．００５〜１．０００ｍａｓｓを更に含有させてもよい。更に、第３の選択的元素として、含有量の合計が０．００５〜０．５００％のＴｉ、Ｂ及びＶからなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有させてもよい。以下に、これらの選択元素について説明する。

【0034】

Ｍｎ：
Ｍｎは、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子とマトリックスとの界面における粘性流動により振動エネルギーが速やかに吸収され、極めて良好なフラッタリング特性が得られる。アルミニウム合金中のＭｎ含有量が０．１％以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＭｎ含有量が３．０％以下であることによって、粗大なＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大なＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＭｎ含有量は、０．１〜３．０％の範囲とするのが好ましく、０．１〜１．０％の範囲とするのがより好ましい。

【0035】

Ｓｉ：
Ｓｉは、主に第二相粒子（Ｓｉ粒子やＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子とマトリックスとの界面における粘性流動により振動エネルギーが速やかに吸収され、極めて良好なフラッタリング特性が得られる。アルミニウム合金中のＳｉ含有量が０．１％以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＳｉ含有量が０．４％以下であることによって、粗大な第二相粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大な第二相粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＳｉ含有量は、０．１〜０．４％の範囲とするのが好ましく、０．１〜０．３％の範囲とするのがより好ましい。

【0036】

Ｍｇ：
Ｍｇは、マトリックス中に固溶して、又は、第二相粒子（Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。アルミニウム合金中のＭｇ含有量が０．１％以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＭｇ含有量が０．４％以下であることによって、粗大な第二相粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大な第二相粒子がエッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＭｇ含有量は、０．１〜０．４％の範囲とするのが好ましく、０．１％以上０．３％以下の範囲とするのがより好ましい。

【0037】

Ｎｉ：
Ｎｉは、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子とマトリックスとの界面における粘性流動により振動エネルギーが速やかに吸収され、極めて良好なフラッタリング特性が得られる。アルミニウム合金中のＮｉ含有量が０．１％以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＮｉ含有量が３．０％以下であることによって、粗大なＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大なＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＮｉ含有量は、０．１〜３．０％の範囲とするのが好ましく、０．１〜１．０％の範囲とするのがより好ましい。

【0038】

Ｃｕ：
Ｃｕは、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｃｕ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とヤング率を向上させる効果を発揮する。また、ジンケート処理時のＡｌ溶解量を減少させる。更に、ジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、次工程のめっき工程での平滑性を向上させる効果を発揮する。アルミニウム合金中のＣｕ含有量が０．００５％以上であることによって、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果及び平滑生を向上させる効果とを一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＣｕ含有量が０．５００％以下であることによって、粗大なＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大なＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性を向上させる効果を一層高めることができ、また、めっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＣｕ含有量は、０．００５〜０．５００％の範囲とするのが好ましく、０．００５〜０．３００％の範囲とするのがより好ましい。

【0039】

Ｃｒ：
Ｃｒは、主として第二相粒子（Ａｌ−Ｃｒ系金属間化合物等）として存在し、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を発揮する。アルミニウム合金中のＣｒ含有量が０．０１％以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とフラッタリング特性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＣｒ含有量が１．００％以下であることによって、粗大なＡｌ−Ｃｒ系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、金属間化合物が多数生成することに起因する研削レート低下による生産コストの増大を一層抑制することができる。また、このような粗大なＡｌ−Ｃｒ系金属間化合物粒子がエッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落して大きな窪みが発生することを抑制し、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＣｒ含有量は、０．０１〜１．００％の範囲とするのが好ましく、０．１０〜０．５０％の範囲とするのがより好ましい。

【0040】

Ｚｎ：
Ｚｎは、ジンケート処理時のＡｌ溶解量を減少させ、またジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、次工程のめっき工程での平滑性及び密着性を向上させる効果を発揮する。また、他の添加元素と第二相粒子を形成し、ヤング率と強度を向上させる効果を発揮する。アルミニウム合金中のＺｎ含有量が０．００５％以上であることによって、ジンケート処理時のＡｌ溶解量を減少させ、またジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、めっきの平滑性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のＺｎ含有量が１．０００％以下であることによって、ジンケート皮膜が均一となりめっき表面の平滑性が低下することを一層抑制することができ、また、めっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＺｎ含有量は、０．００５〜１．０００％の範囲とするのが好ましく、０．１００〜０．７００の範囲とするのがより好ましい。

【0041】

Ｔｉ、Ｂ、Ｖ
Ｔｉ、Ｂ及びＶは、鋳造時の凝固過程において、第二相粒子（ＴｉＢ_２などのホウ化物、或いは、Ａｌ_３ＴｉやＴｉ−Ｖ−Ｂ粒子等）を形成し、これらが結晶粒核となるため、結晶粒を微細化することが可能となる。その結果、めっき性が改善する。また、結晶粒が微細化することで、第二相粒子のサイズの不均一性を小さくし、アルミニウム合金基板中の強度とフラッタリング特性のバラツキを低減させる効果を発揮する。但し、Ｔｉ、Ｂ及びＶの含有量の合計が０．００５％未満では、上記の効果が得られない。一方、Ｔｉ、Ｂ及びＶの含有量の合計が０．５００％を超えてもその効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない。そのため、Ｔｉ、Ｂ及びＶを添加する場合のＴｉ、Ｂ及びＶの含有量の合計は、０．００５〜０．５００％の範囲とするのが好ましく、０．００５〜０．１００％の範囲とするのがより好ましい。なお、合計量とは、Ｔｉ、Ｂ及びＶのいずれか１種のみを含有する場合にはこの１種の量であり、いずれか２種を含有する場合にはこれら２種の合計量であり、３種全てを含有する場合にはこれら３種の合計量である。

【0042】

その他の元素：
また、本発明に用いるアルミニウム合金の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物からなる。ここで、不可避的不純物としてはＧａ、Ｓｎなどが挙げられ、各々が０．１０％未満で、かつ合計で０．２０％未満であれば、本発明で得られるアルミニウム合金基板としての特性を損なうことはない。

【0043】

２．Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布状態
次に、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板における金属間化合物の分布状態について説明する。

【0044】

本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板では、金属組織において、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度を１個／ｍｍ^２以下に規定する。

【0045】

ここで、本発明で規定するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物とは、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）のＷＤＳ分析によりアルミニウム（Ａｌ）とジルコニウム（Ｚｒ）を含有することが確認できる化合物をいう。また、本発明において最長径とは、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）の波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）による分析により得られるＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の平面画像において、まず、輪郭線上における一点と輪郭線上の他の点との距離の最大値を計測し、次に、この最大値を輪郭線上における全ての点について計測し、最後に、これら全最大値のうちから選択される最も大きなものをいう。
→分布密度の測定方法？

【0046】

本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板では、金属組織において、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２以下とすることで強度の向上が図られる。

【0047】

Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物については、微細な化合物であれば転位との相互作用により強度向上に寄与するが、最長径が１μｍ以上の粗大な化合物は、転位との相互作用が少なく強度向上にほとんど寄与しない。また、粗大な化合物が多数存在すると、Ｚｒ固溶量が少なくなり、強度向上が図れない。１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２を超える場合には、Ｚｒ固溶量が少なくなり強度が低下する。強度が低下すると、研削加工時やめっき処理後の研磨加工時等に基板が変形して、磁気ディスクとし不適である。そのため、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度を１個／ｍｍ^２以下に規定する。また、この分布密度は、０個／ｍｍ^２とするのが好ましい。

【0048】

３．フラッタリング特性
次にフラッタリング特性であるが、フラッタリング特性は、ハードディスクドライブのモーター特性によっても影響を受ける。本発明においては、フラッタリング特性は、空気中では、５０ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以下であることがより好ましい。５０ｎｍ以下であれば一般的なＨＤＤ向けの使用に耐え得ると判断される。５０ｎｍを超える場合は、読み取り部であるヘッドの位置決め誤差が増加する。

【0049】

また、フラッタリング特性は、ヘリウム中では、３０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。３０ｎｍ以下であれば一般的なＨＤＤ向けの使用に耐え得ると判断される。３０ｎｍを超える場合は、読み取り部であるヘッドの位置決め誤差が増加する。

【0050】

ここで、使用するハードディスクドライブによって必要なフラッタリング特性が異なるため、このフラッタリング特性に対して、適宜、金属間化合物の分布状態を決定すれば良い。これらは、添加元素の含有量、ならびに、以下に述べる鋳造時の冷却速度を含めた鋳造方法、その後の熱処理と加工による熱履歴及び加工履歴、をそれぞれ適正に調整することによって得られる。

【0051】

本発明の実施態様においては、アルミニウム合金基板の厚さは、０．３５ｍｍ以上であることが好ましい。アルミニウム合金基板の厚さが０．３５ｍｍ未満であると、ハードディスクドライブの取り付け時などに発生する落下などによる加速力により基板が変形する虞がある。但し、耐力を更に増加することによって変形が抑制できればこの限りではない。なお、アルミニウム合金基板の厚さが１．３０ｍｍを超えると、フラッタリング特性は改善するがハードディスク内に搭載できるディスク枚数が減ってしまうため好適ではない。従って、アルミニウム合金基板の厚さは、０．３５〜１．３０ｍｍとするのがより好ましく、０．５０〜１．００ｍｍとするのが更に好ましい。

【0052】

なお、ハードディスク内にヘリウムを充填することで流体力を下げることができる。これは、ヘリウムのガス粘度が空気と比べるとその約１／８と小さいためである。ハードディスクの回転に伴うガスの流れによって発生するフラッタリングを、ガスの流体力を小さくすることによって低減するものである。

【0053】

４．基板の耐力
次に、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板の耐力について説明する。本発明に係るアルミニウム合金基板は、図１（ａ）、（ｂ）に示すＳ１０８までのステップで作製されるが、その後のＳ１１１までのステップにおいて加熱処理される。このような加熱によって機械的強度が変化するが、最終的に得られる磁気ディスクとして必要な機械的強度を、大気中における２７０℃で３時間の加熱後の耐力として規定するものである。なお、以下において、ステップの番号は特に断らない限り図１の（ａ）と（ｂ）の両方を指すものとする。

【0054】

本発明に係るアルミニウム合金基板では、大気中において２７０℃で３時間の加熱後の耐力が８０ＭＰａ以上であることが好ましい。この場合には、磁気ディスク製造時の基板の変形をより一層抑制する効果が発揮される。アルミニウム合金基板の耐力が８０ＭＰａ未満では、搬送時や取付け時等において外力が加わることで変形する虞がある。そのため、大気中における２７０℃で３時間の加熱後のアルミニウム合金基板の耐力が８０ＭＰａ以上であるのが好ましく、９０ＭＰａ以上であるのがより好ましく、１００ＭＰａ以上が更に好ましい。

【0055】

上記耐力を示す加熱温度を２７０℃としたのは、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の作製（図１のステップＳ１０８）から磁性体の付着（図１のステップＳ１１１）までの工程において実施される加熱処理では、その温度が最高でも２７０℃程度のため、２７０℃で加熱した際における耐力として規定するものである。なお、上記耐力の上限は特に限定されるものではないが、合金組成や製造条件によって自ずと決まるものであり、本発明においては、３００ＭＰａ程度である。

【0056】

Ｂ．磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法
以下に、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造工程の各工程及びプロセス条件を詳細に説明する。

【0057】

アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクの製造方法を、図１のフローに従って説明する。ここで、（ａ）のアルミニウム合金溶湯の溶製（ステップＳ１０１）〜冷間圧延（ステップＳ１０５）、ならびに、（ｂ）のアルミニウム合金溶湯の溶製（ステップＳ１０１）、アルミニウム合金の連続鋳造（ステップＳ１０２）及び冷間圧延（ステップＳ１０５）は、アルミニウム合金板を製造する工程であり、ディスクブランクの作製（ステップＳ１０６）〜磁性体の付着（ステップＳ１１１）は、製造されたアルミニウム合金板を磁気ディスクとする工程である。いずれのステップもＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布状態に影響を与えるが、本発明者らは、（ａ）におけるステップＳ１０２の半連続鋳造工程、ならびに、（ｂ）におけるステップＳ１０２の連続鋳造工程における保持時間と温度に特に注目した。

【0058】

最初に、アルミニウム合金板を製造する工程について説明する。まず、上述の成分組成を有するアルミニウム合金素材の溶湯を、常法に従って加熱・溶融によって溶製する（ステップＳ１０１）。次に、溶製されたアルミニウム合金素材の溶湯から半連続鋳造（ＤＣ鋳造）法又は連続鋳造（ＣＣ鋳造）法によりアルミニウム合金を鋳造する（ステップＳ１０２）。ここで、ＤＣ鋳造法とＣＣ鋳造法は、以下の通りである。

【0059】

ＤＣ鋳造法においては、スパウトを通して注がれた溶湯が、ボトムブロックと、水冷されたモールドの壁、ならびに、インゴット（鋳塊）の外周部に直接吐出される冷却水で熱を奪われ、凝固し、鋳塊として下方に引き出される。

【0060】

ＣＣ鋳造法では、一対のロール（又は、ベルトキャスタ、ブロックキャスタ）の間に鋳造ノズルを通して溶湯を供給し、ロールからの抜熱で薄板を直接鋳造する。

【0061】

ＤＣ鋳造法とＣＣ鋳造法の大きな相違点は、鋳造時の冷却速度にある。冷却速度が大きいＣＣ鋳造法では、第二相粒子のサイズがＤＣ鋳造に比べ小さいのが特徴である。

【0062】

本発明では、鋳造工程において、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下とすることを特徴とする。Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物は、６６０〜６８０℃の温度範囲で生成し易く、長時間保持した場合は粗大化する。そのため、粗大なＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の生成を抑制するには、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を短くすることが有効で、鋳造工程の開始から終了までにおいて、溶湯が上記温度範囲にある時間が５分以下になるように温度管理を行い制御している。これによって、粗大なＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の生成を抑制することが出来る。溶湯温度が６６０℃未満では、原料が完全に溶解しないため、磁気ディスクとして不適である。従って、溶湯温度は６６０〜６８０℃の温度範囲とする必要がある。また、溶湯温度が６６０〜６８０℃の場合において、保持温度が５分を超えると粗大なＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物が生成し易くなる。その結果、Ｚｒ固溶量が少なくなり強度が低下する。強度が低下すると、研削加工時やめっき処理後の研磨加工時等に基板が変形し、磁気ディスクとし不適である。従って、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間を５分以下に規定する。６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間は、好ましくは３分以下である。下限は特に限定されるものではないが、本発明においては、１分程度である。

【0063】

図１（ａ）に示すように、ＤＣ鋳造されたアルミニウム合金鋳塊については、必要に応じて均質化処理を実施する（ステップＳ１０３）。均質化処理を行う場合は、２８０〜６２０℃で０．５〜６０時間の加熱処理を行うことが好ましく、３００〜６２０℃で１〜２４時間の加熱処理を行うことがより好ましい。均質化処理時の加熱温度が２８０℃未満又は加熱時間が０．５時間未満の場合は、均質化処理が不十分で、アルミニウム合金基板毎の減衰比のバラツキが大きくなり、フラッタリング特性のバラつきも大きくなる虞がある。均質化処理時の加熱温度が６２０℃を超えると、アルミニウム合金鋳塊に溶融が発生する虞がある。均質化処理時の加熱時間が６０時間を超えてもその効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない。

【0064】

次に、ＤＣ鋳造されたアルミニウム合金鋳塊では、必要に応じて均質化処理を施した、或いは、均質化処理を施していない鋳塊を、熱間圧延工程によって板材とする（図１（ａ）のステップＳ１０４）。熱間圧延するに当たっては、特にその条件は特に限定されるものではないが、熱間圧延開始温度を好ましくは２５０〜６００℃とし、熱間圧延終了温度を好ましくは２３０〜４５０℃とする。

【0065】

次に、上記のようにＤＣ鋳造で鋳造した鋳塊を熱間圧延した圧延板、又は、ＣＣ鋳造法で鋳造した鋳造板を、冷間圧延によって１．３ｍｍから０．３５ｍｍ程度のアルミニウム合金板とする（ステップＳ１０５）。冷間圧延によって、所要の製品板厚に仕上げる。冷間圧延の条件は特に限定されるものではなく、必要な製品板強度や板厚に応じて定めれば良く、圧延率を１０〜９５％とするのが好ましい。冷間圧延の前、或いは、冷間圧延の途中において、冷間圧延加工性を確保するために焼鈍処理を施してもよい。焼鈍処理を実施する場合には、例えばバッチ式の加熱ならば、３００〜５００℃で０．１〜３０時間の条件で行うことが好ましく、連続式の加熱ならば、４００〜６００℃で０〜６０秒間保持の条件で行うことが好ましい。ここで、保持時間が０秒とは、所望の保持温度に到達後直ちに冷却することを意味する。

【0066】

次に、上述のようにして製造されたアルミニウム合金板を磁気ディスクに製造する工程について説明する。アルミニウム合金板を磁気ディスク用として加工するには、アルミニウム合金板を円環状に打ち抜き、ディスクブランクを作製する（ステップＳ１０６）。次に、ディスクブランクを大気中にて、例えば１００〜３８０℃で３０分以上の加圧焼鈍を行い平坦化したブランクを作製する（ステップＳ１０７）。次に、ブランクに切削加工、研削加工、ならびに、好ましくは、２５０〜４００℃の温度で５〜１５分の歪取り加熱処理をこの順序で施して、アルミニウム合金基板を作製する（ステップＳ１０８）。次に、アルミニウム合金基板表面に脱脂、酸エッチング処理、デスマット処理を施した後に、ジンケート処理（Ｚｎ置換処理）を施す（ステップＳ１０９）。

【0067】

脱脂処理段階は市販のＡＤ−６８Ｆ（上村工業製）脱脂液等を用い、温度４０〜７０℃、処理時間３〜１０分、濃度２００〜８００ｍＬ／Ｌの条件で脱脂を行うことが好ましい。酸エッチング処理段階は、市販のＡＤ−１０７Ｆ（上村工業製）エッチング液等を用い、温度５０〜７５℃、処理時間０．５〜５分、濃度２０〜１００ｍＬ／Ｌの条件で酸エッチングを行うことが好ましい。酸エッチング処理の後、化合物除去工程が既に適用された場合では、通常のデスマット処理として、ＨＮＯ_３を用い、温度１５〜４０℃、処理時間１０〜１２０秒、濃度：１０〜６０％の条件でデスマット処理を行うことが好ましい。化合物除去工程が適用されていない場合には、デスマット処理に代えて、又は、これに加えて上述の化合物除去処理を実施しても良い。

【0068】

１ｓｔジンケート処理段階は市販のＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘ（上村工業製）のジンケート処理液等を用い、温度１０〜３５℃、処理時間０．１〜５分、濃度１００〜５００ｍＬ／Ｌの条件で行うことが好ましい。１ｓｔジンケート処理段階の後、ＨＮＯ_３を用い、温度１５〜４０℃、処理時間１０〜１２０秒、濃度：１０〜６０％の条件でＺｎ剥離処理を行うことが好ましい。その後、１ｓｔジンケート処理と同じ条件で２ｎｄジンケート処理段階を実施する。

【0069】

２ｎｄジンケート処理したアルミニウム合金基材表面に、下地めっき処理として無電解でのＮｉ−Ｐめっき処理工程が施される（図１（ａ）、（ｂ）のＳ１１０）。無電解でのＮｉ−Ｐめっき処理は、市販のニムデンＨＤＸ（上村工業製）めっき液等を用い、温度８０〜９５℃、処理時間３０〜１８０分、Ｎｉ濃度３〜１０ｇ／Ｌの条件でめっき処理を行うことが好ましい。このような無電解でのＮｉ−Ｐめっき処理工程によって、下地めっき処理した磁気ディスク用のアルミニウム合金基盤が得られる。

【0070】

Ｃ．磁気ディスク
最後に、下地めっき処理した磁気ディスク用のアルミニウム合金基盤の表面を研磨により平滑し、表面に下地層、磁性層、保護膜及び潤滑層等からなる磁性媒体をスパッタリングにより付着させ磁気ディスクとする（ステップＳ１１１）。

【0071】

なお、アルミニウム合金板（Ｓ１０５）とした後は、冷間圧延のように組織が変化する工程はないため、化合物の分布や成分が変化することはない。従って、アルミニウム合金基板（Ｓ１０８）の代わりに、アルミニウム合金板（Ｓ１０５）やディスクブランク（ステップＳ１０６）、アルミニウム合金基盤（ステップＳ１１０）、磁気ディスク（ステップＳ１１１）を用いて化合物の分布や成分等の評価を行ってもよい。

【実施例】

【0072】

以下に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0073】

磁気ディスク用アルミニウム合金基板の実施例について説明する。表１〜３に示す成分組成の各合金素材を常法に従って溶解し、アルミニウム合金溶湯を溶製した（ステップＳ１０１）。表１〜３中「−」は、測定限界値未満を示す。

【0074】

【表1】

【0075】

【表2】

【0076】

【表3】

【0077】

次に、表４〜６の条件でＮｏ．Ａ４０〜４２及びＡＣ１４以外は、アルミニウム合金溶湯をＤＣ法により鋳造し、厚さ２３０ｍｍの鋳塊を作製してその両面を１５ｍｍ面削した（図１（ａ）のステップＳ１０２）。Ｎｏ．Ａ４０〜４２及びＡＣ１４は、アルミニウム合金溶湯をＣＣ法により鋳造し、厚さ８ｍｍの鋳造板を作製した（図１（ｂ）のステップＳ１０２）。次に、Ｎｏ．Ａ３〜５とＡ４０〜４２及びＡＣ１４以外は、３８０℃で２時間の均質化熱処理を施した（図１（ａ）のステップＳ１０３）。次に、Ａ４０〜４２及びＡＣ１４以外は、熱間圧延開始温度３８０℃とし、熱間圧延終了温度を３００℃とする熱間圧延を行ない、熱間圧延板とした（図１（ａ）のステップＳ１０４）。

【0078】

【表4】

【0079】

【表5】

【0080】

【表6】

【0081】

Ｎｏ．Ａ１、Ａ３の合金については熱間圧延後に、Ａ４０の合金についてはＣＣ鋳造後に、３６０℃で２時間の条件で焼鈍（バッチ式）処理を施した。以上のようにして作製したＡ１〜Ａ３９、Ａ４３〜Ａ４８、ＡＣ１〜ＡＣ１３、ＡＣ１５及びＡＣ１６の熱間圧延板、ならびに、Ａ４０〜Ａ４２及びＡＣ１４のＣＣ鋳造板は、冷間圧延により最終板厚の０．８ｍｍまで圧延し、アルミニウム合金板とした（ステップＳ１０５）。このアルミニウム合金板から外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍの円環状のものを打抜き、ディスクブランクを作製した（ステップＳ１０６）。

【0082】

このようにして作製したディスクブランクに、０．５ＭＰａの圧力下において２７０℃で３時間の加圧平坦化処理を施した（ステップＳ１０７）。次いで、加圧平坦化処理したディスクブランクに端面加工を行い外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍとし、グラインディング加工（表面５０μｍ研削）を行ってアルミニウム合金基板を作製した（ステップＳ１０８）。その後、ＡＤ−６８Ｆ（商品名、上村工業製）により６０℃で５分の脱脂を行った後、ＡＤ−１０７Ｆ（商品名、上村工業製）により６５℃で１分の酸エッチングを行い、さらに３０％ＨＮＯ_３水溶液（室温）で２０秒間デスマットした（ステップＳ１０９）。

【0083】

このようにして表面状態を整えた後に、ディスクブランクをＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘ（商品名、上村工業製）の２０℃のジンケート処理液に０．５分間浸漬して表面にジンケート処理を施した（ステップＳ１０９）。なお、ジンケート処理は合計２回行い、ジンケート処理の間に室温の３０％ＨＮＯ_３水溶液に２０秒間浸漬して表面を剥離処理した。ジンケート処理した表面に無電解Ｎｉ−Ｐめっき処理液（ニムデンＨＤＸ（商品名、上村工業製））を用いてＮｉ−Ｐを１１．５μｍ厚さに無電解めっきした後、羽布により仕上げ研磨（研磨量１．５μｍ））を行って磁気ディスク基板ディスク用のアルミニウム合金基盤とした（ステップＳ１１０）。

【0084】

冷間圧延（ステップＳ１０５）後のアルミニウム合金板、加圧平坦化処理（ステップＳ１０７）工程後のディスクブランク、研削加工（ステップＳ１０８）工程後のアルミニウム合金基板、ならびに、めっき処理研磨（ステップＳ１１０）工程後のアルミニウム合金基盤について以下の評価を行った。なお、各試料については、３枚のディスクをめっき処理まで実施しているが、比較例４〜１２のディスクでは、３枚全てでめっき剥離が生じていたため、これら比較例ではディスク・フラッタの測定を行うことが出来なかった。

【0085】

〔１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度〕
研削加工（ステップＳ１０８）後のアルミニウム合金基板表面を１０μｍ研磨し、ＳＥＭにより、倍率１０００倍にて撮影すると同時に化合物の成分分析を行い、最長径が１μｍ以上のＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度を算出した。なお、撮影は、合計が１．０ｍｍ^２となる複数の撮影視野について行ない、各視野における個数を合計して分布密度とした。

【0086】

〔ディスク・フラッタの測定〕
めっき処理研磨（ステップＳ１１０）工程後のアルミニウム合金基盤を用いディスク・フラッタの測定を行った。ディスク・フラッタの測定は、市販のハードディスクドライブに空気の存在下、アルミニウム合金基盤を設置して測定を行った。ドライブはＳｅａｇａｔｅ製ＳＴ２０００（商品名）を用いて、モーター駆動はテクノアライブ製ＳＬＤ１０２（商品名）をモーターに直結することにより駆動させた。回転数は７２００ｒｐｍとし、ディスクは常に複数枚設置してその上部の磁気ディスクの表面にレーザードップラー計である小野測器製ＬＶ１８００（商品名）によって表面の振動を観察した。観察した振動は、小野測器製ＦＦＴ解析装置ＤＳ３２００（商品名）によってスペクトル分析した。観察はハードディスクドライブの蓋に孔を開けることにより、その穴からディスク表面を観察して行った。また、市販のハードディスクに設置されていたスクイーズプレートは外して評価を行った。

【0087】

フラッタリング特性の評価は、フラッタリングが現れる３００〜１５００Ｈｚの付近のブロードなピークの最大変位（ディスクフラッタリング（ｎｍ））によって行った。このブロードなピークはＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ Ｒｕｎ Ｏｕｔ）と呼ばれ、ヘッドの位置決め誤差に対して大きな影響があることがわかっている。フラッタリング特性の評価は、空気中にて、３０ｎｍ以下の場合をＡ（優）、３０ｎｍを超えて４０ｎｍ以下をＢ（良）、４０ｎｍを超えて５０ｎｍ以下をＣ（可）、５０ｎｍより大きい場合はＤ（劣）とした。

【0088】

〔耐力〕
耐力は、ＪＩＳＺ２２４１に準拠し、冷間圧延（ステップＳ１０５）後のアルミニウム合金板を２８０℃で３時間の焼鈍（加圧焼鈍模擬加熱）を行った後、２７０℃で３時間の大気中加熱を行い、圧延方向に沿ってＪＩＳ５号試験片を採取してｎ＝２にて測定した。強度の評価は、耐力が１００ＭＰａ以上の場合をＡ（優）、９０ＭＰａ以上１００ＭＰａ未満をＢ（良）、８０ＭＰａ以上９０ＭＰａ未満をＣ（可）、８０ＭＰａ未満はＤ（劣）とした。

【0089】

なお、研削加工後のアルミニウム合金基板や磁気ディスクのめっきを剥離し、表面を１０μｍ研削した基板から試験片を採取し、２７０℃で３時間の大気中加熱を行い、耐力を評価することも可能である。その際の試験片の寸法は、平行部の幅５±０．１４ｍｍ、試験片の原標点距離１０ｍｍ、肩部の半径２．５ｍｍ、平行部長さ１５ｍｍとする。

【0090】

以上の評価結果を、表７〜９に示す。

【0091】

【表7】

【0092】

【表8】

【0093】

【表9】

【0094】

表７、８に示すように、実施例１〜４８では金属間化合物の分布密度が本発明で規定する範囲を満たし、良好なフラッタリング特性及び強度を得ることが出来た。

【0095】

これに対して、比較例１では、アルミニウム合金のＦｅ含有量が少な過ぎたために、フラッタリング特性と強度が劣った。

【0096】

比較例２では、アルミニウム合金のＺｒが含有されていないために、強度が劣った。

【0097】

比較例３では、アルミニウム合金のＦｅ含有量が少な過ぎ、Ｚｒが含有されていないために、フラッタリング特性と強度が劣った。

【0098】

比較例４では、アルミニウム合金のＦｅ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0099】

比較例５では、アルミニウム合金のＺｒ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。また、Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度も多過ぎた。

【0100】

比較例６では、アルミニウム合金のＭｎ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0101】

比較例７では、アルミニウム合金のＳｉ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0102】

比較例８では、アルミニウム合金のＮｉ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0103】

比較例９では、アルミニウム合金のＣｕ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0104】

比較例１０では、アルミニウム合金のＭｇ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0105】

比較例１１では、アルミニウム合金のＣｒ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0106】

比較例１２では、アルミニウム合金のＺｎ含有量が多過ぎたために先述の通りめっき剥離が生じ、フラッタリング特性が評価できず磁気ディスクとして不適であった。

【0107】

比較例１３〜１６では、６６０〜６８０℃の温度範囲での溶湯保持時間が長過ぎたため、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物が多数生成し、強度が劣った。

【産業上の利用可能性】

【0108】

本発明により、良好なフラッタリング特性と強度を有する磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、これを用いた磁気ディスクが得られる。

【要約】

【課題】良好なフラッタリング特性と強度を有する磁気ディスク用アルミニウム合金基板及びその製造方法、ならびに、この磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクを提供する。
【解決手段】Ｆｅ：０．０５〜３．００ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金からなり、１μｍ以上の最長径を有するＡｌ−Ｚｒ系金属間化合物の分布密度が１個／ｍｍ^２以下であ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及びその製造方法、ならびに、当該磁気ディスク用アルミニウム合金基板の表面に、無電解Ｎｉ−Ｐめっき処理層とその上の磁性体層が設けられている磁気ディスク。
【選択図】図１

【図1】