(57)【要約】【課題】表面欠陥が発生し難く、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能な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】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、Ｍｇ：３．５〜６．２質量％、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種を、Ｔｉ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｖ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｚｒ：０．０００２〜０．００２０質量％、および、関係式：Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％、を満たす範囲で含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ：３．５〜６．２質量％、
Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種を、Ｔｉ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｖ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｚｒ：０．０００２〜０．００２０質量％、および、関係式：Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％、を満たす範囲で含有し、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下である磁気ディスク用アルミニウム合金ブランク。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクにおいて、
ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも一種を、Ｃｕ：０．０１０〜０．２００質量％、Ｚｎ：０．０５〜０．５０質量％の範囲で更に含有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】
請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクからな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】
コンピュータの外部記録装置などに備えられる磁気ディスクは、磁性層、保護層などが基板上に積層された構造を有している。磁気ディスクの基板としては、ガラス基板と同様に非磁性であり、軽量で加工性も良好なアルミニウム合金板が広く用いられている。アルミニウム合金板としては、高強度を有し、加工精度が高く、高速回転に耐える剛性も備わるＡｌ−Ｍｇ系合金が使用されている。例えば、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２０１４に規定された５０８６合金や、その改良合金が代表的である。
【０００３】
磁気ディスクの製造においては、素材としてのアルミニウム合金板が、打ち抜き加工、矯正焼鈍などの処理を経て、穴開き円盤状のブランク材が製造されている。そして、ブランク材が、側面を端面加工、主面を研削加工されるなどして、表面粗さが小さく、平滑な主面を有するサブストレート材が製造されている。
【０００４】
従来、磁気ディスクの磁性層は、鏡面加工したサブストレート材の表面に、磁性体を分散させた塗料を直接塗布する手法で形成されていた。一方、近年では、磁性層がスパッタなどの乾式成膜法で形成されるようになっている。サブストレート材の表面には、成膜以前に、予め無電解Ｎｉ−Ｐめっきが施されている。めっき膜からなる下地層が形成されることにより、磁性層の下地の表面欠陥が低減され、その上に成膜される磁性層の精度や密着性などが高められている。
【０００５】
無電解Ｎｉ−Ｐめっきは、サブストレート材を脱脂処理した後、エッチング処理し、デスマット処理によりスマットを除去し、ジンケート処理してから行われている。ジンケート処理は、めっき膜の密着性を高めるために施されており、多くの場合、ダブルジンケート処理が実施されている。ダブルジンケート処理では、１ｓｔジンケート処理によってサブストレート材の表面に亜鉛を析出させた後、硝酸剥離処理によって亜鉛の大半を一旦溶解させる。その後、２ｎｄジンケート処理を行って亜鉛を再析出させることにより、めっき膜を成膜するのに適した平坦で緻密な皮膜が形成されている。
【０００６】
近年、磁気ディスクの記録密度は、更なる高密度化が進んでおり、磁気ヘッドの浮上高さは一層低く保たれるようになっている。これに伴って、サブストレート材に形成されるめっき膜についても、より高度な平滑性が要求されるようになってきた。めっき膜の表面には、凹状を呈するピットや、半球凸状を呈するノジュールなどの表面欠陥が生じることがあり、こうした表面欠陥は、磁気ヘッドの衝突や記録エラーを引き起こす要因となるためである。
【０００７】
ピットやノジュールは、アルミニウムの母相中に生じた晶出物や析出物を一因として形成されることが知られている。ピットは、主として、研削加工によって表面に露出した晶出物などの粒子が脱落して窪みを生じ、その上に成膜されためっき膜も窪むことにより形成される。また、ノジュールは、主として、研削加工によって表面に露出した晶出物などがジンケート処理において亜鉛の皮膜の不均化を生じ、亜鉛に置換されて析出するめっき膜が異常に成長することにより形成される。
【０００８】
浅いピットや、小さいノジュールについては、めっき膜の表面を研磨処理することにより容易に平坦化される。ところが、晶出物などの粒子が粗大に成長していた場合には、ピットやノジュールも大型化するため、余計に研磨代を設けるためにめっき厚を厚くしておく必要が生じたり、研磨処理の所要時間が長期化したりするなどの問題が生じる。そこで、磁気ディスク用の素材を製造するにあたって、表面欠陥を引き起こす粒子の生成を避けるべく、アルミニウム合金の化学組成を調整したり、熱処理条件を制御したりする技術が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献１には、アルミニウム合金の溶湯を保持炉中で７００〜８５０℃で３０分以上保持する溶湯保持工程と、当該溶湯保持工程で保持した鋳塊を鋳造する工程であって、鋳造開始時の溶湯温度を７００〜８５０℃とする鋳造工程と、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を含む磁気ディスク基板用アルミニウム合金板の製造方法について開示されている。アルミニウム合金としては、Ｍｇ：３．０〜８．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．００５〜０．１５０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０５〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：０．０１０〜０．３００ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１〜０．０３０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１〜０．０３０ｍａｓｓ％含有し、更に（Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ）：０．００１０〜０．０１００ｍａｓｓ％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０ｍａｓｓ％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる合金が挙げられている。
【００１０】
特許文献１において、不可避的不純物として位置付けられているＴｉ、ＶおよびＺｒは、Ｔｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物の存在密度を低下させる目的で、その含有量が調整されている。アルミニウム合金板中において、５μｍを超える最長径を有するＴｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物の存在密度を０個／６０００ｍｍ２とし、３〜５μｍの最長径を有するＴｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物の存在密度を１個／６０００ｍｍ２以下とすることにより、ピットが少ない平滑なめっき膜表面が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５７６２６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
磁気ディスク用のアルミニウム合金の母相中には、特許文献１が開示するようにＴｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物が生じるのみならず、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物や、Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物などの晶出物が生成したり、鋳造以降に析出物が生成したりする。そのため、３〜５μｍを超えるＴｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物の存在密度が低減されていたとしても、３μｍ以下程度の粒子が核となって粗大な粒子が生成し得る。それ故、特許文献１に開示された技術では、このような粒子が磁気ディスクの素材の表面付近に残存した状態になり易く、素材の表面に成膜されるめっき膜に表面欠陥が生じる虞が高い。
【００１３】
また、特許文献１に開示された技術では、Ｔｉ−Ｖ−Ｂ−Ｚｒ系介在物が、溶湯を７００〜８５０℃で３０分以上保持することによって低減されている。しかしながら、このような方法では、溶湯を極端に加熱する場合などに多大な加熱コストを要するし、溶湯を保持する時間がかかって生産性が犠牲になる虞がある。他方、地金を高純度化して介在物などの生成を低減する対処法もあり得るが、原料コストが増大してしまうため、実用上は採用するのが困難である。
【００１４】
取り分け、母相中に晶出したＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物などの粒子は、素材の表面から脱落してピットの要因となる窪みを生じるだけでなく、脱落しないままエッチング液に浸漬されたとき、母相との間で局部電池を形成する。電位差が大きい局部電池が形成されると、金属間化合物に優先して母相の溶解が大きく進む一方、金属間化合物は溶解し難くなり、粗大な粒子ほど溶け残り易くなる。その結果、深いエッチングピットが母相と金属間化合物との境界に沿って生じたり、エッチング処理したにもかかわらず、表面に金属間化合物が溶け残ったりする。そして、このようにして生じる深いエッチングピットは、その上に成膜されるめっき膜をも窪ませて、めっき膜の表面にピットを生じさせてしまう。
【００１５】
また、このようにして生じるエッチングピットは、ジンケート処理において、粗大な亜鉛の粒子を析出し易い傾向がある。エッチングピットの内部に粗大な亜鉛の粒子が生じると、めっき処理の初期にその粒子が析出起点となってめっき膜が異常成長するため、大型のノジュールが形成され易くなる。また、表面に溶け残った粗大な金属間化合物は、周囲で成長しためっき膜に覆われることにより、大型のノジュールを形成し易い。また、金属間化合物が表面に溶け残ると、めっき液と金属間化合物とが反応して水素ガスが発生し、水素ガスの拡散領域にめっき膜が成膜されなくなるので、孔状のガスピットが形成され易くなる。
【００１６】
局部電池の形成に起因するこれらの表面欠陥は、特許文献１に記載された技術では解消し難い。また、めっき膜について余計な研磨代を予め設けておく必要が生じたり、研磨処理の所要時間が長期化したりするため、製造コストの増大を招く虞がある。特に、近年では、高度に平滑な表面のめっき膜を形成する目的から、弱い条件のソフトエッチングで酸化皮膜の除去を行い、めっき膜の下地が受けるエッチングダメージを低減しておくことも望まれるようになっている。ところが、ソフトエッチングを行う場合には、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物などの粒子が表面に溶け残り易くなり、局部電池が機能し続けるようになってしまうため、平滑な表面のめっき膜を形成することが難しくなっている。
【００１７】
そこで、本発明は、表面欠陥が発生し難く、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能な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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するため、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は、Ｍｇ：３．５〜６．２質量％、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種を、Ｔｉ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｖ：０．０００５〜０．００２０質量％、Ｚｒ：０．０００２〜０．００２０質量％、および、関係式：Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％、を満たす範囲で含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下であることとした。
【００１９】
このような磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクによると、Ｍｇ並びにＴｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種が、所定の含有量の範囲で含まれているため、各元素が良好に固溶し、磁気ディスクの基板に要求されるめっき性を向上できる。詳細には、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種が母相に固溶していることにより、アルミニウム合金の母相の電位が貴な電位に高められる。そのため、母相と母相中に生じたＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物などの晶出物との電位差が縮小し、エッチング処理において、母相と、表面に露出した金属間化合物との間に局部電池が形成されたとき、母相の過剰な溶解や、金属間化合物の溶け残りが抑制される。その結果、母相の過剰な溶解に起因して生じるピットや、金属間化合物の溶け残りに起因して生じるノジュール、ガスピットなどの表面欠陥が、めっき膜に発生し難くなる。また、関係式：Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％が満たされることにより、粗大なＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物が生じ難くなり、矯正焼鈍における冷却速度を制御することで、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長を１μｍ以下にすることが可能となる。そのため、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の粒子の脱落や溶け残りに起因する表面欠陥も、めっき膜に発生し難くなる。よって、このような磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクによると、磁気ディスクの記録密度の高密度化に適した、表面粗さが小さい平滑な表面のめっき膜を形成することが可能である。
【００２０】
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は、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも一種を、Ｃｕ：０．０１０〜０．２００質量％、Ｚｎ：０．０５〜０．５０質量％の範囲で更に含有するものとしてもよい。
【００２１】
このような磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクによると、Ｍｇ並びにＴｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種に加え、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも一種が所定の含有量の範囲で更に含まれているため、強度などが向上すると共に、ジンケート処理による亜鉛の皮膜が薄く緻密で均一性が高い状態になる。そのため、亜鉛に置換されて成膜されるめっき膜に、表面欠陥がより発生し難くなる。それ故、表面粗さが小さい高度に平滑な表面のめっき膜を形成することが可能である。
【００２２】
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、前記の磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクからなることとした。
【００２３】
このような磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートによると、前記の磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクと同様の化学組成および金属組織を有するため、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下となる。そのため、局部電池の形成や、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物に起因する表面欠陥が、めっき膜に発生し難くなる。それ故、表面粗さが小さい平滑な表面のめっき膜を形成することが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
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は、これを素材として製造した磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートを無電解Ｎｉ−Ｐめっきしたとき、ピットやノジュールなどの表面欠陥が発生し難く、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能である。また、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、無電解Ｎｉ−Ｐめっきしたとき、ピットやノジュールなどの表面欠陥が発生し難く、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態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について説明する。なお、本明細書において、「〜」で表記された数値範囲は、その両端の値を含むものとする。
【００２６】
本実施形態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、磁気ディスク用の基板の素材として用いられる。磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレートは、磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクを加工して製造され、磁気ディスク用アルミニウム合金ブランクは、所定の化学組成を有する磁気ディスク用アルミニウム合金板を加工して製造される。
【００２７】
以下の説明では、本実施形態に係る磁気ディスク用アルミニウム合金板、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のそれぞれを、単に「アルミニウム合金板」、「ブランク」、「サブストレート」ということがある。
【００２８】
本実施形態に係るサブストレートは、磁気ディスクを製造する過程で、無電解Ｎｉ−Ｐめっきによりめっき膜が成膜される。めっき膜に生じるピットやノジュールなどの表面欠陥の多くは、めっき処理以前に行われるエッチング処理において、アルミニウム合金の母相と、母相中に晶出して表面に露出した金属間化合物との間に局部電池が形成されることに起因する、との知見が得られている。電位差が大きい局部電池が形成され、母相の過剰な溶解や金属間化合物の溶け残りが重度化することにより、めっき膜の表面の平滑性が損なわれている。
【００２９】
そこで、本実施形態に係るブランクおよびサブストレートにおいては、アルミニウム合金板の化学組成を調整し、母相の電位を貴な電位に高めて母相と金属間化合物との電位差を縮小することにより、母相の過剰な溶解や金属間化合物の溶け残りを抑制する。また、ブランクを矯正焼鈍するときの冷却速度を従来よりも速い速度に制御することにより、サブストレートの表面に露出して局部電池を形成する金属間化合物の低減を図るものとする。以下、本実施形態に係るブランクおよびサブストレートと共に、素材として用いるアルミニウム合金板や、これらの製造方法について説明する。
【００３０】
［アルミニウム合金板］
アルミニウム合金板は、所定の含有量の範囲でＭｇを含むＡｌ−Ｍｇ系合金とされる。アルミニウム合金板は、Ｍｇと共に、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種を所定の含有量の範囲で含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる。Ｔｉ、ＶおよびＺｒが固溶可能な含有量の範囲で意図的に添加されることにより、表面欠陥が発生し難く、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能なブランクおよびサブストレートが得られる。
【００３１】
但し、アルミニウム合金板は、Ｍｇや、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種に加え、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも一種を添加量相当の含有量の範囲で更に含有し、その残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる化学組成とされてもよい。以下、アルミニウム合金板に含まれる各成分の含有量と、含有量の限定の理由について説明する。
【００３２】
（Ｍｇ：３．５〜６．２質量％）
Ｍｇは、アルミニウム合金の強度の向上に寄与する成分である。Ｍｇが３．５質量％未満であると、アルミニウム合金に十分な強度が備わらず、磁気ディスクに要求される耐力などの機械的性質が得られなくなる。一方、Ｍｇが６．２質量％を超えると、高温割れ感受性が高くなり、アルミニウム合金を熱間圧延するときに割れが発生し易くなる。よって、Ｍｇの含有量は、３．５質量％以上６．２質量％以下とする。
【００３３】
Ｍｇの含有量は、強度を向上させるなどの観点からは、３．７質量％以上とすることが好ましく、３．９質量％以上とすることがより好ましく、４．１質量％以上とすることがさらに好ましい。一方、Ｍｇの含有量は、好ましくは６．０質量％以下であり、割れの発生や加工の難度を低減する観点からは、５．６質量％以下とすることが好ましく、５．２質量％以下とすることがより好ましく、４．８質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００３４】
（Ｔｉ：０．０００５〜０．００２０質量％）
Ｔｉは、アルミニウム合金の母相の電位を貴な電位に高めるのに寄与する。母相の電位が高められることにより、母相とＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物などとの電位差が縮小し、エッチング処理時にエッチング液に浸漬されるなどしたとき、母相のアノード反応が抑制される。そのため、サブストレートの表面に深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に露出した状態で溶け残ったりするのが防止され、その上に成膜されるめっき膜に、ピットやノジュールなどの表面欠陥が発生し難くなる。
【００３５】
Ｔｉの含有量が０．０００５質量％未満であると、母相の電位を十分に高めることができないため、エッチング処理時に母相の溶解が過剰に進み、深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に溶け残り、大型のノジュールや多数のガスピットが生じたりしてしまう。また、Ｔｉは地金に不可避的に含まれ得るため、高純度の地金が必要になり、製造コスト上で不利になる。一方、Ｔｉの含有量が０．００２０質量％を超えると、Ａｌ−Ｔｉ系金属間化合物などが析出し易くなり、粗大な粒子が生じた場合に、めっき膜の表面の平滑性が損なわれ易い。よって、Ｔｉの含有量は、０．０００５質量％以上０．００２０質量％以下とする。
【００３６】
Ｔｉの含有量は、母相の電位を高める観点からは、０．０００８質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｔｉの含有量は、粗大な金属間化合物などを避ける観点からは、０．００１８質量％以下とすることが好ましい。
【００３７】
（Ｖ：０．０００５〜０．００２０質量％）
Ｖは、アルミニウム合金の母相の電位を貴な電位に高めるのに寄与する。母相の電位が高められることにより、母相とＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物などとの電位差が縮小し、エッチング処理時にエッチング液に浸漬されるなどしたとき、母相のアノード反応が抑制される。そのため、サブストレートの表面に深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に露出した状態で溶け残ったりするのが防止され、その上に成膜されるめっき膜に、ピットやノジュールなどの表面欠陥が発生し難くなる。
【００３８】
Ｖの含有量が０．０００５質量％未満であると、母相の電位を十分に高めることができないため、エッチング処理時に母相の溶解が過剰に進み、深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に溶け残り、大型のノジュールや多数のガスピットが生じたりしてしまう。また、Ｖは地金に不可避的に含まれ得るため、高純度の地金が必要になり、製造コスト上で不利になる。一方、Ｖの含有量が０．００２０質量％を超えると、Ａｌ−Ｖ系金属間化合物などが析出し易くなり、粗大な粒子が生じた場合に、めっき膜の表面の平滑性が損なわれ易い。よって、Ｖの含有量は、０．０００５質量％以上０．００２０質量％以下とする。
【００３９】
Ｖの含有量は、母相の電位を高める観点からは、０．０００８質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｖの含有量は、粗大な金属間化合物などを避ける観点からは、０．００１８質量％以下とすることが好ましい。
【００４０】
（Ｚｒ：０．０００２〜０．００２０質量％）
Ｚｒは、アルミニウム合金の母相の電位を貴な電位に高めるのに寄与する。母相の電位が高められることにより、母相とＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物などとの電位差が縮小し、エッチング処理時にエッチング液に浸漬されるなどしたとき、母相のアノード反応が抑制される。そのため、サブストレートの表面に深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に露出した状態で溶け残ったりするのが防止され、その上に成膜されるめっき膜に、ピットやノジュールなどの表面欠陥が発生し難くなる。
【００４１】
Ｚｒの含有量が０．０００２質量％未満であると、母相の電位を十分に高めることができないため、エッチング処理時に母相の溶解が過剰に進み、深いエッチングピットが生じたり、金属間化合物が表面に溶け残り、大型のノジュールや多数のガスピットが生じたりしてしまう。また、Ｚｒは地金に不可避的に含まれ得るため、高純度の地金が必要になり、製造コスト上で不利になる。一方、Ｚｒの含有量が０．００２０質量％を超えると、Ａｌ−Ｚｒ系金属間化合物などが析出し易くなり、粗大な粒子が生じた場合に、めっき膜の表面の平滑性が損なわれ易い。よって、Ｚｒの含有量は、０．０００２質量％以上０．００２０質量％以下とする。
【００４２】
Ｚｒの含有量は、母相の電位を高める観点からは、０．０００５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｚｒの含有量は、粗大な金属間化合物などを避ける観点からは、０．００１８質量％以下とすることが好ましい。
【００４３】
（Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％）
Ｔｉ、ＶおよびＺｒは、アルミニウム合金板の成分として含まれるときの含有量が、関係式：Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ≦０．００２０質量％：を満たすように規制される。Ｔｉ、ＶおよびＺｒは、個々の含有量が規制されていても、複数種が成分として含まれる場合には混成のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物を容易に析出し得るためである。なお、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物は、Ａｌと、Ｔｉ、ＶおよびＺｒのうちの少なくとも一種とを含む金属間化合物を意味する。
【００４４】
Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒが０．００２０質量％を超えると、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物が析出し易くなり、ブランクが矯正焼鈍において２５０℃程度まで冷却されたとき、粗大な粒子を生じ易い。そして、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物は、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物と同様にして、サブストレートの表面から脱落して窪みを生じたり、母相との間で局部電池を形成したりして、めっき膜に表面欠陥を生じる要因となる。一方、Ｔｉ、ＶまたはＺｒが添加されていると、母相の電位が高められるのみならず、結晶粒が微細化されて靭性が向上する。よって、Ｔｉ、ＶおよびＺｒの含有量の合計は、０．００２０質量％以下とする。
【００４５】
Ｔｉ、ＶおよびＺｒの含有量の合計は、母相の電位を高める観点からは、０．００１０質量％以上とすることが好ましく、０．００１５質量％以上とすることがより好ましい。一方、Ｔｉ、ＶおよびＺｒの含有量の合計は、粗大な金属間化合物などを避ける観点からは、０．００１８質量％以下とすることが好ましく、０．００１６質量％以下とすることがより好ましい。
【００４６】
（Ｃｕ≦０．２００質量％）
Ｃｕは、ジンケート処理において亜鉛を均一性高く析出させる効果がある。アルミニウム合金にＣｕが含有されていることにより、亜鉛の析出起点や析出速度の分布が一様になり、Ａｌの過剰な溶出が抑制される一方、薄く緻密で均一性が高い亜鉛の皮膜が形成されるようになる。そのため、めっき膜の下地が平坦で緻密になり、それに置換されるめっき膜の析出量も一様になって、めっき膜の表面の平滑性が向上する。
【００４７】
Ｃｕの含有量が０．２００質量％を超えると、Ａｌ−Ｃｕ系金属間化合物などが晶出し易くなり、粗大な粒子が生じた場合に、めっき膜の表面の平滑性が損なわれ易い。また、Ｃｕが粒界に濃化しつつ欠乏層を生じ、粒界が過剰にエッチングされてエッチングピットを生じ易くなるので、その上に成膜されるめっき膜に表面欠陥が発生し易くなる。また、電食による腐食性が増大する虞もある。よって、Ｃｕの含有量は、０質量％以上０．２００質量％以下とし、必要に応じて任意に添加する。
【００４８】
Ｃｕの含有量は、めっき膜の下地を平坦で緻密にする観点からは、０．０１０質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｃｕの含有量は、過剰なエッチングなどを避ける観点からは、０．１６０質量％以下とすることが好ましい。
【００４９】
（Ｚｎ≦０．５０質量％）
Ｚｎは、ジンケート処理において亜鉛を均一性高く析出させる効果がある。アルミニウム合金にＺｎが含有されていることにより、亜鉛の析出起点が離散的かつ均等に与えられ、亜鉛の析出起点や析出速度の分布が一様になり、Ａｌの過剰な溶出が抑制される一方、薄く緻密で均一性が高い亜鉛の皮膜が形成されるようになる。また、エッチング処理において、母相の溶解の起点が離散的かつ均等に与えられるようになるため、アルミニウム合金の表面に結晶粒による粒界段差が生じるのが抑制され、亜鉛の皮膜の均一性がより高められる。そのため、めっき膜の下地が平坦で緻密になり、それに置換されるめっき膜の析出量も一様になって、めっき膜の表面の平滑性が向上する。
【００５０】
Ｚｎの含有量が０．５０質量％を超えると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｚｎ系金属間化合物などが晶出し易くなり、粗大な粒子が生じた場合に、めっき膜の表面の平滑性が損なわれ易い。また、ジンケート処理における亜鉛の析出の起点やエッチング処理における溶解の起点が過剰になり、サブストレートの表面に亜鉛の析出分布むらや深いエッチングピットが生じる虞がある。よって、Ｚｎの含有量は、０質量％以上０．５０質量％以下とし、必要に応じて任意に添加する。
【００５１】
Ｚｎの含有量は、めっき膜の下地を平坦で緻密にする観点からは、０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｃｕの含有量は、過剰なエッチングなどを避ける観点からは、０．４５質量％以下とすることが好ましい。
【００５２】
（不可避的不純物）
不可避的不純物は、アルミニウム地金、中間合金、製造工程などを経由して混入し得る、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｂなどである。Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物、Ｍｎは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物、Ｎｉは、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物、Ｃｒは、Ａｌ−Ｃｒ系金属間化合物を晶出するなどし易い。また、Ｓｉは、Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物を晶出し易く、エッチング処理後に酸化物を溶け残し、ドーム状を呈するマイクロブリスタを発生させるなどの弊害をもたらす。また、Ｂは、主として、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒなどと結合し、母相の電位を高めるために添加したＴｉ、ＶおよびＺｒを偏析させてしまう。よって、Ｂの含有量は、０．０００２質量％以下に規制する。また、その他の不可避的不純物の含有量は、各元素につき、０．０３０質量％以下に規制する。
【００５３】
不可避的不純物は、Ｆｅについて、０．０２５質量％以下にすることが好ましく、Ｓｉについて、０．０２５質量％以下にすることが好ましい。また、Ｍｎについて、０．００５質量％以下にすることが好ましく、Ｎｉについて、０．００１質量％以下にすることが好ましい。
【００５４】
不可避的不純物は、元素の含有量のそれぞれが前記の範囲であれば、積極的に添加される前記元素も本発明の効果を大きく阻害しない。なお、不可避的不純物の含有量は、例えば、アルミニウム地金や中間合金に使用する地金について偏析法、三層電解法などの適宜の方法で低減させることが可能である。
【００５５】
ここで、アルミニウム合金板の製造方法の一例について説明する。アルミニウム合金板の製造方法は、鋳造工程と、面削加工工程と、均質化熱処理工程と、熱間圧延工程と、冷間圧延工程と、を主要な工程として含んでなる。これらの工程が順に実施されることにより、地金などの原料から、前記の化学組成を有する帯状のアルミニウム合金板が製造される。
【００５６】
鋳造工程では、アルミニウムの地金や合金成分を溶融し、凝固させてアルミニウム合金の鋳塊を鋳造する。アルミニウム合金の溶湯は、アルゴンガスなどの不活性ガスを溶解炉に吹き込むことによって脱水素処理することが好ましい。また、脱水素処理した溶湯は、攪拌下で脱ガス処理して、水素および不活性ガスを除去しておくことが好ましい。また、アルミニウム合金を溶解した溶湯は、セラミックスフィルタなどで濾過処理して、粗大な晶出物や非金属介在物などを除去しておくことが好ましい。
【００５７】
鋳造工程は、通常、半連続鋳造法により行う。具体的には、アルミニウム合金の溶湯を水冷鋳型に注湯し、側面から水冷することにより凝固させる。注湯された溶湯は、下型を支持するテーブルの下降に伴って、水冷鋳型中で液面を保ちつつ下方側に降下し、降下しながら凝固して下型側で凝固を終結する。鋳造工程において、溶湯の保持温度は、例えば、６５０〜８００℃とすればよく、６５０℃以上７００℃未満とすることも可能である。また、溶湯の保持時間は、例えば、０．５〜２時間、鋳造温度は、例えば、６８０〜７５０℃とすればよい。鋳造速度は、例えば、５〜３０ｍｍ／分とし、所望の長さ毎に回分的に半連続鋳造すればよい。
【００５８】
面削加工工程では、鋳塊の表面を面削して除去する。半連続鋳造法では、鋳塊の側面が冷却収縮するに伴って、鋳塊と水冷鋳型との間に伝熱抵抗となる空隙が生じる。そのため、半連続鋳造法により鋳造された鋳塊は、凝固方向に平行な側面に沿って、粗大な粒子、偏析物などが偏在した偏析層を生じている。鋳塊を面削加工すると、このような偏析層や酸化皮膜が除去されるため、金属組織の均一性が高められると共に、ストリークの発生も防止することができる。面削加工で除去する厚さは、例えば、一面当たり３〜２０ｍｍである。
【００５９】
均質化熱処理工程では、鋳塊を均質化熱処理して金属組織の均一性を高める。均質化熱処理において、保持温度は、例えば、５００〜５５０℃、保持時間は、２時間以上とすればよい。このような熱処理条件であれば、偏析したＭｇなどを十分に固溶させると共に結晶粒も均一化させることが可能である。
【００６０】
熱間圧延工程では、鋳塊を例えば５００℃程度の温度で圧延加工して帯状の熱間圧延板を得る。熱間圧延は、通常、圧延ロールとの接触により抜熱しながら、厚さ５００ｍｍ程度の鋳塊を圧延率が凡そ１０％程度となるまで往復して粗圧延した後、厚さ２〜４ｍｍ程度まで一方向に仕上圧延して行う。熱間圧延は、４９０℃から４００℃までの温度域を３０分以内の短時間で終了することが好ましい。また、熱間圧延の終了温度は、３００℃以上とすることが好ましい。４００℃までの温度域を速やかに終了すると、析出物などが生じ難くなり、めっき膜の表面欠陥が低減される。また、終了温度が３００℃以上程度であれば、表面にリューダース模様が生じて研削加工前のブランクの美観が損なわれるのを防止することができる。
【００６１】
冷間圧延工程では、熱間圧延板を例えば１２０℃以下の温度で圧延加工して帯状の冷間圧延板を得る。冷間圧延は、通常、熱間圧延板を圧延率が凡そ４０％前後、厚さ０．５〜１．８ｍｍ程度となるまで行う。冷間圧延に際しては、必要に応じて、圧延の前または圧延の途中に中間焼鈍を施してもよい。冷間圧延により得られた帯状のアルミニウム合金板は、通常、ロール状に巻かれて回収され、必要に応じて幅方向にスリッター加工されることにより、所定の幅の帯状に断裁される。
【００６２】
［ブランク］
ブランクは、前記の化学組成を有するアルミニウム合金板を素材とし、特に、矯正焼鈍における冷却速度を制御して製造される。ブランクは、アルミニウム合金板からなり、平面視で円環形状の穴開き円盤状の外形を有する。ブランクは、例えば、外形９５ｍｍかつ内径２５ｍｍ、または、外形６５ｍｍかつ内径２０ｍｍの規定径に対し、内周側および外周側のそれぞれに１ｍｍ程度の端面加工代をさらに加えた寸法とされる。
【００６３】
ブランクは、前記の化学組成に調整され、矯正焼鈍における冷却速度が制御されることにより、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下となる。Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下とされていると、後工程で研削加工されて２０μｍ程度の厚さの表層が除去されたとしても、それよりも大きい粒子がサブストレートの表面に露出することは略無くなる。また、以降の熱処理において、その粒子が核となって結晶粒が粗大に成長するのも防止される。そのため、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の粒子が、表面から脱落したり、母相との間に局部電池を形成したりして、めっき膜の表面欠陥の要因となるのが防止される。なお、絶対最大長の用語は、粒子の輪郭線上の任意の２点間の距離の最大値を意味する。
【００６４】
Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長や粒子の存在密度は、顕微鏡観察によって計測することが可能である。例えば、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ）にエネルギー分散型Ｘ線分析装置（Energy Dispersive Spectroscopy；ＥＤＳ）を接続したＳＥＭ−ＥＤＳ装置によってブランクの表面を計測し、ＣＯＭＰＯ像を取得する。そして、ＣＯＭＰＯ像を画像解析し、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の輪郭線上の任意の２点間の距離の最大値や、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の粒子の数を計測することで求めることができる。顕微鏡観察は、ブランクの主面の表面を倍率１０００倍、測定面積１ｍｍ２で少なくとも１００視野観察することにより行うことができる。粒子の存在密度は、例えば、面積１ｍｍ２に相当する撮像について、粒子の絶対最大長の計測と、粒子の計数とを行うことにより計算される。
【００６５】
ここで、ブランクの製造方法の一例について説明する。ブランクの製造方法は、打ち抜き加工工程と、矯正焼鈍工程と、を主要な工程として含んでなる。これらの工程が順に実施されることにより、前記の化学組成を有する帯状のアルミニウム合金板から、穴開き円盤状のブランクが製造される。
【００６６】
打ち抜き加工工程では、アルミニウム合金板を端面加工代を残した穴開き円盤状に打ち抜き加工する。例えば、ロールから払い出されたアルミニウム合金板を、必要に応じてリコイルした後、パンチとダイスでプレスし、穴開き円盤状のアルミニウム合金板（以下の説明では、「ブランク」という。）を回収する。
【００６７】
矯正焼鈍工程では、打ち抜き加工されたアルミニウム合金板に矯正焼鈍を施す。複数の穴開き円盤状のブランクを、平坦面を有するスペーサで挟んで積み付け、厚さ方向に加圧して荷重を負荷しながら焼鈍することにより、厚さ方向に僅かに歪んでいるブランクの平坦度を矯正すると共に、加工残留応力を除去する。矯正焼鈍において、昇温速度は、例えば、４０〜５０℃／時間、保持温度は、例えば、３００〜３５０℃、保持時間は、例えば、１〜５時間とすればよい。保持温度が３００℃以上であれば、圧延方向に伸長した組織が残存し難いため、ブランクの表面の凹凸が低減される。また、保持温度が３５０℃以下であれば、母相中の結晶粒が過度に粗大化するのを避けることができる。また、矯正焼鈍において、荷重は、例えば、４ｇ／ｍｍ２とすればよい。
【００６８】
矯正焼鈍工程は、加熱したブランクを除熱するとき、３００℃から２００℃までの温度域における冷却速度を５０℃／時間以上に制御して行う。加熱されたブランクは、３０℃／時間程度の一般的な冷却速度で２５０℃程度まで冷却されると、添加量相当で含まれているＴｉ、Ｖ、Ｚｒにより、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の析出を開始する。そのため、３〜５μｍを超える大きさの粗大な粒子が生じ、めっき膜の表面の平滑性が損なわれてしまう。冷却速度が５０℃／時間以上であれば、ブランクが２５０℃程度以下に冷却されたとき、Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の析出が進まず、粒子が粗大に成長しないので、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の粒子の存在密度を０個／ｍｍ２にすることができる。３００℃から２００℃までの温度域における冷却速度は、熱収縮によりブランクの平坦度が悪化するのを避ける観点からは、１８０℃／時間以下が好ましく、１６０℃／時間以下がより好ましい。
【００６９】
矯正焼鈍工程における冷却は、空冷によって行うことが可能である。一般に、ブランクを加熱下に保持した後に放冷すると、冷却速度が３０℃／時間程度となる。これに対して、例えば、ブランクを加熱下に保持した後に、速やかに常温（２５℃）下に移送して送風機や扇風機により強制空冷したり、適度に低い冷温下に移送して空冷したりすれば、冷却速度を５０℃／時間以上にすることができる。空冷であれば、水冷などとは異なり、ブランクが大きく熱変形したり、腐食したりすることが無いため、ブランクの品質を適切に保つことができる。
【００７０】
［サブストレート］
サブストレートは、前記の化学組成を有するアルミニウム合金板を素材とし、アルミニウム合金板から得られたブランクの表面を加工して製造される。サブストレートは、アルミニウム合金板からなり、表面粗さが低い平滑化された主面を有する。サブストレートは、例えば、中心線平均粗さＲａ７５が、０．００１μｍ以下である。なお、中心線平均粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３  付属書ＪＢに規定された定義による。
【００７１】
サブストレートは、前記のブランクが加工されることにより、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下である状態に製造される。Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長は、ブランクの表面から深さ２０μｍ程度までは同程度である。そのため、ブランクの表層を僅かに除去して得られるサブストレートにおいても、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長は略１μｍ以下となる。
【００７２】
ここで、サブストレートの製造方法の一例について説明する。サブストレートの製造方法は、端面加工工程と、研削加工工程と、を主要な工程として含んでなる。これらの工程が順に実施されることにより、前記の化学組成を有する穴開き円盤状のブランクから、表面が平滑化されたサブストレートが製造される。
【００７３】
端面加工工程では、穴開き円盤状を呈するブランクの内周側および外周側の端面を加工して除去する。ブランクの端面を切削加工、研削加工などすることにより、端面加工代が除去され、規定径を有するブランクが得られる。
【００７４】
研削加工工程では、端面加工が施されたブランクの主面を研削加工する。例えば、端面加工代が除去されたブランクをキャリアのポケット内に収容し、砥石を取り付けた研削機により、クーラントを流しつつ所定厚さになるまで表面を削り取る。研削加工では、例えば、＃３０００番ないし４０００番程度の微粉の砥石を使用して、片面当たり１０〜２０μｍ程度の表面を除去し、表面粗さは、数十ｎｍ以下、１０ｎｍ（１００Å）程度に平滑化すればよい。研削加工により得られたブランクは、必要に応じて３００℃以下の炉内で焼鈍されて、磁気ディスクの基板となる平滑な表面を有するサブストレート（「グラインドサブストレート」と呼称されることがある。）が得られる。
【００７５】
［表面処理］
前記の化学組成を有するアルミニウム合金板から得られた平滑な表面を有するサブストレートは、磁気ディスクの製造の過程で、磁性層の下地となるめっき膜が成膜される。めっき膜は、無電解Ｎｉ−Ｐめっきでサブストレートを表面処理することにより成膜される。
【００７６】
ここで、めっき膜を有するサブストレートの製造方法の一例について説明する。めっき膜を有するサブストレートの製造方法は、脱脂処理工程と、エッチング処理工程と、デスマット処理工程と、ジンケート処理工程と、めっき処理工程と、研磨処理工程と、をこの順に含んでなる。ジンケート処理工程は、以下に説明するように、第１ジンケート処理工程と、硝酸剥離処理工程と、第２ジンケート処理工程と、をこの順に含んでなるダブルジンケート処理とすることが好ましい。
【００７７】
脱脂処理工程では、サブストレートの表面に付着している油分を脱脂剤で除去する。脱脂剤としては、例えば、水酸化ナトリウムなどのアルカリや、界面活性剤などを含む薬液が挙げられる。脱脂処理の温度は、例えば、３０〜７０℃、処理時間は、例えば、３〜７分である。
【００７８】
エッチング処理工程では、サブストレートの表面の酸化皮膜をエッチング液で除去する。エッチング液としては、例えば、硫酸などの酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリや、界面活性剤や、錯化剤などを含む薬液が挙げられる。好ましいエッチングの方法は、アルミニウム合金板に含まれる合金成分を溶解し易く、また、サブストレートの表面を良好にできる酸エッチングである。
【００７９】
エッチング処理工程は、アルミニウム合金を殆ど侵食すること無く、酸化皮膜のみを除去する程度の弱い条件で行ってもよい。このようなソフトエッチング処理に使用するエッチング液としては、例えば、上村工業株式会社製のソフトエッチング剤「ＡＤ−１０１Ｆ」などが挙げられる。サブストレートは、化学組成の調整により母相と金属間化合物との電位差が縮小されているので、ソフトエッチング処理を行う場合であっても、金属間化合物が溶け残り難い。そのため、局部電池の形成に起因する表面欠陥を低減しつつ、エッチングダメージも抑制することができる。
【００８０】
ソフトエッチング処理は、例えば、６８〜７２℃で２〜４分の処理や、５０℃で５分間の処理などの適宜の処理条件で行うことができる。このような条件であれば、表面に存在する金属間化合物の粒子を十分に溶解させることが可能であり、このような粒子に起因する表面欠陥を防止することができる。なお、酸化皮膜のみを除去する程度の弱い条件としては、具体的には、外形９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのサブストレート当たり、５〜１５ｍｇが減肉される程度の条件が該当する。
【００８１】
デスマット処理工程では、サブストレートの表面のスマットを酸で除去する。酸としては、例えば、希硫酸、硝酸、フッ酸などが挙げられる。エッチング処理により生じた酸化物皮膜の残渣や、溶出した合金成分などからなるスマットは、酸に溶解して除去される。
【００８２】
第１ジンケート処理工程では、サブストレートの表面をジンケート液で処理して亜鉛を析出させる。ジンケート液としては、例えば、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、塩化鉄などを含む溶液が挙げられる。第１ジンケート処理の温度は、例えば、２０〜２５℃、処理時間は、例えば、１５〜６０秒である。
【００８３】
硝酸剥離処理工程では、サブストレートの表面に析出した亜鉛の皮膜を剥離する。第１ジンケート処理されたサブストレートを硝酸で処理することにより、第１ジンケート処理によって析出した亜鉛の大半が、析出起点となる一部の亜鉛を残して一旦溶解される。
【００８４】
第２ジンケート処理工程では、硝酸剥離処理されたサブストレートの表面をジンケート液で処理して亜鉛を再析出させる。第２ジンケート処理の温度は、例えば、２０〜２５℃、処理時間は、例えば、１５〜６０秒で、第１ジンケート処理よりも短時間でよい。硝酸剥離処理されたサブストレートを再びジンケート処理することにより、サブストレートの表面に残った亜鉛が新たな析出起点となり、より均一性が高く、平坦で緻密な亜鉛の皮膜が形成される。
【００８５】
めっき処理工程では、サブストレートの表面に無電解Ｎｉ−Ｐめっきを施す。無電解Ｎｉ−Ｐめっきに用いるめっき液としては、例えば、硫酸ニッケル、次亜リン酸ナトリウム、界面活性剤、錯化剤などを含む溶液が挙げられる。具体的には、上村工業株式会社製の非磁性のめっき液「ニムデン（登録商標）ＨＤＸ」などが挙げられる。成膜するめっき膜の厚さは、例えば、５〜２０μｍ程度とすればよい。サブストレートは、母相と金属間化合物との電位差が縮小されて金属間化合物が溶け残り難くなっており、ジンケート処理による亜鉛の皮膜が平坦かつ緻密な状態で形成されている。そのため、めっき膜は、表面欠陥を発生し難く、面方向に均一性が高い付着量で、平滑な表面を呈して成膜される。
【００８６】
研磨処理工程では、サブストレートに形成されためっき膜の表面を研磨する。めっき膜の表面が研磨されることにより、絶対最大長が１μｍ程度未満の粒子に起因する浅いピットや小さいノジュールなどの表面欠陥は平坦化され、高度に平滑な表面を有する磁気ディスクの基板が得られる。磁気ディスクの基板には、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔなどを主体とする磁性体を含む磁性層（磁性膜）、カーボンを主体とする保護層、パーフルオロポリエーテルなどを含む潤滑層などが、常法にしたがってスパッタなどにより積層され、磁気で情報の記録および読み出しが可能な磁気ディスクが得られる。
【実施例】
【００８７】
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。但し、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。
【００８８】
化学組成がそれぞれ異なるアルミニウム合金を使用し、以下の手順で、Ｎｏ．１〜２９に係るサブストレートの試験品をそれぞれ作製した。はじめに、所定の化学成分を含む地金や中間合金を溶解し、下記の表１に示す化学組成を有する鋳塊をそれぞれ鋳造した。そして、鋳塊を面削加工した後、５４０℃で８時間の均質化熱処理を実施した。次いで、鋳塊を熱間圧延加工して厚さ３ｍｍの熱間圧延板とした後、その熱間圧延板を冷間圧延加工して厚さ１．０ｍｍの冷間圧延板を得た。
【００８９】
続いて、得られた冷間圧延板を、外径９６ｍｍかつ内径２４ｍｍの穴開き円盤状に打ち抜き加工し、２０枚ずつ積み付けて矯正焼鈍を施すことによりブランクを得た。矯正焼鈍は、保持温度を３２０℃、保持時間を３時間とし、加熱して保持した後には、各試験品を、３００℃から２００℃までの温度域の冷却速度が下記の表１に示す冷却速度となるように冷却した。
【００９０】
続いて、得られたブランクを端面加工して内周側および外周側の端面をそれぞれ１ｍｍ除去し、次いで、研削加工を施すことによりサブストレートを得た。なお、研削加工においては、日本特殊研砥株式会社製の「ＰＶＡ砥石（４０００番）」を使用し、片面当たり１０μｍの表層を除去した。
【００９１】
続いて、得られたサブストレートを、上村工業株式会社製のアルカリ洗浄剤「ＡＤ−６８Ｆ」を使用して脱脂処理し、次いで、上村工業株式会社製のソフトエッチング剤「ＡＤ−１０１Ｆ」を使用して、６８℃で２分間の酸エッチング処理を行った後、３０％の硝酸溶液を使用してデスマット処理を行った。そして、上村工業株式会社製の亜鉛置換剤「ＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘ」を使用して、２０℃で３０秒間、第１ジンケート処理を行った後、３０％の硝酸溶液を使用して硝酸剥離処理し、同様の亜鉛置換剤を使用して、２０℃で１５秒間、第２ジンケート処理を行った。
【００９２】
続いて、ジンケート処理されたサブストレートに、上村工業株式会社製のめっき液「ニムデン（登録商標）ＨＤＸ」を使用して、９０℃で２時間のめっき処理を施し、厚さが１０μｍ程度のめっき膜を形成した。その後、めっき膜の表面を、フジミ社製のコロイダルシリカ系のスラリー「ＤＩＳＫＬＩＴＥ  Ｚ５６０１Ａ」を使用して、カネボウ株式会社製（現アイオン社製）のパッド「Ｎ００５８  ７２Ｄ」で研磨することにより、磁気ディスク用の基板を得た。
【００９３】
以上の工程において、矯正焼鈍して得られたブランクについては、研削加工により２０μｍ程度の厚さの表層を除去した後、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長の最大値と、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度を計測した。また、冷間圧延加工して得られた冷間圧延板を共試材として、アルミニウム合金板の耐力を計測した。また、無電解Ｎｉ−Ｐめっきを施して得られためっき膜を有するサブストレートについては、めっき膜の表面の平滑性を評価した。計測および評価の具体的な手順は、次のとおりである。
【００９４】
（耐力）
耐力は、冷間圧延加工して得られた冷間圧延板を、ブランクの作製時と同様の条件で矯正焼鈍した後、その冷間圧延板から採取した試験片で引張試験を行うことによって求めた。なお、引張試験、試験片の採取などは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に規定された方法に準じて行った。耐力値は、磁気ディスクの用途につき、９０ＭＰａ以上を合格、９０ＭＰａ未満を不合格と判定することができる。
【００９５】
（Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物）
Ａｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長および粒子数は、サブストレートの研削面をＳＥＭ−ＥＤＳ装置により計測して求めた。具体的には、サブストレートの研削面の１ｍｍ２を倍率１０００倍で撮像し、計１００視野のＣＯＭＰＯ像を得た。そして、各ＣＯＭＰＯ像において、Ｔｉ、ＶまたはＺｒが高濃度に集積している金属間化合物をＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の粒子と見做し、その粒子の輪郭線上の任意の２点間の距離の最大値を絶対最大長として、その最大値を求めると共に、絶対最大長が１μｍ以上である粒子の個数を全視野について計数することにより存在密度を求めた。なお、ＳＥＭとしては、日本電子株式会社製の「ＪＳＭ−７００１Ｆ」、ＥＤＳとしては、日本電子株式会社製の「ＪＥＤ−２３００」、粒子解析ソフトとしては、日本電子株式会社製の「ＥＸ−３５１１０」を使用した。
【００９６】
（めっき膜）
めっき膜の表面の平滑性は、サブストレートの表面に形成されためっき膜の表面粗さを計測し、所定の表面欠陥の有無を解析して評価した。なお、表面粗さの計測は、ブルカー・エイエックスエス株式会社製の非接触３次元光干渉粗さ計「ＣｏｎｔｏｕｒＧＴ  Ｘ３」を使用し、対物レンズ×１０、視野角（ＦＯＶ）×１、垂直走査干渉法（ＶＳＩ）モードで行った。表面欠陥としては、幅５μｍ以上のピット、および、幅５μｍ以上のノジュールの有無を検出し、確認されないものを合格（◎または○）、確認されたものを不合格（×）と判定した。
【００９７】
Ｎｏ．１〜２９に係る各試験品について、化学組成、矯正焼鈍における冷却速度、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長の最大値、絶対最大長が１μｍ以下であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度、耐力の計測結果、めっき膜の表面の平滑性の評価のそれぞれを以下の表１に示す。なお、化学組成の欄における「−」は、化学成分が不添加であり、検出限界以下の含有量であることを示す。また、平滑性の評価における「○」は、Ｍｇが不適な含有量であるか、または、ＣｕやＺｎが不添加もしくはジンケート処理などに不適な含有量であっても、アルミニウム合金板の表面は平滑であり、所定のピットやノジュールが確認されなかったことを示す。また、「◎」は、適切な含有量のＣｕやＺｎにより、所定のピットやノジュールが確認されなかったことを示す。
【００９８】
【表１】
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【００９９】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜１７に係るサブストレートは、素材として用いたアルミニウム合金板の化学組成が適正に制御されており、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長が１μｍ以下である。そのため、サブストレートの表面に形成しためっき膜には、大きな表面欠陥が発生して無く、磁気ディスクの用途に適した平滑な表面のめっき膜が形成された。
【０１００】
これに対して、Ｎｏ．１８に係るサブストレートは、十分なＭｇが含まれていなかったため、磁気ディスクの用途に求められる耐力が得られなかった。また、Ｎｏ．１９に係るサブストレートは、過剰なＭｇが含まれていたため、熱間圧延加工を行った段階で圧延割れが生じ、製造を進めることができなかった。
【０１０１】
また、Ｎｏ．２０および２１に係るサブストレートは、過剰なＣｕやＺｎが添加されていたため、エッチング処理時に深いエッチングピットが生じて、アルミニウム合金板の表面粗さが大きくなった。結果として、サブストレートの表面に形成しためっき膜にも表面欠陥が発生し、平滑な表面のめっき膜が形成されなかった。
【０１０２】
また、Ｎｏ．２２〜２４に係るサブストレートは、過剰なＴｉやＶやＺｒが添加されていたため、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度が高くなった。そのため、粗大化した粒子が脱落したり、エッチング処理時に深いエッチングピットが生じたりして、アルミニウム合金板の表面粗さが大きくなった。結果として、サブストレートの表面に形成しためっき膜にも表面欠陥が発生し、平滑な表面のめっき膜が形成されなかった。
【０１０３】
また、Ｎｏ．２５〜２８に係るサブストレートは、Ｔｉ、ＶまたはＺｒが添加されており、これらの合計量が過剰となっていたため、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度が高くなった。そのため、粗大化した粒子が脱落したり、エッチング処理時に深いエッチングピットが生じたりして、アルミニウム合金板の表面粗さが大きくなった。結果として、サブストレートの表面に形成しためっき膜にも表面欠陥が発生し、平滑な表面のめっき膜が形成されなかった。
【０１０４】
また、Ｎｏ．２９に係るサブストレートは、Ｎｏ．１５に係るサブストレートと同量のＴｉ、ＶおよびＺｒが添加されており、これらの合計量は少なかったものの、矯正焼鈍における冷却速度が遅過ぎたため、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度が高くなった。そのため、粗大化した粒子が脱落したり、エッチング処理時に深いエッチングピットが生じたりして、アルミニウム合金板の表面粗さが大きくなった。結果として、サブストレートの表面に形成しためっき膜にも表面欠陥が発生し、平滑な表面のめっき膜が形成されなかった。
【０１０５】
特に、Ｎｏ．２、６〜１３、１５、１７に係るサブストレートは、ＣｕやＺｎが添加されており、これらの含有量が適正であったため、めっき膜に表面欠陥が発生し難くなり、均一性および密着性も良好な平滑な表面のめっき膜が形成された。これに対して、Ｎｏ．３に係るサブストレートは、ＣｕやＺｎが添加されていたものの、これらの含有量が少な過ぎたため、ジンケート処理により形成された亜鉛の皮膜の均一性は低かった。よって、ＣｕやＺｎを含む化学組成については、これらの元素の含有量や、ジンケート処理の条件の適化などを行えば、平滑な表面のめっき膜を形成することが可能であるといえる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月30日(2017.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
Ｚｎの含有量は、めっき膜の下地を平坦で緻密にする観点からは、０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｚｎの含有量は、過剰なエッチングなどを避ける観点からは、０．４５質量％以下とすることが好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
［ブランク］
ブランクは、前記の化学組成を有するアルミニウム合金板を素材とし、特に、矯正焼鈍における冷却速度を制御して製造される。ブランクは、アルミニウム合金板からなり、平面視で円環形状の穴開き円盤状の外形を有する。ブランクは、例えば、外径９５ｍｍかつ内径２５ｍｍ、または、外径６５ｍｍかつ内径２０ｍｍの規定径に対し、内周側および外周側のそれぞれに１ｍｍ程度の端面加工代をさらに加えた寸法とされる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
ソフトエッチング処理は、例えば、６８〜７２℃で２〜４分の処理や、５０℃で５分間の処理などの適宜の処理条件で行うことができる。このような条件であれば、表面に存在する金属間化合物の粒子を十分に溶解させることが可能であり、このような粒子に起因する表面欠陥を防止することができる。なお、酸化皮膜のみを除去する程度の弱い条件としては、具体的には、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのサブストレート当たり、５〜１５ｍｇが減肉される程度の条件が該当する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
Ｎｏ．１〜２９に係る各試験品について、化学組成、矯正焼鈍における冷却速度、表面のＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の絶対最大長の最大値、絶対最大長が１μｍ以上であるＡｌ−（Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ）系金属間化合物の存在密度、耐力の計測結果、めっき膜の表面の平滑性の評価のそれぞれを以下の表１に示す。なお、化学組成の欄における「−」は、化学成分が不添加であり、検出限界以下の含有量であることを示す。また、平滑性の評価における「○」は、Ｍｇが不適な含有量であるか、または、ＣｕやＺｎが不添加もしくはジンケート処理などに不適な含有量であっても、アルミニウム合金板の表面は平滑であり、所定のピットやノジュールが確認されなかったことを示す。また、「◎」は、適切な含有量のＣｕやＺｎにより、所定のピットやノジュールが確認されなかったことを示す。また、表１中の下線は、本発明の要件を満たしていないことを示す。