特許 7145731 磁気ディスク用ブランク材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-22

(45)【発行日】2022-10-03

(54)【発明の名称】磁気ディスク用ブランク材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20220926BHJP

   C22C 21/12 20060101ALI20220926BHJP

   C22C 21/10 20060101ALI20220926BHJP

   G11B 5/73 20060101ALI20220926BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20220926BHJP

   B23B 5/16 20060101ALI20220926BHJP

   C22F 1/04 20060101ALN20220926BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20220926BHJP

【ＦＩ】

C22C21/00 M

C22C21/00 L

C22C21/12

C22C21/10

G11B5/73

B23B1/00 Z

B23B5/16

C22F1/04 L

C22F1/00 623

C22F1/00 630J

C22F1/00 661D

C22F1/00 682

C22F1/00 683

C22F1/00 685Z

C22F1/00 691B

C22F1/00 691C

C22F1/00 694B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018210318

(22)【出願日】2018-11-08

(65)【公開番号】P2020076126

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-08-04

【早期審査対象出願】

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】000107538

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ

(74)【代理人】

【識別番号】110002631

【氏名又は名称】弁理士法人イイダアンドパートナーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100076439

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 敏三

(74)【代理人】

【識別番号】100161469

【弁理士】

【氏名又は名称】赤羽 修一

(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

(72)【発明者】

【氏名】米光 誠

(72)【発明者】

【氏名】村田 拓哉

【審査官】河野 一夫

(56)【参考文献】

【文献】特許第６３８９５７７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１８／１４３１７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１６３９４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－１４５９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１２６９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０７１８０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２２Ｃ ２１／００

Ｃ２２Ｃ ２１／１２

Ｃ２２Ｃ ２１／１０

Ｇ１１Ｂ ５／７３

Ｂ２３Ｂ １／００

Ｂ２３Ｂ ５／１６

Ｃ２２Ｆ １／０４

Ｃ２２Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ：０．４～３．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～３．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．００３～１．０００ｍａｓｓ％及びＺｎ：０．００５～１．０００ｍａｓｓ％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、面取部の表面における最大径５μｍ以上の孔の数が、５０個／ｍｍ^２未満であることを特徴とする磁気ディスク用ブランク材。

【請求項2】

Ｓｉ：０．１～０．４ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１～３．０ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．１～６．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：０．０１～１．００ｍａｓｓ％及びＺｒ：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、更に含有するアルミニウム合金を用いた、請求項１に記載の磁気ディスク用ブランク材。

【請求項3】

Ｔｉ、Ｂ及びＶからなる群から選択される１種又は２種以上を含有量の合計で０．００５～０．５００ｍａｓｓ％を、更に含有するアルミニウム合金を用いた、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ブランク材。

【請求項4】

前記面取部が、前記ブランク材の主面に対して２５°以上６０°以下の傾斜面である、請求項１～３のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ブランク材。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ブランク材の製造方法であって、予め定められたディスク側面の形状に沿って切削工具を移動させることによって面取を行う工程を含んでなる、磁気ディスク用ブランク材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム合金基板からなる磁気ディスク用ブランク材及びその製造方法に関する。

【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（例えば、アルミニウム（Ａｌ）合金製磁気ディスク）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（以下、磁気ディスク用ブランク材とも言う）に、通常の方法として、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、更に高速化への対応が求められている。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・フラッタリングが発生し易くなる。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・フラッタリングの防止ないしは抑制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・フラッタリングの防止ないしは抑制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機械強度が低下してしまう為、アルミニウム合金基板の高強度化も求められている。（例えば、特許文献１を参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特願２０１７－５３６３７７号公報

【文献】特開２００４－１４５９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

通常、上記の磁気ディスク用アルミニウム合金基板（磁気ディスク用ブランク材）の製造工程として、前記切削加工を行うが、高強度化したアルミニウム合金基板は切削性が低下するため、切削加工性にも更なる改善が求められている。

【0012】

切削加工処理では、図１に示すよう磁気ディスク用アルミニウム合金からなるブランク材の周端部に面取加工を行う。面取加工により図２の１ａ～１ｄと２ａ～２ｄに示す様な面取部が形成される（例えば、特許文献２を参照）。

【0013】

面取加工において面取部に微小な穴（孔）を生じることがある。その理由は、例えば、切削条件（回転数、送り速度又は切削バイト）により、切削時のむしれや晶出物の脱落が生じていると考えられる。

【0014】

孔はめっき加工後のめっき表面に穴（凹部）を生じさせる。磁気ディスクの主面（１や２）はめっき後にポリッシング加工により凹凸は除去されるが、面取部（図２の１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂと１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ）はポリッシングされない為、穴が残る。

【0015】

しかし、面取部に凹凸が多いと、磁気ディスクを高速で回転させた時、不安定な気流がディスク間に発生する。その気流により磁気ディスクの振動（フラッタリング）が発生し易くなる。

【0016】

本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板については従来の５０００系アルミニウム合金と比較して剛性が高い難加工材の為、面取部に微小な孔が発生し易い。

【0017】

この発明は、面取部における孔の発生を防止または抑制することができて、それによって、ディスク・フラッタリングの発生を抑制できる磁気ディスク用ブランク材とその製造方法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】

【0018】

前記目的は下記の手段により達成された。
本発明の磁気ディスク用ブランク材は、Ｆｅ：０．４～３．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～３．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．００３～１．０００ｍａｓｓ％及びＺｎ：０．００５～１．０００ｍａｓｓ％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物からなるアルミニウム合金板からなり、面取部の表面における最大径５μｍ以上の孔の数が、５０個／ｍｍ^２未満であることを特徴とする磁気ディスク用ブランク材とできる。

【0019】

本発明において、穴（孔）とは、アルミニウム合金からなるブランク材の面取部の表面の「凹み」を意味する。前記凹みの深さは、アルミニウム合金からなるブランク材の面取部の表面から５μｍ以上である。ここで、アルミニウム合金からなるブランク材の板厚は、好ましくは０．４５～１．８０ｍｍであり、前記凹みの深さは、好ましくはアルミニウム合金からなるブランク材の面取部の表面から５μｍ～３０μｍである。

【0020】

また、本発明において、穴（孔）は、面取部の表面（周端部）、つまり図２の１ａ～１ｄと２ａ～２ｄの表面に生成する。
以下、本発明の詳細な説明において、ワークの輪郭の一部を切削するように切削刃が形成され、ワークに対して移動させながら切削し所望の形状に加工する切削バイト（切削工具）を１本バイトと呼ぶ。
また、ワークの形状（輪郭線）、即ち所望の加工形状になるように切削刃が動くことにより面取部の形状に成形され、切削刃をワークに押し当てることで切削する切削バイトを総型バイトと呼ぶ。

【0021】

本発明の前記磁気ディスク用ブランク材は製造するに当たり、前記アルミニウム合金板の合金は、前記の特定量の必須元素に加えて、更にＳｉ：０．１～０．４ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１～３．０ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．１～６．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：０．０１～１．００ｍａｓｓ％及びＺｒ：０．０１～１．００ｍａｓｓ％からなる群から選択される１種又は２種以上を更に含有していてもよい。

【0022】

本発明の前記磁気ディスク用ブランク材は、前記アルミニウム合金が、Ｔｉ、Ｂ及びＶからなる群から選択される１種又は２種以上を含有量の合計で０．００５～０．５００ｍａｓｓ％を更に含有してもよい。

【0023】

また、本発明の前記磁気ディスク用ブランク材は、前記面取部が、前記ブランク材の主面に対して２５°以上６０°以下の傾斜面であってもよい。

【0024】

また、前記ブランク材の主面とは、前記面取部ではない前記ブランク材の主平面（例えば、図２の１及び２）をいう。

【0025】

また、本発明の磁気ディスク用ブランク材の製造方法は、前記磁気ディスク用ブランク材の製造方法において、予め定められたディスク側面の形状に沿って切削工具（具体的には切削刃）を移動させることによって面取を行う工程を含んでなる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の磁気ディスク用ブランク材を用いれば、磁気ディスク用ブランク材（アルミニウム合金基板）の製造において面取部の微小キズ（上記の穴又は孔）の発生を防止または抑制しうる。また、微小キズの発生を防止または抑制した磁気ディスク用ブランク材（アルミニウム合金基板）の製造方法を提供することができる。それによって、ディスク・フラッタリングの発生を抑制できる磁気ディスク用ブランク材とその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１（Ａ）及び１（Ｂ）は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の切削加工の前後の形状を示す。図１（Ａ）は、切削加工前の磁気ディスク用アルミニウム合金基板を示し、図１（Ｂ）は、切削加工後の磁気ディスク用アルミニウム合金基板を示す。例えば、内径φ２４ｍｍ⇒φ２５ｍｍ、外径φ９６ｍｍ⇒φ９５ｍｍに切削加工すると同時に、内径・外径の両端部に面取加工を行う。

【図2】図２は、面取部１ａ～１ｄと２ａ～２ｄを示す。特に、外周側の面取部１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂにおいて、穴の数の影響が大きい。

【図3】図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、総型バイト又は１本バイトを用いる面取加工についてそれぞれ模式的に示す説明図である。図３（Ａ）は、従来の総型バイトによる面取加工の模式図であり、磁気ディスク基板の側面に総型バイトを押し当てることにより面取加工を行う。図３（Ｂ）は、本発明に従った１本バイトによる面取加工の模式図であり、磁気ディスク基板の側面に１本バイトを押し当てながら、面取加工の加工面に沿って移動させることにより面取加工を行う。

【発明を実施するための形態】

【0028】

Ａ．磁気ディスク用アルミニウム合金基板
まず、本発明に係る磁気ディスク用ブランク材（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。

【0029】

合金組成：
以下、本発明に係るＡｌ－Ｆｅ系合金を用いた磁気ディスク用ブランク材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。

【0030】

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機械強度とフラッタリング防止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防止特性が得られる。アルミニウム合金中のＦｅ含有量が０．４％未満では、十分な機械強度とフラッタリング防止特性が得られない。一方、Ｆｅ含有量が３．０％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。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、Ｆｅ含有量が所定の範囲内であれば、圧延工程における加工性低下も抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のＦｅ含有量は、０．４～３．０質量％（以下、単に％という。）の範囲とする。Ｆｅ含有量は、好ましくは０．６～２．０％、より好ましくは０．８～１．８％の範囲である。

【0031】

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機械強度とフラッタリング防止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防止特性が得られる。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機械強度とフラッタリング防止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、Ｍｎ含有量が所定の範囲内であれば、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％の範囲とし、０．１～１．０％の範囲とするのが好ましい。

【0032】

Ｃｕ：
Ｃｕは必須元素であり、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。アルミニウム合金中のＣｕ含有量が０．００３％未満では、ジンケート皮膜が不均一となり、めっき表面にピットが発生し、めっき表面の平滑生を低下させる。一方、アルミニウム合金中のＣｕ含有量が１．０００％を超えると、粗大なＡｌ－Ｃｕ系金属間化合物粒子が多数生成し、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し、めっき表面にピットが生じ、めっき表面の平滑性が低下する。また、めっき剥離が生じ易くなる。そのため、アルミニウム合金中のＣｕ含有量は、０．００３～１．０００％の範囲とする。Ｃｕ含有量は好ましくは、０．００５～０．４００％の範囲である。

【0033】

Ｚｎ：
Ｚｎは必須元素であり、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。アルミニウム合金中のＺｎ含有量が０．００５％未満では、ジンケート皮膜が不均一となり、めっき表面にピットが発生し、めっき表面の平滑生を低下させる。一方、アルミニウム合金中のＺｎ含有量が１．０００％を超えるとジンケート皮膜が不均一となり、めっき表面にピットが発生し、めっき表面の平滑生を低下させる。また、めっき剥離が生じ易くなる。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。Ｚｎ含有量は好ましくは、０．１００～０．７００の範囲である。

【0034】

磁気ディスク用アルミニウム合金基板のめっき性やフラッタリング防止特性を更に向上させるために、第１の選択元素として、Ｓｉ：０．１～０．４％、Ｎｉ：０．１～３．０％、Ｍｇ：０．１～６．０％、Ｃｒ：０．０１～１．００％及びＺｒ：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。

【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機械強度とフラッタリング防止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防止特性が得られる。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機械強度とフラッタリング防止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、Ｓｉ含有量が所定の範囲内であれば、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】

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機械強度とフラッタリング防止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防止特性が得られる。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機械強度とフラッタリング防止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、Ｎｉ含有量が上記の範囲内であれば、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。

【0037】

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機械強度とフラッタリング防止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機械強度とフラッタリング防止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６．０％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、Ｍｇ含有量が所定の範囲内であれば、圧延工程における加工性低下をより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、０．１～６．０％の範囲とするのが好ましく、０．３％以上１．０％以下の範囲とするのがより好ましい。

【0038】

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機械強度とフラッタリング防止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機械強度とフラッタリング防止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、Ｃｒ含有量が所定の範囲内であれば、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。

【0039】

Ｚｒ：
Ｚｒは、主として第二相粒子（Ａｌ－Ｚｒ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機械強度とフラッタリング防止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Ｚｒ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機械強度とフラッタリング防止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Ｚｒ含有量が１．００％以下であることによって、粗大なＡｌ－Ｚｒ系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。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、Ｚｒ含有量が所定の範囲内であれば、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Ｚｒ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】

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機械強度とフラッタリング防止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。

【0041】

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。

【0042】

フラッタリング防止特性：
次に、フラッタリング防止特性は、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、フラッタリング防止特性は、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。空気中で、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。空気中で、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。

【0043】

また、フラッタリング防止特性は、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。ヘリウム中で、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。ヘリウム中で、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。

【0044】

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防止特性が異なるため、このフラッタリング防止特性に対して、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、例えば、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。

【0045】

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、０．４５ｍｍ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０．４５ｍｍ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１．８０ｍｍを超えると、フラッタリング防止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、０．４５～１．８０ｍｍ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。

【0046】

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。

【0047】

Ｂ．磁気ディスク用アルミニウム合金基板（磁気ディスク用ブランク材）の製造方法
次に、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法について説明する。以下の説明における厚さや温度、時間等の値は、代表的な値を例示するものであって、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の組成範囲を満たす任意の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）。

【0048】

次に、アルミニウム合金溶湯をＤＣ法により鋳造し、厚さ４００ｍｍの鋳塊を作製してその両面を１５ｍｍ面削した（ステップＳ１０２）。次に、面削したＤＣ鋳塊に５５０℃で１０時間の均質化熱処理を施した（ステップＳ１０３）。次に、均質化処理を施したＤＣ鋳塊を熱間圧延開始温度５４０℃、熱間圧延終了温度２００℃の条件で熱間圧延を行ない、熱間圧延板とした（ステップＳ１０４）。

【0049】

熱間圧延後の熱間圧延板は、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板材は、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）。

【0050】

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２５０℃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・ブランクの内外径に旋盤加工を行い、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍとする。この旋盤加工で、周端部の表面（図２の１ａ～１ｄと２ａ～２ｄの表面）へ面取加工を同時に行う。（ステップＳ１０８）。グラインディング加工（表面７０μｍ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Ｓ１０９）。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Ｓ１１０）。

【0051】

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Ｓ１１１）。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１３．５μｍ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３．１μｍ））を行って磁気ディスク用のアルミニウム合金基板とした（めっき処理研磨、ステップＳ１１２）。

【0052】

上記ステップＳ１０１～ステップＳ１１２のようにして、円環状の磁気ディスク用アルミニウム合金基板を準備する。

【0053】

本発明においては、切削加工の切削バイトには１本バイトを用いる。１本バイトを用いる事により切削性が良くなり、孔の数が少なくなる。それによって、本発明では、ディスク・フラッタリングの発生を抑制できる磁気ディスク用ブランク材を提供することができる。一方、従来の総型バイトを用いる事により切削性が悪くなり、孔の数が多くなる。

【0054】

このように、本発明に従って、面取部の孔を５０個／ｍｍ^２未満にするとフラッタリング防止特性が良化した磁気ディスク用ブランク材を提供することができる。

【実施例】

【0055】

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。

【0056】

円環状の磁気ディスク用アルミニウム合金基板のブランク材（外径：９６ｍｍ，孔部（図２中の３）：２５ｍｍ，厚さ：０．６６ｍｍ）を準備した。合金組成はＦｅ：１．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．２ｍａｓｓ％及びＺｎ：０．２３ｍａｓｓ％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなる。

【0057】

前記ブランク材に対し、外周端部及び内周端部において面取角度（θ）＝４５°，面取長さ（Ｌ）＝０．１５ｍｍの面取加工を施した。面取加工はＮＣ旋盤による切削バイトを用いた切削加工により行った。

【0058】

上記面取加工は、総型バイト又は１本バイトを用いて、以下のように行い、面取部の微小な孔を観察した。

【0059】

図３（Ａ）又は３（Ｂ）に総型バイト又は１本バイトを用いた面取加工について示す。総型バイトによる面取加工｛図３（Ａ）｝は、磁気ディスク基板の側面に所望の加工面の形状に対応した形状の総型バイトを押し当てることにより面取加工を行う。図中、総型バイトでは上下方向の刃の動きを示す。一方、１本バイトによる面取加工｛図３（Ｂ）｝は、磁気ディスク基板の側面の一部に１本バイトを押し当てながら、面取加工の加工面に沿って移動させることにより側面全体の面取加工を行う。図中、1本バイトでは実線矢印の刃の動きのみ、が切削に寄与している。

【0060】

電子顕微鏡にて任意の０．００２ｍｍ^２視野を１００か所観察し、最大径５μｍ以上の孔をカウントする。孔の画像において輪郭線上における１点と輪郭線上の他の点との距離の最大値を計測し、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、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最大径と定義する。

【0061】

面取部の微小な孔の発生状況を表１に示す。

【0062】

ステップＳ１０１～ステップＳ１１２後のアルミニウム合金基板について以下の評価を行った。

【0063】

〔ディスク・フラッタリングの測定〕
ステップＳ１０１～ステップＳ１１２後のアルミニウム合金基板を用いディスク・フラッタリングの測定を行った。ディスク・フラッタリングの測定は、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板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ＬＤＶ１８００（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。

【0064】

フラッタリング防止特性の評価は、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（ディスク表面の垂直方向の変位の値。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。
フラッタリング防止特性の評価は、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。

【0065】

【表1】

【0066】

表１の結果より、１本バイトを用いた面取加工を行ったときに、従来の総型バイトを用いた面取加工時よりも微小な孔の発生がより抑制される事、それによって、ディスク・フラッタリングの発生を抑制できることを確認した。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明により、磁気ディスク用ブランク材のフラッタリング防止特性に優れた磁気ディスク用ブランク材（磁気ディスク用アルミニウム合金基板）及びその製造方法が得られる。

【図1】

【図2】

【図3】