(57)【要約】【課題】減衰率の高い磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートを提供する。【解決手段】本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランク、および、磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上である。【選択図】図１
2020153012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上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ブランク。
【請求項２】
心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、
前記心材は、
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上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ブランク。
【請求項３】
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上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サブストレート。
【請求項４】
心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、
前記心材は、
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上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サブストレート。
【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ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報のデジタル化やインターネットの普及に伴い大量のデジタルデータが取り扱われることとなり、データセンターを中心にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の大容量化が求められている。そして、ＨＤＤの大容量化を実現すべく、ＨＤＤ一台あたりの磁気ディスクの搭載枚数を増やすために、磁気ディスクの薄肉化が検討されている。
そして、磁気ディスクの薄肉化の検討では、３．５インチＨＤＤに搭載されている磁気ディスクの板厚を従来の約１．３ｍｍから、０．８ｍｍまたはそれ以下に薄くすることが提案されている。
【０００３】
しかしながら、磁気ディスクの回転駆動時、特に速い回転速度（例えば、７２００ｒｐｍ以上）で安定させた状態において、磁気ディスクが薄くなれば薄くなるほど、微細な振動の発生確率が高くなってしまう。
【０００４】
このような磁気ディスク用の材料に関して、次のような技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、Ｆｅ：０．４〜３．０ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、金属組織において、３μｍ以上の最長径を有する第二相粒子の周囲長が１０ｍｍ／ｍｍ２以上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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６４３７５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、磁気ディスクの薄肉化に伴う振動を抑制するために、この振動を減衰させる性質に優れる、言い換えると、減衰率の高い磁気ディスク用材料について、鋭意研究を進めた。
【０００７】
ここで、前記した特許文献１によると、Ｆｅを所定量添加することによって、磁気ディスク用アルミニウム合金基板のディスクフラッタリング特性が優れたものとなると説明されている。
しかしながら、本発明者らは、Ｆｅの添加では減衰率を十分には向上させることができないことを確認した。また、磁気ディスクの振動を抑制する技術として、特許文献１に記載の技術とは特徴の異なる新たな技術の創出が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、減衰率の高い磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上である。
【００１０】
また、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、前記心材は、Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上である。
【００１１】
このような構成によれば、磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、内部摩擦が高くなり、高い減衰率を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、高い減衰率を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度と内部摩擦との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランク（以下、単にブランクともいう）および磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレート（以下、単にサブストレートともいう）を実施するための形態について、詳細に説明する。
【００１５】
［ブランク］
本実施形態に係るブランクは、Ｍｎを所定範囲内で含有するとともに、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる。
そして、本実施形態に係るブランクは、表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物（以下、適宜「所定サイズの金属間化合物」という）の個数密度が所定値以上である。
以下、各構成について詳細に説明する。
【００１６】
（Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下）
Ｍｎは、強度や耐力の向上に寄与するだけでなく、振動を減衰させる性質の向上（減衰率の向上）にも寄与する。Ｍｎの含有量が１．００質量％未満であると、所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなってしまい、その結果、内部摩擦が十分に高くならず、減衰率の向上を十分に発揮することができない。一方、Ｍｎの含有量が１０質量％を超えると、研削性（研削し易さ）を低下させる虞があるとともに、金属間化合物が粗大化することで、所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなってしまう虞もある。
よって、Ｍｎの含有量は、１．００質量％以上１０質量％以下である。
【００１７】
Ｍｎの含有量は、減衰率向上の観点から、１．５０質量％以上が好ましく、１．８０質量％以上、２．００質量％以上、２．５０質量％以上、３．００質量％以上がさらに好ましい。また、Ｍｎの含有量は、研削性の観点や金属間化合物の粗大化防止の観点から、８．００質量％以下が好ましく、５.００質量％以下、４．００質量％以下がさらに好ましい。
【００１８】
（Ｆｅ：０．３０質量％以下）
Ｆｅは、強度やヤング率の向上に寄与する。ただし、Ｆｅは、Ｍｎと比較して減衰率の十分な向上を望めないだけでなく、Ｆｅの含有量が０．３０質量％を超えると、金属間化合物が粗大化することで、所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなり、減衰率が低下する虞がある。
よって、Ｆｅは必須の成分ではないものの、Ｆｅを含有させる場合、Ｆｅの含有量は、０．３０質量％以下である。Ｆｅの含有量は、金属間化合物の粗大化防止の観点から、０．２５質量％以下が好ましく、０．２０質量％以下、０．１０質量％以下、０．０５質量％以下、０．０４質量％以下がより好ましい。
そして、Ｆｅが不可避的不純物として含有される場合のＦｅの含有量は、０．０５質量％以下が好ましく、０．０３質量％以下がより好ましい。なお、Ｆｅは地金中に不可避的不純物として混入するため、含有量を低減させるには高純度な地金を用いる必要があり、高コスト化してしまう。よって、Ｆｅが不可避的不純物として含有される場合のＦｅの含有量は、コストの観点から、０．００５質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましい。
【００１９】
（残部がＡｌおよび不可避的不純物）
本実施形態に係るブランクを構成する化学組成の基本的な組成は前記のとおりであり、残部はＡｌおよび不可避的不純物である。不可避的不純物は、原料の溶解時に不可避的に混入する不純物であり、ブランクの諸特性を害さない範囲で含有される。不可避的不純物としては、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｖ、Ｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｇｅなどが挙げられる。
これらの不可避的不純物は、個々に０．００５質量％以下、合計で０．０１５質量％以下であれば本発明の効果を阻害しない。したがって、本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で不可避的不純物を含有させていてもよく、また、本発明の効果を阻害しない範囲で積極的に添加された場合であっても、本発明の効果を妨げない。つまり、これらの態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２０】
なお、本実施形態に係るブランクの化学組成は、例えば、Ａｌ合金を溶解する際に添加する元素の添加量を適宜調節することによって行うことができる。また、不可避的不純物の含有量の調整（規制）は、例えば、三層電解法により精錬した地金を使用したり、偏析法を利用してこれらを排除したりすることによって行うことができる。
【００２１】
（最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度：１．５×１０５個／ｍｍ２以上）
本発明者らは、前記した化学組成のブランクについて鋭意検討した結果、表面における最大長さが０．２μｍ未満の微細な金属間化合物や１５．０μｍを超える粗大な金属間化合物はいずれも内部摩擦に大きな影響を与えない一方、「表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度」と「内部摩擦」との間に強い正の相関関係が存在することを見出した。
詳細には、ブランクの表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０５個／ｍｍ２以上となると、内部摩擦が十分に高い数値を示す、すなわち、十分に高い減衰率を発揮することができる。
よって、最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度は、１．５×１０５個／ｍｍ２以上である。この所定サイズの金属間化合物の個数密度は、内部摩擦を向上させる観点から、２．０×１０５個／ｍｍ２以上が好ましく、２．５×１０５個／ｍｍ２以上、３．０×１０５個／ｍｍ２以上、３.３×１０５個／ｍｍ２以上、３．４×１０５個／ｍｍ２以上がより好ましい。
なお、所定サイズの金属間化合物の個数密度の上限は特に限定されないものの、例えば、２０．０×１０５個／ｍｍ２以下、１０．０×１０５個／ｍｍ２以下、８．０×１０５個／ｍｍ２以下、５．０×１０５個／ｍｍ２以下である。
【００２２】
ブランク表面の所定サイズの金属間化合物の個数密度は、Ｍｎの含有量、溶湯温度、および、均質化熱処理の条件によって制御することができる。なお、後記するサブストレート表面の所定サイズの金属間化合物の個数密度についても同様である。
そして、ブランク表面の所定サイズの金属間化合物の個数密度は、表面を鏡面とした後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定することができる。
【００２３】
（内部摩擦：１．５０×１０−３以上）
本実施形態に係るブランクの内部摩擦は、１．５０×１０−３以上であるのが好ましい。ブランクの内部摩擦が１．５０×１０−３以上であると、回転駆動中に生じる磁気ディスクの振動を材料の内部摩擦によって抑制することができるため、振動を減衰させる性質の向上（減衰率の向上）という効果をより確実なものとすることができる。
そして、内部摩擦は、減衰率の向上の観点から、１．６０×１０−３以上が好ましく、１．７０×１０−３以上、１．８０×１０−３以上がより好ましい。
なお、内部摩擦の上限は特に限定されないものの、例えば、５．００×１０−３以下、４．００×１０−３以下、３．００×１０−３以下、２．５０×１０−３以下、２．００×１０−３以下である。
【００２４】
ブランクの内部摩擦は、所定サイズの金属間化合物の個数密度と同様、Ｍｎの含有量、溶湯温度、および、均質化熱処理の条件によって制御することができる。なお、後記するサブストレートの内部摩擦についても同様である。
そして、ブランクの内部摩擦は、半値幅法に基づき、内部摩擦測定装置を用いて測定することができる。
【００２５】
（耐力）
本実施形態に係るブランクの耐力は、特に限定されないものの、耐衝撃性を向上させる観点から、例えば、１５０ＭＰａ以上が好ましく、１５５ＭＰａ以上、１６０ＭＰａ以上がより好ましい。なお、耐力の上限については特に限定されないが、例えば、２２０ＭＰａ以下であり、２００ＭＰａ以下である。
【００２６】
ブランクの耐力は、Ｍｎの含有量により制御することができる。なお、後記するサブストレートの耐力についても同様である。
そして、ブランクの耐力は、例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準拠してブランクから試験片を作製し、金属材料引張試験を行うことによって求めることができる。
【００２７】
［サブストレート］
本実施形態に係るサブストレートは、前記した本実施形態に係るブランクの端面を切削加工（端面加工）し、表面（主面）を研削加工（鏡面加工）することにより製造されるものである。
なお、サブストレートは、グラインドサブストレートと呼称されることもある。
【００２８】
本実施形態に係るサブストレートは、前記した本実施形態に係るブランクと同様の化学組成および構成を有している。そのため、本実施形態に係るサブストレートを磁気ディスクに適用すると、薄肉化した場合であっても、磁気ディスクの回転駆動時に発生する上下方向（回転軸方向）における微細な振動を抑制することができる。
なお、サブストレートの化学組成、所定サイズの金属間化合物の個数密度、内部摩擦、および、耐力に関する数値範囲は、前記したブランクの場合と同様である。
【００２９】
［ブランクの製造方法］
次に、本実施形態に係るブランクの製造方法の一例を説明する。
本実施形態に係るブランクは、一部の条件を除き、磁気ディスク用のブランクを製造する一般的な条件の製造方法および設備によって製造することができる。例えば、原料を溶解して、所定の化学組成に調整された溶湯を鋳塊に鋳造する鋳造工程と、鋳造された鋳塊に均質加熱処理を施す均質化熱処理工程と、均質化熱処理を施された鋳塊を熱間圧延して熱間圧延板を得る熱間圧延工程と、熱間圧延板を冷間圧延して冷間圧延板を得る冷間圧延工程と、冷間圧延して得られたアルミニウム合金板を円環状に打ち抜く打ち抜き工程と、打ち抜かれた基板に矯正焼鈍を施す矯正焼鈍工程とを、この順に含む製造方法によって、ブランクを製造することができる。なお、必要に応じて、冷間圧延工程の前または冷間圧延工程の途中に中間焼鈍を行ってもよい。
以下、各工程について詳細に説明する。
【００３０】
（鋳造工程）
鋳造工程では、７００〜８００℃で原料を溶解し、公知の鋳造法によって鋳造する。また、鋳造された鋳塊は、面削を施すことが好ましく、その面削量は、例えば、２〜４０ｍｍ／片面で行えばよい。
そして、溶湯温度（モールド内への注入時の溶湯温度）は、一般的には６７０℃程度であるところ、６８０℃以上とすることによって、粗大な結晶の析出を回避し、最終的に所定サイズの金属間化合物の個数密度を大きくすることができる。
また、前記した溶湯温度は、粗大な結晶の析出を回避する観点から、６９０℃以上が好ましく、７００℃以上がより好ましい。
なお、Ａｌ合金を溶解する際、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを溶湯中に吹き込んで脱水素処理を行うのが好ましい。また、鋳造速度は、３０〜８０ｍｍ／ｍｉｎであるのが好ましい。
【００３１】
（均質化熱処理工程）
均質化熱処理工程では、例えば、４３０〜６２０℃で２時間以上、均質化熱処理を行う。このような条件で均質化熱処理を行うと、金属間化合物を十分に固溶させることができる。均質化熱処理の温度が４３０℃未満、または、均質化熱処理の時間が２時間未満であると、金属間化合物が粗大化することで、所定サイズの金属間化合物が減少してしまう。一方、均質化熱処理の温度が６２０℃を超えると、鋳塊の表面が溶融してしまう。
そして、均質化熱処理の温度は、所定サイズの金属間化合物の個数密度を増大させる観点から、４８０℃以上が好ましく、５１０℃以上がより好ましく、一方、鋳塊表面の溶融を抑制する観点から、６００℃以下が好ましく、５８０℃以下がより好ましい。また、均質化熱処理の時間は、製造効率の観点から、例えば、２５時間以下、２０時間以下とすればよい。
【００３２】
そして、均質化熱処理工程において、一段目を４００〜４７０℃の低温域、二段目を４７０℃を超えて６３０℃未満の高温域で均質化熱処理を行った場合（例えば、特許第６３１６５１１号に記載の方法）、一段目で金属間化合物が析出または晶出物サイズが成長し粗大化することで、二段目では所定サイズの金属間化合物が析出せず、最終的には、当該所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなってしまう。
よって、均質化熱処理工程では、１回の均質化熱処理が好ましい。
【００３３】
（熱間圧延工程）
熱間圧延工程では、例えば、熱間圧延の開始温度を４９０℃以上とすることができる。また、熱間圧延の終了温度を３００〜３５０℃とすることができる。５２０℃から４００℃までの熱間圧延は、３０分以内に終えることが好ましく、１５分以内に終えることがより好ましい。また、熱間圧延して得る熱間圧延板の板厚を、例えば、５ｍｍ以下、３ｍｍ以下とすることができる。
【００３４】
（冷間圧延工程）
冷間圧延工程では、目標とするブランクの板厚となるように冷間圧延を行う。具体的な板厚としては、例えば、０．５〜１．３ｍｍが挙げられる。なお、必要に応じて、冷間圧延の前か、または、冷間圧延の途中で中間焼鈍を行ってもよい。
【００３５】
（打ち抜き工程）
打ち抜き工程では、冷間圧延を行った板材を必要に応じて調質した後、例えば、３．５インチＨＤＤ用の基板、２．５インチＨＤＤ用の基板に適用できるように、アルミニウム合金板を所望の形状に打ち抜く。
【００３６】
（矯正焼鈍工程）
矯正焼鈍工程では、高い平坦度を有するスペーサで基板を挟んで積み付け、基板に荷重をかけながら焼鈍する。焼鈍温度は、２５０〜５００℃（好ましくは３００〜４００℃）とし、保持時間は、例えば、４〜５時間、３時間程度とすることができる。矯正焼鈍における昇温速度は、例えば、平均８０℃／時間（Ｍａｘ．１５０℃／時間）、降温は、例えば、焼鈍炉の扉を開放して降温（冷却）することができる。
【００３７】
なお、前記したように、本実施形態におけるブランクとサブストレートの主な違いは、研削加工（鏡面加工）を行っているか否かである。そのため、ブランクの内部摩擦の測定結果、金属間化合物の測定結果、耐力の測定結果はそのままサブストレートの測定結果とみなすことができ、その逆も同様である。
【００３８】
［サブストレートの製造方法］
本実施形態に係るサブストレートは、例えば、ブランクの端面を切削する切削加工（端面加工）と、ブランクの表面（主面）を研削する研削加工（鏡面加工）と、を施す製造方法によって、サブストレートを製造することができる。
【００３９】
［磁気ディスクおよびその製造方法］
磁気ディスクの製造方法は、まず、サブストレートの表面を酸エッチング処理し、無電解Ｎｉ−Ｐめっき膜を形成した後、その表面を研磨する（なお、無電解Ｎｉ−Ｐめっき膜を形成したサブストレートは、めっきサブストレートと呼称されることもある）。次いで、このサブストレートの表面に、磁気特性を高めるための下地膜、Ｃｏ基合金からなる磁性膜、および、磁性膜を保護するためのＣ（カーボン）からなる保護膜などをスパッタリングなどにより形成することで、磁気ディスクを製造することができる。
前記した無電解Ｎｉ−Ｐめっき膜、下地膜、磁性膜、保護膜の形成は、磁気ディスクを製造するにあたって一般的に実施される条件で行うことができる。
【００４０】
なお、ブランクおよびサブストレートを製造するに際して、例えば、特許第３４７１５５７号公報や特許第５１９９７１４号公報に記載されている製造条件を参照することもできる。
【００４１】
このようにして製造された磁気ディスクは、厚さ０．５〜１．３ｍｍとなる。また、この磁気ディスクは、３．５インチＨＤＤ、２．５インチＨＤＤに適用することができる。
【００４２】
（その他の工程）
本実施形態に係るブランク、サブストレート、および、磁気ディスクの製造方法は、以上に説明したとおりであるが、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、他の工程を含めてもよい。
【００４３】
［別実施形態］
ここまで、本発明を単層材に適用する実施形態について説明したが、本発明は、「心材」と、心材の少なくとも一方の面に設けられる「皮材」と、を備える積層材に適用することもできる。
【００４４】
［ブランクおよびサブストレート（別実施形態）］
別実施形態に係るブランクおよびサブストレートは、「心材」と、心材の少なくとも一方の面に設けられる「皮材」と、を備える積層材の構成である。
なお、ブランクおよびサブストレートが積層材の場合、積層材全体として前記した単層材の「耐力」の要件と「内部摩擦」の要件とを満たすのが好ましい。
【００４５】
（心材）
別実施形態に係るブランクおよびサブストレートの心材は、前記した単層材の「各成分の組成」および「表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度」の要件を満たすのが好ましい。
また、別実施形態に係るブランクおよびサブストレートの心材は、圧延性とリサイクル性の観点から、前記した単層材の「各成分の組成」に加えて、Ｍｇ：３．０質量％以下（好ましくは１．５質量％以下）、Ｃｒ：０．５質量％以下（好ましくは０．２５質量％以下）、Ｚｎ：０．４質量％以下（好ましくは０．２質量％以下）、Ｃｕ：０．４質量％以下（好ましくは０．１０質量％以下）、のうちの少なくとも一種をさらに含んでもよい。
【００４６】
（皮材）
別実施形態に係るブランクおよびサブストレートの皮材は、特に限定されないものの、例えば、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２０１４に規定されているＡ５０８６等のＡｌ−Ｍｇ系からなるものが挙げられる。
具体的には、皮材は、Ｍｇ：１．８質量％以上７．０質量％以下、Ｃｒ：０．０１質量％以上０．３５質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以下、Ｆｅ：０．１質量％以下、であるとともに、Ｃｕ：０．１質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、のうちの少なくとも一種を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる。
【００４７】
（皮材の残部：Ａｌおよび不可避的不純物）
別実施形態に係るブランクおよびサブストレートの皮材の残部成分はＡｌおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、例えば、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｇｅなどが挙げられる。また、前記したＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎも不可避的不純物として含有されていてもよい。
これらの不可避的不純物は、個々に０．００５質量％以下、合計で０．０１５質量％以下であれば本発明の効果を阻害しない。したがって、本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で不可避的不純物を含有させていてもよく、また、本発明の効果を阻害しない範囲で積極的に添加された場合であっても、本発明の効果を妨げない（つまり、これらの態様も本発明の技術的範囲に含まれる）。
【００４８】
（クラッド率等）
別実施形態に係るブランクおよびサブストレートの厚さは、特に限定されないものの、単層材の場合と同様、０．５〜１．３ｍｍであればよい。また、別実施形態に係るブランクおよびサブストレートにおける皮材のクラッド率（積層材の厚さを１００％とした場合における各皮材の厚さの比率）は、３〜５０％、好ましくは５〜３０％であればよい。
【００４９】
［ブランクの製造方法（別実施形態）］
別実施形態に係るブランクは、単層材の場合と同様、積層材の場合も一部の条件を除き、磁気ディスク用の基板を製造する一般的な条件の製造方法および設備によって製造することができる。
【００５０】
例えば、心材については、前記した化学成分のＡｌ合金を溶解し、前記した化学成分に調整した鋳塊を鋳造する鋳造工程と、鋳造された鋳塊に均質化熱処理を施す均質化熱処理工程とを、この順に含む製造方法によって心材を製造する。
そして、皮材については、前記した化学成分のＡｌ合金を溶解し、前記した化学成分に調整した鋳塊を鋳造する鋳造工程と、鋳造された鋳塊に均質化熱処理を施す均質化熱処理工程と、均質化熱処理を施された鋳塊を熱間圧延して熱間圧延板を得る熱間圧延工程とを、この順に含む製造方法によって皮材を製造する。
【００５１】
心材と皮材とを製造した後、これらを重ね合わせる重ね合わせ工程と、積層材に均質化熱処理を施す均質化熱処理工程と、積層材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、積層材を所望の厚さまで圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延して得られた積層材を円環状に打ち抜く打ち抜き工程と、打ち抜かれた積層材に矯正焼鈍を施す矯正焼鈍工程とを、この順に含む製造方法によってブランク（積層材）を製造することができる。
なお、各工程における条件は、以下のとおりである。
【００５２】
心材の鋳造工程、均質化熱処理工程は、表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度を制御するために、前記した単層材の「鋳造工程」、「均質化熱処理工程」で示した条件を満たすように実施する。
なお、皮材の鋳造工程、均質化熱処理工程、熱間圧延工程は、前記した単層材の「鋳造工程」、「均質化熱処理工程」、「熱処理工程」で示した条件を満たすように実施すればよい。
【００５３】
重ね合わせ工程における重ね合わせ方法は、従来公知の方法、例えば、心材と皮材の両端部にバンドを掛ける方法や、溶接止めする方法等が挙げられる。
積層材に対する均質化熱処理は、例えば、５００〜５５０℃、１〜２０時間という条件で実施すればよい。
積層材に対する熱間圧延は、例えば、開始温度５１０〜５４０℃、均質化熱処理終了時から熱間圧延終了時までの時間を３０分以内という条件で実施すればよい。
積層材に対する冷間圧延は、例えば、板厚が０．５〜１．３ｍｍとなるように実施すればよい。
なお、積層材に対する打ち抜き工程は、前記した単層材の「打ち抜き工程」で示した条件を満たすように実施すればよい。また、積層材に対する矯正焼鈍工程も、前記した単層材の「矯正焼鈍工程」で示した条件を満たすように実施してもよいが、保持時間については、７〜９時間と長めに設定してもよい。
【００５４】
なお、心材と皮材とのそれぞれの製造方法については、特許５２７１０９４号の段落００４８に記載されているスライス・フライス法を適用してもよい。詳細には、心材用のＡｌ合金、皮材用のＡｌ合金をそれぞれ溶解し鋳造して得られた鋳塊を面削、均質化熱処理を施して、それぞれ皮材用鋳塊、心材用鋳塊（心材）を製造する。そして、皮材用鋳塊については、さらに面削、均質化熱処理後、所望の厚さまでスライスして製造することとなる。この場合、重ね合わせ工程後の均質化熱処理条件や熱間圧延条件を、適宜、前記した単層材で示した条件を満たすように制御する必要がある。
【００５５】
そして、ブランク（積層材）を用いて、サブストレートや磁気ディスクを製造する方法については、単層材の場合と同様である。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の実施例を示して本発明について具体的に説明を行う。ただし、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。
【００５７】
［実施例１：単層材］
［供試材の準備］
まず、材料を溶解し、表１に示す化学組成となるように成分を調整した溶湯を、厚さ５０ｍｍ×幅１４５ｍｍ×長さ２００ｍｍの鋳型に注入してスラブを作製した。なお、溶湯温度（モールド内への注入時の溶湯温度）は、約７２０℃であった。そして、得られたスラブの両面（厚さ方向）をそれぞれ２ｍｍ面削した。その後、表に示す温度および時間で１回の均質化熱処理を施した。そして、厚さが５ｍｍとなるまで熱間圧延（開始温度：約５１０℃）を施した後、厚さが０．７ｍｍとなるまで冷間圧延（材料温度が１００℃を超えない）を施した。
そして、この冷間圧延板を３．５インチサイズ（外径約９５ｍｍ、内径約２５ｍｍ）の円環形状に打ち抜き、積み付けて矯正焼鈍を行った。矯正焼鈍は、３５０℃で３時間保持することによって行った。
【００５８】
その後、剥離して３．５インチＨＤＤ用のブランク（板厚０．７ｍｍ）を製造した。次に、それぞれのブランクの端面加工を行った。そして、ブランク表面（両面）をＰＶＡ砥石（日本特殊研砥株式会社製  ４０００番）によって片面１０μｍ研削加工（鏡面加工）してサブストレート（板厚０．７ｍｍ）を製造した。
【００５９】
製造したブランクまたはサブストレートを用いて、表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度、内部摩擦、および、耐力（参考）を測定した。
これらの測定は次のようにして行った。
【００６０】
［測定方法］
（１）最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度
ブランクの表面をダイヤモンドバイトで切削して鏡面とし、この面をＦＥ−ＳＥＭ（日本電子株式会社製ＪＳＭ−７００１Ｆ、内蔵している粒子解析ソフトＥＸ−３５１１０、粒子解析ソフトウェア Ver.3.84：リリースノートに記載のVer.情報、加速電圧１５ｋＶ）を用いて２０００倍の倍率で１０視野（１視野：６０μｍ×４５μｍ）撮影し、ＣＯＭＰＯ像（組成像）を得た。そして、Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ ＰＬＵＳ Ｊ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．１.０．３７２でＣＯＭＰＯ像を解析し、閾値を灰色のマトリックス部に設定して、マトリックス部（母相）よりも白く写っている部分を金属間化合物とみなして、それぞれの絶対最大長（粒子の輪郭線上の任意の２点間の距離の最大値）を測定した。そして、最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数をカウントし、単位面積当たりの個数密度を算出した。
表では、最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物が、１．５×１０５個／ｍｍ２以上のものを「〇」と示し、１．５×１０５個／ｍｍ２未満のものを「×」と示した。
【００６１】
（２）内部摩擦
ブランクから試験片（幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ、長手方向が圧延方向と略並行）を切り出し、内部摩擦測定装置（日本テクノプラス株式会社製  ＪＥ２−ＲＴ、測定ソフト：ＪＥ−ＲＴコントロールソフトウェア Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．６.１）を用いて内部摩擦を測定した。そして、各試験片について、３回の測定で得られた内部摩擦の値の平均値を算出し、各ブランクの内部摩擦の値として表に示した。
内部摩擦の測定方法は半値幅法を採用した。そして、内部摩擦測定装置に関する詳細な条件は、測定方式：自由共振式、測定温度：室温（約２４±２℃）、測定雰囲気：空気中、加振方式：非接触静電加振方式、試験法：二点吊り法（試験片の長手方向両端から１３．４４ｍｍの二点において吊り線で試験片を保持）、検出方式：音波検出方式、試験時のスキャンステップ：０．０２Ｈｚ、スキャン範囲：任意設定（９５０〜１１００Ｈｚの間で半値幅法に基づき安定した値が得られる範囲を任意に設定、スキャン範囲の幅は３０〜１００Ｈｚ）であった。
そして、内部摩擦が１．５×１０−３以上のものを減衰率が「〇」（合格）、内部摩擦が１．５×１０−３未満のものを減衰率が「×」（不合格）と評価した。
【００６２】
（３）耐力：参考
ブランクから引張方向が圧延方向と平行になるようにＪＩＳ１３Ｂ号の試験片を切り出した。この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１（オフセット法）に準拠して引張試験を行うことにより、耐力（０．２％耐力）を求めた。なお、引張速度は、３ｍｍ／ｍｉｎ（ひずみ量０．５％まで）、２０ｍｍ／ｍｉｎ（ひずみ量０．５％以降）とした。
なお、耐力は参考として示す。
【００６３】
表には、ブランクおよびサブストレートの化学組成、ならびに、前記（１）〜（３）で測定または評価した結果を示す。なお、表中の下線は、本発明の要件を満たしていないことを示す。
【００６４】
【表１】
2020153012.tif 000003
【００６５】
［結果の検討］
（表に基づく検討）
表１に示すように、Ｎｏ．１〜３、６は、本発明の規定を満たすため、内部摩擦が高く、減衰率が合格（高減衰率である）という結果となった。また、Ｎｏ．１〜３、６は、高い耐力値を示した。
一方、Ｎｏ．４は、Ｍｎの含有量が少なく、表面における所定の金属間化合物の個数密度が小さかったことから、内部摩擦が低く、減衰率が不合格という結果となった。
また、Ｎｏ．５は、均質化熱処理の温度が低く、表面における所定の金属間化合物の個数密度が小さかったことから、内部摩擦が低く、減衰率が不合格という結果となった。
【００６６】
（グラフに基づく検討）
図１に示すグラフは、内部摩擦η（×１０−３）を縦軸、最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度（×１０５個／ｍｍ２）を横軸とし、Ｎｏ．１〜６の結果をプロットしたグラフである。
この図１の結果から、「表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度」と「内部摩擦」との間に非常に強い正の相関関係が存在することが確認できた。
また、図１の結果から、表面における最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が、１．５×１０５個／ｍｍ２以上になると、内部摩擦ηが１．５×１０−３以上になると確認できた。
【００６７】
（ＳＥＭ画像に関する考察）
所定サイズの金属間化合物の個数密度を測定する際に取得したＳＥＭ画像は、目視で確認したところ、以下に示すような画像であった。
Ｎｏ．１〜３、６のＳＥＭ画像は、多数の所定サイズの金属間化合物が一様に分散して存在している状態を示していた。この中でもＮｏ．１のＳＥＭ画像では、粗大な金属間化合物が一切確認できなかった。なお、Ｎｏ．３のＳＥＭ画像では、Ｍｎの含有量が若干多かったため、粗大な金属間化合物が僅かに生じていたものの、所定サイズの金属間化合物は一定数以上存在していることが確認できた。
Ｎｏ．４のＳＥＭ画像では、Ｍｎの含有量が少なかったため、所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなっていたことが確認できた。当然、Ｎｏ．４のＳＥＭ画像では、粗大な金属間化合物は確認できなかった。
Ｎｏ．５のＳＥＭ画像では、均質化熱処理の温度が低かったため、粗大な金属間化合物が複数生じてしまい、その結果、所定サイズの金属間化合物の個数密度が小さくなってしまっていることが確認できた。
【００６８】
［実施例２：積層材］
［供試材の準備］
まず、心材用の材料を溶解し、表２のＮｏ．１１に示す化学成分となるように成分を調整し、鋳塊を金型鋳造（ブックモールド）した。なお、金型のサイズは、高さ５０ｍｍ×幅１４５ｍｍ×長さ２００ｍｍ、鋳込み温度は７２０℃であった。
次に得られた鋳塊の両面をそれぞれ１３ｍｍ面削し、表２に示す条件で均質化熱処理を行った。
【００６９】
また、皮材の材料を溶解し、Ｓｉ：０．０１質量％、Ｆｅ：０．０１７質量％、Ｃｕ：０．０４質量％、Ｍｇ：４．０質量％、Ｃｒ：０．０７質量％、Ｚｎ：０．１５質量％、残部がＡｌおよび不可避的不純物となるように成分を調整し、鋳塊を金型鋳造（ブックモールド）した。なお、金型のサイズは、高さ５０ｍｍ×幅１４５ｍｍ×長さ２００ｍｍ、鋳込み温度は７２０℃であった。
次に得られた鋳塊の両面をそれぞれ２ｍｍ面削し、５４０℃で４時間という条件で均質化熱処理を行った。
その後、均質化熱処理後の材料を、均質化熱処理終了時（均熱炉から取り出した時）から熱間圧延終了時までの時間を３分として熱間圧延（開始温度５４０℃、仕上げ厚さ３ｍｍ）を行った。
【００７０】
その後、皮材（厚さ３ｍｍ）と心材（厚さ２４ｍｍ）と皮材（厚さ３ｍｍ）とを溶接止めして、三層のクラッド材とした。
そして、このクラッド材を５４０℃の炉に投入し、５４０℃に昇温させてから１時間３０分保持する均質化熱処理を施した後、この均質化熱処理終了時から熱間圧延終了時までの時間を３分として熱間圧延（仕上げ厚さ３ｍｍ）を行った。次に、得られた熱間圧延板に冷間圧延を行った。冷間圧延は、材料温度が１００℃を超えないように複数回パスさせ、最終的に０．５ｍｍの板厚とした。
なお、皮材、心材、皮材の厚さの比率は、おおむね１０％：８０％：１０％となっていた。
【００７１】
そして、この冷間圧延板を３．５インチサイズ（外径約９５ｍｍ、内径約２５ｍｍ）の円環形状に打ち抜き、積み付けて矯正焼鈍を行った。なお、矯正焼鈍は、２６０℃から３２０℃の範囲で８時間保持することによって行った。
【００７２】
その後、剥離してＮｏ．１１に係る３．５インチＨＤＤ用のブランク（板厚０．５ｍｍ）を製造した。
そして、製造したＮｏ．１１に係るブランクを用いて、実施例１と同じ方法で耐力と内部摩擦を評価した。
また、心材の表面における金属間化合物の個数密度については、回転研磨機（Ｓｔｒｕｅｒｓ社製ＴｅｇｒａＰｏｌ−３５）を用い、機械研磨（研磨紙を用いた研磨）により皮材が除去できるまで研磨（板厚が０．４３７ｍｍとなるまで研磨）し、さらに、回転研磨機（Ｓｔｒｕｅｒｓ社製Ｌａｂｏｐｏｌ−３０）を用い、バフ研磨、仕上げ研磨を行った後、実施例１と同じ方法で測定した。
【００７３】
表には、ブランクの心材の成分組成、ならびに、耐力の結果を示す。なお、表中の下線は、本発明で規定する要件を満たしていないことを示す。
【００７４】
【表２】
2020153012.tif 000004
【００７５】
（結果の検討：表２の結果）
表２に示すように、Ｎｏ．１１の心材は、本発明の規定を満たすため、積層材としての内部摩擦が高く、減衰率が合格（高減衰率である）という結果となった。
【００７６】
以上、本発明について実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて解釈しなければならない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて改変・変更などすることができることはいうまでもない。
【図１】
2020153012.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月6日(2020.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、
Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上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ブランク。
【請求項２】
心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、
前記心材は、
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、
Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上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ブランク。
【請求項３】
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、
Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上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サブストレート。
【請求項４】
心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、
前記心材は、
Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、
Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上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サブストレート。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であり、Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクおよび磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、心材と、前記心材の少なくとも一方の面に設けられる皮材と、を備え、前記心材は、Ｍｎ：１．００質量％以上１０質量％以下であるとともに、Ｍｇ：３．０質量％以下、Ｃｒ：０．５質量％以下、Ｚｎ：０．４質量％以下、Ｃｕ：０．４質量％以下のうちの少なくとも一種を含有し、Ｆｅ：０．３０質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、前記心材の表面において最大長さが０．２〜１５．０μｍの金属間化合物の個数密度が１．５×１０5個／ｍｍ2以上である。