(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024035895
(43)【公開日】2024-03-15
(54)【発明の名称】磁気ディスク用アルミニウム合金基板
(51)【国際特許分類】
C22C 21/06 20060101AFI20240308BHJP
C23C 18/31 20060101ALI20240308BHJP
G11B 5/82 20060101ALI20240308BHJP
G11B 5/73 20060101ALI20240308BHJP
C22F 1/047 20060101ALN20240308BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20240308BHJP
B22D 11/00 20060101ALN20240308BHJP
B22D 11/049 20060101ALN20240308BHJP
【ＦＩ】
C22C21/06
C23C18/31 A
G11B5/82
G11B5/73
C22F1/047
C22F1/00 613
C22F1/00 623
C22F1/00 661D
C22F1/00 681
C22F1/00 682
C22F1/00 683
C22F1/00 684B
C22F1/00 684C
C22F1/00 685Z
C22F1/00 686B
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 692A
C22F1/00 694A
C22F1/00 694B
B22D11/00 E
B22D11/049
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022140507
(22)【出願日】2022-09-05
(71)【出願人】
【識別番号】000107538
【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】立山 真司
(72)【発明者】
【氏名】北脇 高太郎
(72)【発明者】
【氏名】山下 賢哉
【テーマコード（参考）】
4E004
4K022
5D006
【Ｆターム（参考）】
4E004NC08
4K022AA02
4K022AA44
4K022BA14
4K022CA03
4K022CA17
4K022CA29
4K022DA01
4K022DB02
4K022DB26
4K022DB28
4K022EA04
5D006CB04
5D006DA03
(57)【要約】
【課題】コストを増加させることなく、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制して窪み孔等の欠陥の発生を予防した、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供すること。
【解決手段】Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなり、１．０ｍｍ２当たりＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
【選択図】なし
【解決手段】Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなり、１．０ｍｍ２当たりＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなる磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、
１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、
１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、
磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、
１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、
磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
【請求項2】
さらに、下記（ａ）～（ｄ）からなる群から選択された少なくとも一種の元素を含有する、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。
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のアルミニウム合金製磁気ディスクの製造過程では、アルミニウム圧延材を円環状に打抜いて円環状にしたアルミニウム合金板を積層し、該アルミニウム合金板の積層体を両面から加圧しながら平坦化する焼鈍（加圧焼鈍）を行う工程により円環状アルミニウム合金基板を作製する。円環状アルミニウム合金基板には、前処理として切削加工、研削加工、脱脂、エッチング、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無電解メッキを行い、該メッキの表面にポリッシングを施した後、スパッタリングにより磁性体を成膜してアルミニウム合金製磁気ディスクを製造する。
【0003】
上記のような従来のアルミニウム合金製磁気ディスクの製造工程において、エッチング、めっき処理などの化学処理時にディスク表面に磁気記録エラーとなる欠陥を作らないことが重要である。しかし、アルミニウム合金製磁気ディスクの表面に存在する最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物粒子が溶解・脱離して窪み孔を形成するため、該窪み孔が欠陥の原因として問題になる。このＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物粒子は、アルミニウム地金中に存在するＳｉと、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度を確保するため必要な添加元素であるＭｇとが結合することで生成される。このため、従来はアルミニウム地金中のＳｉ量を減らすため、９９．９９ｍａｓｓ％を超える純度まで精錬された高純度アルミニウムを一部使用することで対応しており、コスト上問題になってきた。そこで、従来から高純度のアルミニウム地金を使用せずに粗大Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成を抑える磁気ディスク用アルミニウム合金基板についての検討が行われてきた。
【0004】
特許文献１（特開平０４－３４１５３５号公報）には、アルミニウム合金中にＭｎを０．０５～０．５％添加することでアルミニウム合金中のＳｉを無害なＡｌ－（Ｍｎ、Ｆｅ）－Ｓｉ系化合物中に吸収させることができ、Ｍｇ－Ｓｉ系化合物の鋳造時の晶出を抑えられることが示されている。しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、コスト上の問題の解決には至っていない。
【0005】
特許文献１に開示されている方法の問題点は、均質化処理後に一度、面削のための炉出しをしていることであり、この際に粗大なＭｇ－Ｓｉ系化合物が鋳造時の晶出だけでなく、均質化処理後の冷却中にも形成される。このため、引用文献１の方法では炉出し時の粗大析出が懸念され、それを抑えるためにアルミニウム合金中のＳｉ、Ｆｅ量の要求水準も高くなってしまったものと推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平０４－３４１５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｍｎが所定含量範囲のアルミニウム合金を用いることにより、鋳造時に晶出するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成量を抑えて窪み孔等の欠陥の発生を予防すると共に製造工程も改善されることを発見し、完成するに至ったものである。すなわち、本発明は、均質化処理にてアルミニウム合金中に残存するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を十分に固溶させ、炉出し後、特定の冷却速度で冷却して熱間圧延温度に到達次第、ただちに熱間圧延をする工程を適用することで製造工程を改善する。この結果、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制して窪み孔等の欠陥の発生を予防すると共に、コストの高い９９．９９ｍａｓｓ％を超える高純度アルミニウム地金を必要としない水準までＦｅ、Ｓｉ量を許容することを可能としたものである。
【0008】
すなわち、本発明は、コストを増加させることなく、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制して窪み孔等の欠陥の発生を予防した、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
［１］Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなる磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、
１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、
１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、
磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
［２］さらに、下記（ａ）～（ｄ）からなる群から選択された少なくとも一種の元素を含有する、上記［１］に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％
１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、
１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である、
磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
［２］さらに、下記（ａ）～（ｄ）からなる群から選択された少なくとも一種の元素を含有する、上記［１］に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％
【発明の効果】
【0010】
コストを増加させることなく、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制して窪み孔等の欠陥の発生を予防した、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
１．磁気ディスク用アルミニウム合金基板
本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなり、１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である。
本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金からなり、１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有し、１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個である。
【0012】
磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、１．０ｍｍ２当たり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物を３００個以上有する。Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物は、磁気ディスク製造時のエッチング中に溶解・脱落することはないため、磁気ディスク用アルミニウム合金基板のめっき処理時に悪影響を及ぼさない。この上、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物はＳｉを含む化合物である。このため、磁気ディスク用アルミニウム合金基板１．０ｍｍ２当たり３００個以上の、最長径３μｍ～７μｍを有するＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物を有することにより、アルミニウム地金中のＳｉを十分に吸収してＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成を抑制できると共に、切削処理時に悪影響を及ぼすこともない。Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が３００個／ｍｍ２未満であると、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成を抑制する上で十分な効果が得られない。一方、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物で最長径が３μｍ未満のものは、多くの場合、存在するが、それらの粒子は微細であるためにＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成を抑制する上で実質的な効果が無い。このため、磁気ディスク用アルミニウム合金基板１．０ｍｍ２当たりの、最長径が３μｍ未満のＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の個数は考慮する必要はない。また、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の最長径が７μｍを超えると、切削上の悪影響が生じる。このため、本発明では、最長径３μｍ以上７μｍ以下の範囲のＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物粒子が３００個／ｍｍ２以上となるように、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を製造する。磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、１．０ｍｍ２当たり最長径３μｍ～７μｍを有するＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物を３００～２０００個有することが好ましく、３００～１５００個有することがより好ましく、３００～１０００個有することがさらに好ましい。なお、「１．０ｍｍ２当たりＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有し最長径３μｍ～７μｍを有する金属間化合物の個数」は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を１０ｍｍ角に切断して表面を研磨したサンプルに対し走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と記載する場合がある）自動分析を行うことによって測定する。より具体的には、ＳＥＭの断面画像におけるＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の輪郭線上の一点と輪郭線上の他の点との距離の最大値を最長径として測定し、次いで１．０ｍｍ２当たり最長径３μｍ～７μｍを有するＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の個数をカウントすることによって測定することができる。また、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系の組成を有する金属間化合物としては、Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｍｎ）３Ｓｉなどを挙げることができる。
【0013】
磁気ディスク用アルミニウム合金基板に含まれる１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数は０個である。磁気ディスク用アルミニウム合金基板１．０ｍｍ２当たりの最長径８μｍ以上を有するＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が０個であることにより、窪み孔の発生を抑制して欠陥の発生を予防することができる。なお、「Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の最長径」は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を１０ｍｍ角に切断して表面を研磨したサンプルに対しＳＥＭ自動分析を行うことによって測定する。より具体的には、ＳＥＭの断面画像における断面におけるＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の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測定することによって得ることができる。また、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物としては、Ｍｇ２Ｓｉなどを挙げることができる。
【0014】
磁気ディスク用アルミニウム合金基板はさらに、下記（ａ）～（ｄ）からなる群から選択された少なくとも一種の元素を含有することが好ましい。
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％。
（ａ）Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％、
（ｂ）Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％、
（ｃ）Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％、
（ｄ）Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％。
【0015】
以下では、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を構成するアルミニウム合金を構成する各元素について詳細に説明する。
【0016】
（Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％）
Ｍｇは主として磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度を向上させる効果がある。Ｍｇの含有量を２．５～６．０ｍａｓｓ％に規定した理由は、２．５ｍａｓｓ％未満では磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度が不十分であり、６．０ｍａｓｓ％を超えると８μｍ以上の粗大なＡｌ－Ｍｇ系金属間化合物が生成し、磁気ディスクを製造する際のエッチング時、ジンケート処理時、切削や研削加工時にＡｌ－Ｍｇ系金属間化合物が脱落して大きなピットが発生し、メッキ面の平滑性が低下するためである。Ｍｇの含有量は、強度および製造の容易さの兼合いから２．５～６．０ｍａｓｓ％とする。
Ｍｇは主として磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度を向上させる効果がある。Ｍｇの含有量を２．５～６．０ｍａｓｓ％に規定した理由は、２．５ｍａｓｓ％未満では磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度が不十分であり、６．０ｍａｓｓ％を超えると８μｍ以上の粗大なＡｌ－Ｍｇ系金属間化合物が生成し、磁気ディスクを製造する際のエッチング時、ジンケート処理時、切削や研削加工時にＡｌ－Ｍｇ系金属間化合物が脱落して大きなピットが発生し、メッキ面の平滑性が低下するためである。Ｍｇの含有量は、強度および製造の容易さの兼合いから２．５～６．０ｍａｓｓ％とする。
【0017】
（Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％）
Ｍｎはアルミニウム地金中のＳｉと結合してＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物を生成する。このＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物は磁気ディスクを製造する際のめっき処理において特に有害な効果はなく、更にアルミニウム地金中のＳｉを吸収するためエッチング時に脱落孔を生じる有害なＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の生成を抑制させる効果がある。Ｍｎの含有量はアルミニウム地金中のＳｉを吸収するのに十分な量が必要であり、０．１０ｍａｓｓ％未満では効果が不十分である。また、Ｍｎの含有量は、０．５０ｍａｓｓ％を超えると生成する晶出物が大きくなり、生成する化合物はＡｌ－Ｍｎ系化合物が中心となってＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物によるＳｉの吸収効果の増大が望めない。そのため、Ｍｎの含有量は、０．１～０．５ｍａｓｓ％の範囲とするが、０．１～０．４ｍａｓｓ％が好ましく、０．１～０．３ｍａｓｓ％がより好ましく、０．１～０．２ｍａｓｓ％がさらに好ましい。
Ｍｎはアルミニウム地金中のＳｉと結合してＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物を生成する。このＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物は磁気ディスクを製造する際のめっき処理において特に有害な効果はなく、更にアルミニウム地金中のＳｉを吸収するためエッチング時に脱落孔を生じる有害なＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の生成を抑制させる効果がある。Ｍｎの含有量はアルミニウム地金中のＳｉを吸収するのに十分な量が必要であり、０．１０ｍａｓｓ％未満では効果が不十分である。また、Ｍｎの含有量は、０．５０ｍａｓｓ％を超えると生成する晶出物が大きくなり、生成する化合物はＡｌ－Ｍｎ系化合物が中心となってＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物によるＳｉの吸収効果の増大が望めない。そのため、Ｍｎの含有量は、０．１～０．５ｍａｓｓ％の範囲とするが、０．１～０．４ｍａｓｓ％が好ましく、０．１～０．３ｍａｓｓ％がより好ましく、０．１～０．２ｍａｓｓ％がさらに好ましい。
【0018】
（Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％）
Ｓｉは本発明の必須元素であるＭｇと結合してメッキ欠陥の原因となるＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を生成するため、アルミニウム合金中にＳｉが含まれることは好ましくない。しかし、Ｓｉはアルミニウム合金中に微量で存在することから、通常は純度の高い例えば純度９９．９ｍａｓｓ％のアルミニウム地金を採用する。このような地金にも０．０１ｍａｓｓ％の微量なＳｉは含まれるが、これ以上Ｓｉを取り除くにはアルミニウム地金を高純度に精錬することとなりコスト高を招く。そのため、アルミニウム合金中のＳｉの含有量は０．０１～０．０６ｍａｓｓ％とする。Ｓｉの含有量は０．０６ｍａｓｓ％を超えると、Ｍｎによる抑制効果が働かず、最長径８μｍ以上の粗大なＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を形成するため、好ましくない。
Ｓｉは本発明の必須元素であるＭｇと結合してメッキ欠陥の原因となるＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を生成するため、アルミニウム合金中にＳｉが含まれることは好ましくない。しかし、Ｓｉはアルミニウム合金中に微量で存在することから、通常は純度の高い例えば純度９９．９ｍａｓｓ％のアルミニウム地金を採用する。このような地金にも０．０１ｍａｓｓ％の微量なＳｉは含まれるが、これ以上Ｓｉを取り除くにはアルミニウム地金を高純度に精錬することとなりコスト高を招く。そのため、アルミニウム合金中のＳｉの含有量は０．０１～０．０６ｍａｓｓ％とする。Ｓｉの含有量は０．０６ｍａｓｓ％を超えると、Ｍｎによる抑制効果が働かず、最長径８μｍ以上の粗大なＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を形成するため、好ましくない。
【0019】
（Ｆｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％）
Ｆｅはアルミニウム地金中に存在し、ほとんど固溶せずＡｌ－Ｆｅ系化合物などの形で存在する。アルミニウム合金中のＦｅが１．１ｍａｓｓ％超と多すぎると粗大なＡｌ－Ｆｅ系化合物が生成して切削性を低下させることから、Ｆｅ量は１．１ｍａｓｓ％以下とする。また、Ｆｅ量を０．０４５ｍａｓｓ％未満とするためにはアルミニウム合金からＦｅを積極的に取り除くためにアルミニウム地金を高純度に精錬することになり、コスト高を招き好ましくない。そのため、アルミニウム合金中のＦｅの含有量は０．０４５～１．１ｍａｓｓ％とする。
Ｆｅはアルミニウム地金中に存在し、ほとんど固溶せずＡｌ－Ｆｅ系化合物などの形で存在する。アルミニウム合金中のＦｅが１．１ｍａｓｓ％超と多すぎると粗大なＡｌ－Ｆｅ系化合物が生成して切削性を低下させることから、Ｆｅ量は１．１ｍａｓｓ％以下とする。また、Ｆｅ量を０．０４５ｍａｓｓ％未満とするためにはアルミニウム合金からＦｅを積極的に取り除くためにアルミニウム地金を高純度に精錬することになり、コスト高を招き好ましくない。そのため、アルミニウム合金中のＦｅの含有量は０．０４５～１．１ｍａｓｓ％とする。
【0020】
（Ｃｕ：０．００３～０．１５ｍａｓｓ％）
Ｃｕは、磁気ディスクを製造する際の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、緻密に付着させる効果がある。その結果、次の下地処理工程のＮｉ－Ｐからなるメッキ表面の平滑性を向上させる。アルミニウム合金中のＣｕの含有量は０．００３～０．１５ｍａｓｓ％であることが好ましい。Ｃｕの含有量は０．００３～０．１５ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．００３ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない可能性があり、０．１５ｍａｓｓ％を超えると粗大なＡｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｎ系金属間化合物が生成して、メッキ処理後ピットが発生し平滑性が低下するおそれがあるためである。さらに、材料自体の耐食性を低下させるため、ジンケート処理により生成するジンケート皮膜が不均一となり、メッキの密着性や平滑性が低下する場合がある。アルミニウム合金中のより好ましいＣｕ含有量は、０．００５～０．１ｍａｓｓ％の範囲内である。
Ｃｕは、磁気ディスクを製造する際の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、緻密に付着させる効果がある。その結果、次の下地処理工程のＮｉ－Ｐからなるメッキ表面の平滑性を向上させる。アルミニウム合金中のＣｕの含有量は０．００３～０．１５ｍａｓｓ％であることが好ましい。Ｃｕの含有量は０．００３～０．１５ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．００３ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない可能性があり、０．１５ｍａｓｓ％を超えると粗大なＡｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｎ系金属間化合物が生成して、メッキ処理後ピットが発生し平滑性が低下するおそれがあるためである。さらに、材料自体の耐食性を低下させるため、ジンケート処理により生成するジンケート皮膜が不均一となり、メッキの密着性や平滑性が低下する場合がある。アルミニウム合金中のより好ましいＣｕ含有量は、０．００５～０．１ｍａｓｓ％の範囲内である。
【0021】
（Ｚｎ：０．０５～０．６ｍａｓｓ％）
ＺｎはＣｕと同様に、磁気ディスクを製造する際の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、次の下地処理工程のメッキ表面の平滑性を向上させる効果がある。アルミニウム合金中のＺｎの含有量は０．０５～０．６ｍａｓｓ％であることが好ましい。Ｚｎの含有量は０．０５～０．６ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．０５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない場合があり、０．６ｍａｓｓ％を超えると、粗大なＡｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｎ系金属間化合物が生成して、メッキ処理後ピットが発生し平滑性が低下する場合があるためであり、さらに材料自体の加工性や耐食性を低下させる可能性があるためである。アルミニウム合金中のより好ましいＺｎ含有量は、０．０５～０．５ｍａｓｓ％の範囲内である。
ＺｎはＣｕと同様に、磁気ディスクを製造する際の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、次の下地処理工程のメッキ表面の平滑性を向上させる効果がある。アルミニウム合金中のＺｎの含有量は０．０５～０．６ｍａｓｓ％であることが好ましい。Ｚｎの含有量は０．０５～０．６ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．０５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない場合があり、０．６ｍａｓｓ％を超えると、粗大なＡｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｎ系金属間化合物が生成して、メッキ処理後ピットが発生し平滑性が低下する場合があるためであり、さらに材料自体の加工性や耐食性を低下させる可能性があるためである。アルミニウム合金中のより好ましいＺｎ含有量は、０．０５～０．５ｍａｓｓ％の範囲内である。
【0022】
（Ｃｒ：０．０１～０．３ｍａｓｓ％）
Ｃｒは鋳造時に微細な金属間化合物を生成するが、一部はマトリックスに固溶して、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度向上に寄与する。また、Ｃｒは、切削性と研削性を高めさらに再結晶組織を微細にして、メッキ層の密着性を向上させる効果がある。アルミニウム合金中のＣｒの含有量は０．０１～０．３ｍａｓｓ％が好ましい。Ｃｒの含有量は０．０１～０．３ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．０１ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない場合があり、０．３ｍａｓｓ％を超えると鋳造時に過剰分が晶出すると同時に粗大なＡｌ－Ｃｒ系金属間化合物が生成し、磁気ディスクを製造する際のエッチング時、ジンケート処理時、切削や研削加工時に金属間化合物が脱落して大きなピットが発生し、メッキ面の平滑性が低下する場合があるためである。アルミニウム合金中のより好ましいＣｒ含有量は、０．０１～０．２ｍａｓｓ％の範囲内である。
Ｃｒは鋳造時に微細な金属間化合物を生成するが、一部はマトリックスに固溶して、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度向上に寄与する。また、Ｃｒは、切削性と研削性を高めさらに再結晶組織を微細にして、メッキ層の密着性を向上させる効果がある。アルミニウム合金中のＣｒの含有量は０．０１～０．３ｍａｓｓ％が好ましい。Ｃｒの含有量は０．０１～０．３ｍａｓｓ％が好ましい理由は、０．０１ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られない場合があり、０．３ｍａｓｓ％を超えると鋳造時に過剰分が晶出すると同時に粗大なＡｌ－Ｃｒ系金属間化合物が生成し、磁気ディスクを製造する際のエッチング時、ジンケート処理時、切削や研削加工時に金属間化合物が脱落して大きなピットが発生し、メッキ面の平滑性が低下する場合があるためである。アルミニウム合金中のより好ましいＣｒ含有量は、０．０１～０．２ｍａｓｓ％の範囲内である。
【0023】
（Ｂｅ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％）
鋳造時に、Ｍｇの溶湯酸化を抑制するためにアルミニウム合金中には微量のＢｅを添加してもよい。従って、本発明のアルミニウム合金においても、微量のＢｅを含有することは許容される。アルミニウム合金中のＢｅの含有量は０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％が好ましい。アルミニウム合金中のＢｅの含有量が０．０００１ｍａｓｓ％未満では上記の効果が得られない場合があり、Ｂｅの含有量が０．０１ｍａｓｓ％を越えて添加してもその添加効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない場合がある。アルミニウム合金がＢｅを添加する場合のＢｅ添加量は、０．０００１～０．００２５ｍａｓｓ％の範囲内とすることがより好ましい。
鋳造時に、Ｍｇの溶湯酸化を抑制するためにアルミニウム合金中には微量のＢｅを添加してもよい。従って、本発明のアルミニウム合金においても、微量のＢｅを含有することは許容される。アルミニウム合金中のＢｅの含有量は０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％が好ましい。アルミニウム合金中のＢｅの含有量が０．０００１ｍａｓｓ％未満では上記の効果が得られない場合があり、Ｂｅの含有量が０．０１ｍａｓｓ％を越えて添加してもその添加効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない場合がある。アルミニウム合金がＢｅを添加する場合のＢｅ添加量は、０．０００１～０．００２５ｍａｓｓ％の範囲内とすることがより好ましい。
【0024】
アルミニウム合金は上記各元素の他に、残部Ａｌおよび不可避的不純物を含有する。ここで、不可避的不純物としては例えばＴｉ、Ｖ、Ｇａ、Ｂ等を挙げることができ、各々の元素は０．０５ｍａｓｓ％以下であり、かつ合計で０．１５ｍａｓｓ％以下であれば、本発明で得られる磁気ディスク用アルミニウム合金基板としてその特性を損なうことはない。
【0025】
２．磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法
以下では、本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法を構成する各工程を説明します。
以下では、本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法を構成する各工程を説明します。
【0026】
（鋳造工程）
まず、Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金溶湯を、半連続鋳造（ＤＣ鋳造）法などの常法に従って鋳造した後、冷却する。鋳造後に得られた鋳塊の冷却速度は０．１℃／秒以上とするのが好ましい。冷却速度が０．１℃／秒未満の場合は、粗大な金属間化合物が生成するため切削や研削の加工時において、これらの金属間化合物が連続して脱落し大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する場合がある。なお、上記冷却速度の上限値は特に限定されるものではなく鋳造装置の能力によって自ずと決まるが、本発明の一例では０．５℃／秒とする。
まず、Ｍｇ：２．５～６．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０１～０．０６ｍａｓｓ％、およびＦｅ：０．０４５～１．１ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金溶湯を、半連続鋳造（ＤＣ鋳造）法などの常法に従って鋳造した後、冷却する。鋳造後に得られた鋳塊の冷却速度は０．１℃／秒以上とするのが好ましい。冷却速度が０．１℃／秒未満の場合は、粗大な金属間化合物が生成するため切削や研削の加工時において、これらの金属間化合物が連続して脱落し大きな窪みが発生し、めっき表面の平滑性が低下する場合がある。なお、上記冷却速度の上限値は特に限定されるものではなく鋳造装置の能力によって自ずと決まるが、本発明の一例では０．５℃／秒とする。
【0027】
（均質化処理工程）
鋳塊は５２０℃を超え５８０℃以下の温度で１～２４時間、好ましくは５４０以上５６０℃以下の温度で３～１５時間、加熱することによって均質化処理を行う。この均質化処理によりＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を固溶させ、めっき表面における欠陥発生の原因となる大きな孔の発生を抑制する。
鋳塊は５２０℃を超え５８０℃以下の温度で１～２４時間、好ましくは５４０以上５６０℃以下の温度で３～１５時間、加熱することによって均質化処理を行う。この均質化処理によりＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物を固溶させ、めっき表面における欠陥発生の原因となる大きな孔の発生を抑制する。
【0028】
（熱間圧延工程）
均質化処理工程後に、鋳塊を熱間圧延する。均質化処理後に炉出しした鋳塊を冷却し、熱間圧延開始温度に到達後、ただちに熱間圧延を行うことで、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制する。均質化処理後に炉出した鋳塊の冷却速度は好ましくは１００℃／ｈ以上とし、熱間圧延開始温度は好ましくは３５０～５００℃とし、熱間圧延終了温度を好ましくは２６０～３８０℃とする。
均質化処理工程後に、鋳塊を熱間圧延する。均質化処理後に炉出しした鋳塊を冷却し、熱間圧延開始温度に到達後、ただちに熱間圧延を行うことで、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の再析出を抑制する。均質化処理後に炉出した鋳塊の冷却速度は好ましくは１００℃／ｈ以上とし、熱間圧延開始温度は好ましくは３５０～５００℃とし、熱間圧延終了温度を好ましくは２６０～３８０℃とする。
【0029】
（冷間圧延工程）
熱間圧延工程終了後の熱間圧延板は、冷間圧延によって所要の製品板厚に仕上げられる。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、例えば圧延率を好ましくは２０～９０％とする。更に、冷間圧延の前又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好ましくは２８０～３８０℃の温度で、好ましくは０～１０時間の焼鈍処理を施してもよい。以上のようにして、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を作製する。
熱間圧延工程終了後の熱間圧延板は、冷間圧延によって所要の製品板厚に仕上げられる。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、例えば圧延率を好ましくは２０～９０％とする。更に、冷間圧延の前又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好ましくは２８０～３８０℃の温度で、好ましくは０～１０時間の焼鈍処理を施してもよい。以上のようにして、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を作製する。
【0030】
３．磁気ディスクの製造方法
以上のようにして製造した磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いて、磁気ディスクを製造する。まず、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を円環状に打ち抜き円環状磁気ディスク用アルミニウム合金基板を調製する。次いで、この円環状磁気ディスク用アルミニウム合金基板に３００～４５０℃、３０分以上の加圧焼鈍を行なって、平坦化したディスクブランクを調製する。
以上のようにして製造した磁気ディスク用アルミニウム合金基板を用いて、磁気ディスクを製造する。まず、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を円環状に打ち抜き円環状磁気ディスク用アルミニウム合金基板を調製する。次いで、この円環状磁気ディスク用アルミニウム合金基板に３００～４５０℃、３０分以上の加圧焼鈍を行なって、平坦化したディスクブランクを調製する。
【0031】
このようにして平坦化したディスクブランクに、切削加工、研削加工、ならびに、好ましくは、３００～４００℃の温度で５～１５分の歪取り加熱処理からなる加工処理をこの順序で施して磁気ディスク用基板とする。次いで、この磁気ディスク用基板に、めっき前処理として、脱脂処理、エッチング処理及びジンケート処理をこの順序で行なう。脱脂処理は市販の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。エッチング処理は、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の条件でエッチングを行うことが好ましい。なお、エッチング処理と後述のジンケート処理の間に、通常のデスマット処理を行なっても良い。ジンケート処理は市販の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。
【0032】
ジンケート処理をした磁気ディスク用基板の表面に、下地めっき処理として無電解でのＮｉ－Ｐめっき処理が施される。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。以上のめっき前処理と無電解でのＮｉ－Ｐめっき処理によって、下地処理した磁気ディスク用基板が得られる。最後に、下地めっき処理とした磁気ディスク用基板の表面にスパッタリングによって磁性体を付着させ磁気ディスクとする。
【0033】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例0034】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0035】
（実施例１～７および比較例１～４）
まず、各例において、溶解炉で表１に示す化学成分を有する溶湯を調製した。
まず、各例において、溶解炉で表１に示す化学成分を有する溶湯を調製した。
【表1】
【0036】
次に、溶解炉内の溶湯を移し、鋳造を行い鋳塊を作製した。次いで、鋳塊の表面を面削し、鋳塊表面に存在する偏析層を除去した。面削を行った後に鋳塊を表２に示す条件で加熱することによって均質化処理を行なった。均質化処理後に炉出しした鋳塊を、比較例２を除くすべての場合において、冷却速度１５０℃／ｈで冷却し、熱間圧延開始温度である４５０℃になったら直ぐに熱間圧延を行った。尚、比較例２の場合については、均質化処理後に炉出しした鋳塊を、冷却速度５０℃／ｈで冷却し、熱間圧延開始温度である４５０℃になったら直ぐに熱間圧延を行った。次いで、熱間圧延を板厚３０ｍｍから板厚３ｍｍまで行い、板温度３２０℃で熱間圧延を終了した。更に、室温にて、板厚３ｍｍから板厚０．７ｍｍまで冷間圧延を実施して、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を得た。得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板について、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物およびＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物のサイズ分布の評価は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を１０ｍｍ角に切断して表面を研磨したサンプルに対し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）自動分析にて行った。より具体的には、ＳＥＭ画像をサイズ分布の評価に用いることでＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物およびＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の種類を明確に判断することができる。ＳＥＭの観察倍率としては×１０００、評価範囲としては１ｍｍ２範囲を指定して最長径３μｍ～７μｍを有するＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物および最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物の個数をカウントした。この結果を表２に示す。
【表2】
【0037】
実施例１～７の磁気ディスク用アルミニウム合金基板ではいずれも本発明の組成の成分範囲内であり、最長径３～７μｍのＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物が３００個／ｍｍ２以上であり、最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物は０個／ｍｍ２となっており、磁気ディスク用アルミニウム合金基板として満足するものであることが分かる。
【0038】
比較例１では、最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物（Ｍｇ２Ｓｉ）が２個／ｍｍ２となっており、好ましくない。
【0039】
比較例２は、実施例３と同じ組成で本発明の成分範囲だが、均質化処理後の冷間圧延開始までの冷却速度が、５０℃／ｈと小さかった。このために、この冷却途中における、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物（Ｍｇ２Ｓｉ）の形成と、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の形成とが競合した。この結果、最長径３～７μｍのＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系金属間化合物の個数が３００個／ｍｍ２未満となり、また、最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物（Ｍｇ２Ｓｉ）が５個／ｍｍ２であり、磁気ディスク用アルミニウム合金基板として好ましくない。比較例３および４は、本発明で規定した成分より多いＳｉ量であるため、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物の形成量が増加しＭｎ添加の効果が及ばなくなる。このため、比較例３および４では、最長径８μｍ以上のＭｇ－Ｓｉ系金属間化合物（Ｍｇ２Ｓｉ）の数が増加しており、磁気ディスク用アルミニウム合金基板として好ましくない。