(57)【要約】【課題】生産性に優れ、磁気ディスク用基板のＮｉＰめっき膜表面が、高い平滑性となる磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法およびこの製造方法で製造された磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供する。【解決手段】芯材の両面に、アルミニウム合金の皮材を張り合わせた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、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｒを所定量含有し、更に、Ｃｕ、Ｚｎのうち少なくとも１種以上を所定量含有し、かつ、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる皮材用金属を溶解する溶解工程と、皮材用鋳塊を製造する鋳造工程と、皮材用鋳塊を所定厚さにスライスするスライス工程と、芯材およびスライスされた皮材を重ね合わせて重ね合わせ材を製造する重ね合わせ工程と、重ね合わせ材に均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、熱間圧延工程と、冷間圧延工程とを含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の両面に、アルミニウム合金の皮材を張り合わせた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、
Ｍｇ：５質量％未満、Ｓｉ：０．００５質量％以上０．１質量％以下、Ｆｅ：０．００５質量％以上０．１質量％以下、Ｃｒ：０．０１質量％以上０．３５質量％以下を含有し、
更に、Ｃｕ：０．０１質量％以上０．２質量％以下、Ｚｎ：０．０１質量％以上０．５質量％未満のうち少なくとも１種以上を含有し、かつ、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる皮材用金属を溶解する溶解工程と、
前記溶解工程で溶解された皮材用金属を鋳造して皮材用鋳塊を製造する鋳造工程と、
前記皮材用鋳塊を所定厚さにスライスするスライス工程と、
前記芯材および前記スライスされた皮材を所定配置に重ね合わせて重ね合わせ材を製造する重ね合わせ工程と、
前記重ね合わせ材に均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程の後に熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程の後に冷間圧延を行う冷間圧延工程とを含む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２】
前記鋳造工程の後に、鋳造された皮材用鋳塊に、更に、均質化熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。
【請求項３】
前記スライス工程の後に、スライスされた皮材の表面に、更に、表面平滑化処理を行うことを特徴とする請求項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基板の製造方法。
【請求項４】
前記冷間圧延後におけるアルミニウム合金基板の片面の皮材の厚さが３０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項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の製造方法。
【請求項５】
前記芯材がＭｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｃｕ：０．０１質量％以上０．８質量％以下、Ｚｎ：０．０１質量％以上１質量％以下のうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項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製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の製造方法で製造された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。
【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の製造方法およびこの製造方法で製造された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】
一般的に、外部記録装置の一つである磁気ディスク装置（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）は、情報を記録（保存）するための磁気ディスクと、磁気ディスクに情報を書き込みまたは再生するための磁気ヘッドとを備えている。
そして、磁気ディスク用基板としては、軽量および非磁性であると共に、加工性が優れていることから、アルミニウム合金基板が使用されている。しかしながら、アルミニウム合金基板単独では、磁気ディスク用基板として必要とされる表面の硬度が得難いといった側面があるため、一般的には、アルミニウム合金基板の表面にＮｉＰめっき膜を形成したものが使用されている。
【０００３】
ところで、近時、磁気ディスク装置を構成する磁気ディスクおよび磁気ヘッドの性能は大幅に向上しており、磁気ディスクの記録密度の向上も図られている。ここで、磁気ディスクの記録密度を高めるためには、磁気ヘッドが磁気ディスク上を低浮上量で安定浮上する必要があり、そのためには、磁気ディスク用基板のＮｉＰめっき膜表面が高平滑性である必要がある。
【０００４】
このようなＮｉＰめっき膜表面の高平滑性を得るためには、平滑性を損なう原因となるＡｌ−Ｆｅ化合物やＭｇ−Ｓｉ化合物のサイズを低減させる必要があり、そのためには、Ｆｅ、Ｓｉなどの不純物を低減させることが必要となる。
しかしながら、このような不純物を低減させるには、高純度の地金を使用する必要があるため、ＮｉＰめっき膜表面の高平滑性を備えた磁気ディスク用基板の製造においては、素材コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、素材コストを低減させるため、低純度の芯材に、高純度の皮材をクラッドするアルミニウム合金基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
ここで、このようなアルミニウム合金基板に用いる皮材は、皮材用金属を鋳造した後、熱間圧延により所定の厚さにするのが一般的である（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−３１０８３６号公報（段落０００９〜００２０）
【特許文献２】特開２００４−３３２０６８号公報（段落００１５〜００３１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような従来の一般的なアルミニウム合金基板の製造方法においては、以下に示す問題があった。
従来の技術では、皮材として、熱間圧延板を使用していたため（特許文献１参照）、アルミニウム合金基板の製造工程が多く、また、熱間圧延の回数が多くなり、生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
また、皮材として、熱間圧延材を使用すると、圧延板の表面状態および平坦度（特に長手方向の平坦度）の制御は圧延ロールのみで行うことになり、また、熱間圧延により圧延板表面に酸化皮膜が形成されるため、表面状態および平坦度の制御が困難であり、芯材と皮材との密着不良が防止できないという問題があった。そして、芯材と皮材の密着性を向上させるためには、クラッド熱延において軽圧下での多パス圧延が必要となり、クラッド熱延での生産性が低下することとなる。
これらのことから、従来の一般的なアルミニウム合金基板の製造方法においては、ＮｉＰめっき膜表面の高平滑性を得ると共に、生産性に優れたアルミニウム合金基板を製造することは困難であった。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性に優れ、磁気ディスク用基板のＮｉＰめっき膜表面が、高い平滑性となる磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法およびこの製造方法で製造され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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法は、芯材の両面に、アルミニウム合金の皮材を張り合わせた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、Ｍｇ：５質量％未満、Ｓｉ：０．００５質量％以上０．１質量％以下、Ｆｅ：０．００５質量％以上０．１質量％以下、Ｃｒ：０．０１質量％以上０．３５質量％以下を含有し、更に、Ｃｕ：０．０１質量％以上０．２質量％以下、Ｚｎ：０．０１質量％以上０．５質量％未満のうち少なくとも１種以上を含有し、かつ、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる皮材用金属を溶解する溶解工程と、前記溶解工程で溶解された皮材用金属を鋳造して皮材用鋳塊を製造する鋳造工程と、前記皮材用鋳塊を所定厚さにスライスするスライス工程と、前記芯材および前記スライスされた皮材を所定配置に重ね合わせて重ね合わせ材を製造する重ね合わせ工程と、前記重ね合わせ材に均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、前記均質化熱処理工程の後に熱間圧延を行う熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程の後に冷間圧延を行う冷間圧延工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
このような製造方法によれば、皮材のＭｇの含有量を所定範囲に限定することによって、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の強度が向上し、Ｃｕ、Ｚｎの含有量を所定範囲に限定することによって、ＮｉＰめっき性が向上する。その他、所定の元素の含有量を所定範囲に限定することによって、基板の金属間化合物の微細化や基板の平滑性が向上する。
また、アルミニウム合金基板にスライスした皮材を使用するため、従来のクラッド材のように熱間圧延によって皮材の厚さを減少させる必要がなくなり、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができる。また、表面状態および平坦度を容易に制御でき、酸化皮膜厚が減り、密着性が向上する。
【００１１】
請求項２の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法は、前記鋳造工程の後に、鋳造された皮材用鋳塊に、更に、均質化熱処理を行うことを特徴とする。
このような製造方法によれば、アルミニウム合金基板の内部応力が除去され、また、内部組織が均一化する。
【００１２】
請求項３の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法は、前記スライス工程の後に、スライスされた皮材の表面に、更に、表面平滑化処理を行うことを特徴とする。
このような製造方法によれば、皮材の表面状態および平坦度が向上し、芯材との密着性が向上する。また、圧着性が向上し、圧着パス数が減少する。
【００１３】
請求項４の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法は、前記冷間圧延後におけるアルミニウム合金基板の片面の皮材の厚さが３０〜１５０μｍであることを特徴とする。
このような製造方法によれば、ＮｉＰめっきの前工程で行う平滑化のための研削後の表面に芯材が現れることのない合金基板を得ることができる。
【００１４】
請求項５の磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法は、前記芯材がＭｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｃｕ：０．０１質量％以上０．８質量％以下、Ｚｎ：０．０１質量％以上１質量％以下のうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする。
このような製造方法によれば、芯材の強度や芯材の端部におけるＮｉＰめっき性が向上する。
【００１５】
請求項６の磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、前記記載の製造方法で製造されたことを特徴とする。
このような磁気ディスク用アルミニウム合金基板によれば、磁気ディスク用アルミニウム合金基板のＮｉＰめっき膜表面が、高い平滑性となる。
【発明の効果】
【００１６】
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方法によれば、スライスした皮材を使用するため、従来のアルミニウム合金基板のように熱間圧延によって皮材の厚さを減少させる必要がなくなる。そのため、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができ、生産性を向上させることができる。また，平滑なＮｉＰめっき表面を得るために必要となる高純度地金の使用量を減らすことができる。
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板によれば、平滑性に優れたＮｉＰめっき膜表面を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、図面を参照して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方法およびこの製造方法で製造されたアルミニウム合金基板について詳細に説明する。なお、参照する図面において、図１は、アルミニウム合金基板の構成を示す断面図、図２は、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法のフローを示す図、図３は、皮材鋳造工程または芯材鋳造工程の概略を示す模式図、図４は、皮材をスライスする工程の概略を示す模式図、図５（ａ）は、重ね合わせ材の構成を示す模式図、（ｂ）は、熱間圧延工程の概略を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、磁気ディスク用アルミニウム合金基板１（以下、適宜「アルミニウム合金基板１」という）は、芯材２の両面にアルミニウム合金の皮材３を張り合わせた構成となっている。
図２に示すように、磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法では、まず、皮材用金属が溶解工程（Ｓ１ａ）により溶解される。溶解工程（Ｓ１ａ）で溶解された皮材用金属は、鋳造工程（Ｓ２ａ）で鋳造されて皮材用鋳塊となり、この皮材用鋳塊は、必要に応じて、均質化熱処理工程（Ｓ３ａ）で均質化熱処理され、その後、スライス工程（Ｓ４ａ）で所定厚さにスライスされる。なお、必要に応じて、スライス工程（Ｓ４ａ）の後に、表面平滑化処理工程（Ｓ５ａ）により、表面平滑化処理を行ってもよい。
次に、重ね合わせ工程（Ｓ２）で、芯材製造工程（Ｓ１ｂ）で製造された芯材とスライスされた皮材を重ね合わせ、重ね合わせ材を製造し、この重ね合わせ材が均質化熱処理工程（Ｓ３）で、均質化熱処理された後、熱間圧延工程（Ｓ４）で熱間圧延され、その後、冷間圧延工程（Ｓ５）で冷間圧延される。
本発明に係るアルミニウム合金基板は、前記した各工程からなる製造方法により得られるものである。
次に、アルミニウム合金基板の製造方法における各工程について説明する。
【００１９】
＜溶解工程＞
溶解工程（Ｓ１ａ）は、所定量のＭｇ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｒを含有し、さらに、所定量のＣｕ、Ｚｎのうち少なくとも１種以上を含有し、かつ、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる皮材用金属を溶解する工程である。
以下に、各成分の含有量を数値限定した理由について説明する。
【００２０】
［Ｍｇ：５質量％未満］
Ｍｇは、アルミニウム合金基板の強度を向上させる効果がある。しかし、Ｍｇの含有量が５質量％以上であると、酸化皮膜が厚くなり、圧着性が低下し、熱間圧延のパス数が増加すると共に、強度が上昇し、熱間圧延中に表面にクラックが発生しやすくなる。よって、Ｍｇの含有量は５質量％未満とする。
【００２１】
［Ｓｉ：０．００５質量％以上０．１質量％以下］
Ｓｉは、通常、地金不純物としてアルミニウム合金中に混入するものであり、鋳造工程（Ｓ２ａ）等において、鋳塊中にＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物を生じさせる。Ｓｉの含有量が０．１質量％を超えると、粗大なＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物が鋳塊中に生じ、この鋳塊から作製されるアルミニウム合金基板は、その表面に粗大なＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物を有することとなる。そして、このアルミニウム合金基板を使用して磁気ディスク用基板を作製すると、この粗大なＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物は、ブランクの研削加工などの所謂鏡面加工時に、ブランク表面から脱落し、また、アルミニウム合金基板のめっき前処理において、アルミニウム合金基板から溶解する。そのため、アルミニウム合金基板に窪みが生じ、ＮｉＰめっき膜表面にピットを発生させ、平滑性を低下させる原因となる。それと共に、Ｍｇのみが溶解し、Ｓｉが溶け残った場合も、めっき前処理のジンケート工程で、Ｓｉ上では亜鉛の置換反応が起こらないため、無電解ＮｉＰめっき処理でもＳｉ上にＮｉＰめっき膜が成長しない。そのため、ＮｉＰめっき膜の密着性不足が生じ、磁性膜のスパッタ工程などの加熱によりＮｉＰめっき膜にフクレを生じ、平滑性を低下させる。また、Ｓｉの含有量が０．００５質量％未満であると、地金が高純度となり、コストが高くなってしまう。よってＳｉの含有量は０．００５質量％以上０．１質量％以下の範囲とする。
【００２２】
［Ｆｅ：０．００５質量％以上０．１質量％以下］
Ｆｅも、通常、地金不純物としてアルミニウム合金中に混入し、鋳造工程（Ｓ２ａ）等において、鋳塊中にＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を生じさせる。このＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物は、めっき前処理において、アルミニウム合金基板から溶解し、アルミニウム合金基板に窪みが生じ、ＮｉＰめっき膜表面にピットを発生させる原因となる。Ｆｅの含有量が０．１質量％を超えると、粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物が増加し、研削加工などの所謂鏡面加工時にブランク表面から脱落し、アルミニウム合金基板に窪みが生じ、ＮｉＰめっき膜表面にピットを発生させる。また、Ｆｅの含有量が０．００５質量％未満であると、地金が高純度となり、コストが高くなってしまう。よってＦｅの含有量は０．００５質量％以上０．１質量％以下の範囲とする。
【００２３】
［Ｃｒ：０．０１質量％以上０．３５質量％以下］
Ｃｒは、鋳造工程（Ｓ２ａ）、均質化熱処理工程（Ｓ３ａ）において、微細な化合物として析出し、結晶粒成長を抑制する効果がある。特にＣｒを０．０１質量％以上加えた場合には、均質化熱処理および熱間粗圧延での結晶粒成長を抑制し、再結晶粒の異常成長を抑え組織を均質化する効果がある。Ｃｒの含有量が０．０１質量％未満では前記の効果が期待できない。また、Ｃｒの含有量が０．３５質量％を超えると、結晶粒を安定化する効果が大きすぎるため、冷間圧延工程（Ｓ５）後に焼鈍した場合、等軸な再結晶組織とならず、圧延方向に伸びた変形組織が残存した組織となるため、組織の異方性が大きくなり、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪化する。それと共に、初晶として粗大なＡｌ−Ｆｅ−Ｃｒ系金属間化合物およびＡｌ−Ｃｒ系金属間化合物が晶出し、アルミニウム合金基板作製時の研削加工などの所謂鏡面加工等で脱落し、ＮｉＰめっき膜表面のピットの原因となる。よって、Ｃｒの含有量は、０．０１質量％以上０．３５質量％以下の範囲とする。
【００２４】
皮材用金属は、前記のＭｇ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｒを必須成分として含有し、さらに、以下のＣｕ、Ｚｎのうち少なくとも１種以上を含有する。
［Ｃｕ：０．０１質量％以上０．２質量％以下］
Ｃｕは、ＮｉＰめっき性改善のために有効な元素である。Ｃｕはアルミニウム合金中に均一に固溶し、めっき前処理のジンケート工程において、ジンケート浴中のＺｎイオンをアルミニウム合金基板の表面へ均一に微細析出させる効果を持っている。これによってＮｉＰめっき膜表面のノジュールの発生を抑制することができる。Ｃｕの含有量が０．０１質量％未満では、前記の効果が期待できない。また、Ｃｕの含有量が０．２質量％を超えると、めっき前処理において、粒界にＣｕが析出して粒界部が過エッチングを受け、ＮｉＰめっき膜表面のノジュールの発生が多大となる。よって、Ｃｕの含有量は０．０１質量％以上０．２質量％以下の範囲とする。
【００２５】
［Ｚｎ：０．０１質量％以上０．５質量％未満］
Ｚｎもめっき性改善のために有効な元素である。ＺｎもＣｕと同様、アルミニウム合金中に均一に固溶し、ジンケート工程において、ジンケート浴中のＺｎイオンをアルミニウム合金基板の表面へ均一に微細析出させる効果を持っている。また、含有量の増加に伴いＺｎがアルミニウム合金基板中に均一に析出してめっき前処理時の酸エッチング工程でのエッチング起点、およびジンケート工程時のＺｎイオン析出拠点になる。このため、結晶粒による段差を抑制する効果を有する。Ｚｎの含有量が０．０１質量％未満では、前記の効果が期待できない。また、Ｚｎの含有量が０．５質量％以上であると、Ｚｎの析出核が大きくなるのに伴って、めっき前処理時に形成されるエッチングピットも大きくなり、ＮｉＰめっき膜表面のピットの原因となる。よって、Ｚｎの含有量は０．０１質量％以上０．５質量％未満の範囲とする。
【００２６】
また、不可避的不純物としてのＴｉ、Ｖ、Ｂ等の含有量は、それぞれ０．０１質量％以下であれば、本発明のアルミニウム合金基板の特性に影響しない。
なお、皮材用金属を溶解した後、必要に応じて、脱水素処理やろ過等を行ってもよい。
【００２７】
＜鋳造工程＞
鋳造工程（Ｓ２ａ）は、溶解工程（Ｓ１ａ）により溶解された皮材用金属を鋳造して皮材用鋳塊を製造する工程である。
鋳造方法としては、半連続鋳造法を用いることができる。
半連続鋳造法は、図３に示すような鋳造装置１０が用いられ、底部が開放された金属製の水冷鋳型１１に、上方より金属（ここでは皮材用金属）の溶湯Ｍを注入し、水冷鋳型１１の底部より凝固した金属を連続的に取り出し、所定厚さＴ1の皮材用鋳塊１７を得るものである。このとき、溶湯Ｍは、桶１２から、ノズル１３、フロート１４およびグラススクリーン１５を介して、水冷鋳型１１に供給される。水冷鋳型１１に供給された溶湯Ｍは、冷却水Ｗで冷却された水冷鋳型１１の内壁面に接することにより凝固し凝固殻１６となる。さらに、水冷鋳型１１の下部から冷却水Ｗが、直接、凝固殻１６の表面に噴射され、連続的に皮材用鋳塊１７が製造される。
ここで、皮材用鋳塊１７の厚さＴ1は、２００〜７００ｍｍが好ましい。
なお、半連続鋳造法は、縦向き、横向きのどちらで行ってもよい。
【００２８】
＜スライス工程＞
スライス工程（Ｓ４ａ）は、鋳造工程（Ｓ２ａ）により製造された皮材用鋳塊を所定厚さにスライスする工程である。
スライス方法としては、スラブスライス法を用いることができる。
スラブスライス法は、図４に示すように、前記した半連続鋳造法で製造した皮材用鋳塊１７を、図示しない帯鋸切断機等によってスライスすることによって、所定厚さＴ２の皮材３５を製造するものである。ここで、皮材３５の厚さＴ２は、５〜１２０ｍｍが好ましい。厚さＴ２が前記範囲外であると、アルミニウム合金基板のクラッド率が不適切なものとなりやすい。
スライスの方法としては、丸鋸切断機により切断してもよく、また、レーザーや水圧等により切断してもよい。
【００２９】
前記鋳造工程（Ｓ２ａ）で製造された鋳塊をスライスする前に、適宜必要に応じて、均質化熱処理を実施してもよい。
＜均質化熱処理工程＞
均質化熱処理工程（Ｓ３ａ）は、鋳造工程（Ｓ２ａ）で製造された鋳塊を均質化熱処理する工程である。
均質化熱処理は、内部応力の除去、内部組織の均一化を目的としたものであり、常法にしたがって、処理温度２００〜５７０℃で１時間以上保持することにより行う。
【００３０】
均質化熱処理の処理温度が２００℃未満であると、内部応力の除去量が小さく、鋳造中に偏析した溶質元素の均質化も不十分となり、敢えて熱処理を施した効果は小さい。よって、処理温度は２００℃以上とする。また、処理温度が５７０℃を超えると、鋳塊表面の一部が溶解するバーニングと呼ばれる現象が生じ、アルミニウム合金基板の表面欠陥の原因になりやすい。よって、処理温度は５７０℃以下とする。また、処理時間が１時間未満であると、内部応力の除去効果が小さく、また金属間化合物の固溶が不十分となり析出しやすい。よって、処理時間は１時間以上とする。また、処理時間は、生産性の観点から２４時間以下が好ましい。
【００３１】
前記製造方法で製造された皮材３５は、適宜必要に応じて、芯材と重ね合わせる前に、表面に形成された晶出物や酸化物を除去するための表面平滑化処理を行ってもよい。
＜表面平滑化処理工程＞
表面平滑化処理工程（Ｓ５ａ）は、スライス工程（Ｓ４ａ）によりスライスされた皮材の表面を平滑化する工程である。
表面平滑化処理法としては、エンドミル切削やダイヤモンドバイト切削等の切削法、表面を砥石等で削る研削法、バフ研磨等の研磨法等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
このように、皮材用鋳塊１７のスライスや表面平滑化処理を施すことにより、平坦性の評価において、圧延方向１ｍ当たりの平坦度を１ｍｍ以下／１ｍ長さ、望ましくは０．５ｍｍ以下／１ｍ長さ、表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１μｍとする皮材を得ることができる。平坦度が前記範囲を超えると、アルミニウム合金基板に密着不良が発生しやすくなる。表面粗度が前記範囲未満であると、疵の発生を招きやすく、また、加工が困難となりやすい。表面粗度が前記範囲を超えると、アルミニウム合金基板に密着不良が発生しやすくなる。
【００３３】
なお、アルミニウム合金基板における片面の皮材が前記製造方法により製造され、他の面の皮材は、従来の製造方法により製造されていてもよい。
このようにして製造された皮材は、芯材製造工程で製造された芯材との両面に張り合わせられる。
【００３４】
＜芯材製造工程＞
図２に示すように、芯材製造工程Ｓ１ｂは、芯材用金属を溶解する溶解工程と、溶解工程で溶解された芯材用金属を鋳造して芯材用鋳塊を製造する鋳造工程とを含むことを特徴とする。なお、必要に応じて、表面平滑化処理工程により、表面平滑化処理を行ってもよい。
【００３５】
（溶解工程）
溶解工程では、皮材とは成分組成の異なる芯材用金属を溶解する。
芯材用金属としては、２０００系のＡｌ−Ｃｕ系アルミニウム合金、３０００系のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金、５０００系のＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金、７０００系のＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系アルミニウム合金等を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、芯材として用いられる合金であれば、全て適用することができる。
なお、特に、Ｍｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｃｕ：０．０１質量％以上０．８質量％以下、Ｚｎ：０．０１質量％以上１質量％以下のうち少なくとも１種以上を含有することが好ましい。
以下に、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎの含有量を数値限定した理由について説明する。
【００３６】
［Ｍｇ：３質量％以上６質量％以下］
Ｍｇは、強度を向上させる効果がある。Ｍｇの含有量が３質量％未満では、強度増効果が小さくなりやすく、また、皮材方向へ十分な濃度勾配が形成されず、無電解ＮｉＰめっきを行う表面部のＭｇ濃度も低いため、研削後に行う無電解ＮｉＰめっきの前処理工程において疵がつきやすくなる。Ｍｇの含有量が６質量％を超えると、芯材の高強度化が進んで圧延時に割れ等の問題が発生しやすい。よって、Ｍｇの含有量は、３質量％以上６質量％以下の範囲とするのが好ましい。
【００３７】
［Ｃｕ：０．０１質量％以上０．８質量％以下］
Ｃｕは、めっき性に影響する元素である。芯材の表面は皮材により被覆されるが、端部は露出している。この芯材の端部における無電解ＮｉＰめっき性を高めるためには、Ｃｕの添加が有効である。Ｃｕの含有量が０．０１質量％未満では、前記の効果が期待できない。また、Ｃｕ含有量が０．８質量％を超えると芯材としての耐食性を大幅に低下させる。よって、Ｃｕの含有量は、０．０１質量％以上０．８質量％以下とするのが好ましい。
【００３８】
［Ｚｎ：０．０１質量％以上１質量％以下］
Ｚｎは、Ｃｕと同様にめっき性に影響する元素であり、芯材の端部における無電解ＮｉＰめっき性を高める効果がある。Ｚｎの含有量が０．０１質量％未満では、前記の効果が期待できない。また、Ｚｎが１質量％を超えて含有されてもこれ以上の効果は得られない。よって、Ｚｎの含有量は、０．０１質量％以上１質量％以下とするのが好ましい。
【００３９】
（鋳造工程）
鋳造方法としては、前記に説明した半連続鋳造法を用いることができる。
ここで、芯材用鋳塊２５の厚さＴ1（図３参照）は、２００〜７００ｍｍが好ましい。厚さＴ1が前記範囲外であると、アルミニウム合金基板のクラッド率が不適切なものとなりやすい。また、適宜必要に応じて、前記した皮材３５と重ね合わせる前に、研削機によって、表面に形成された晶出物や酸化物を除去するための表面平滑化処理を行ってもよい。このようにすることにより、平坦度を1ｍｍ以下／１ｍ長さ、望ましくは０．５ｍｍ以下／１ｍ長さ、表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．５μｍＲａとする芯材を得ることができる。表面粗度が前記範囲未満であると加工が困難となりやすく、平坦度および表面粗度が前記範囲を超えるとアルミニウム合金基板に密着不良が発生しやすくなる。
【００４０】
このようにして製造された芯材は、重ね合わせ工程において、スライスされた皮材と重ね合わせられる。
＜重ね合わせ工程＞
重ね合わせ工程Ｓ２では、図５（ａ）に示すように、前記工程で製造された芯材２６の両面に皮材３５を所定配置に重ね合わせて重ね合わせ材４０を製造する。重ね合わせ方法は、従来公知の、例えば、芯材２６および皮材３５の両端部をバンド掛けする方法が用いられる。バンド掛けする方法以外に溶接止めするなどの方法を用いても問題ない。
なお、重ね合わせたときの各隙間は、最大で１０ｍｍ以内、望ましくは、５ｍｍ以内とするのが好ましい。
【００４１】
＜均質化熱処理工程＞
このようにして製造した重ね合わせ材４０は、内部組織を均一化するため、および、熱間圧延を行いやすいように柔らかくするために均質化熱処理工程（Ｓ３）において、均質化熱処理を施す。
ここで均質化熱処理は，加熱前および昇温中に皮材中で析出あるいは粗大化したＭｇ−Ｓｉ系化合物を十分に固溶させるため５００〜５７０℃の範囲で４時間以上行うことが好ましい。
【００４２】
＜熱間圧延工程＞
熱間圧延工程Ｓ４は、図５（ｂ）に示すように、前記重ね合わせ材４０のバンドを切断し、重ね合わせ材４０を熱間圧延して冷間圧延前のアルミニウム合金板を製造するものである。ここで、熱間圧延方法は、従来公知の圧延法で行う。そして使用する圧延機は、図５（ｂ）では４段式圧延機５０を記載したが、図示しない、２段圧延機または４段以上の圧延機を使用してもよい。また、図５（ｂ）では１列のロールスタンドを備えた圧延機５０を記載したが、図示しない、複数列のロールスタンドを備えた圧延機を使用して、所定厚さのアルミニウム合金板が得られるまで、熱間圧延を繰り返し行ってもよい。
【００４３】
＜冷間圧延工程＞
このようにして製造されたアルミニウム合金板は、その後、冷間圧延工程（Ｓ５）において、冷間圧延処理を行う。冷間圧延処理としては、一例として、３０〜９９％の圧下率で行うことができる。
ここで、冷間圧延後の片面の皮材の厚さが３０〜１５０μｍであることが好ましい。
冷間圧延後の片面の皮材の厚さが３０μｍ未満であると、アルミニウム合金基板の表面に芯材が露出しやすくなるため、ＮｉＰめっき表面の平滑性が低下しやすく、１５０μｍを超えると、高純度地金を使用したアルミニウム合金の使用量が増加し、素材コスト面で不利になる可能性がある。
【００４４】
また、必要に応じて所望の機械的特性などを付与するために、常法により、熱処理（焼鈍処理）、歪み矯正処理、時効硬化処理などを行ったり、所定の形状に加工し、または所定の大きさに裁断等したりしてもよい。一例として、焼鈍処理として、冷間圧延前に行う荒焼鈍、冷間圧延間に行う中間焼鈍、最終冷間圧延後に行う最終焼鈍を連続炉またはバッチ炉で２００〜５００℃×０〜１０時間で行ったりすることを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、これらの処理によって得られる効果（機械的特性）を奏する限りにおいて、その条件を適宜変更できることはいうまでもない。
【００４５】
前記した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法で製造された磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性に優れているため、磁気ディスクの記録密度の向上等を図ることができる。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明の特許請求の範囲を満たす実施例の効果について、本発明の特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。
まず、表１に示す組成に調整した皮材用および芯材用のアルミニウム合金を溶解した後、不活性ガスの吹き込みにより脱水素処理を行い、鋳造して板厚５００ｍｍの鋳塊を製造した。製造した鋳塊の両面を面削した後、冷間圧延後の片面の皮材の厚さが表中の厚さになるように所定の板厚まで、皮材用鋳塊をスライスあるいは熱間圧延し、重ね合わせ前の皮材を作製した。一部のスライス材はスライス後の表面に面削（表面平滑化処理）を行い、また、一部については、スライス前に表１に示す温度で焼鈍（均質化熱処理）を行った。そして、皮材と芯材を重ね合わせて、重ね合わせ材とした後、５４０℃で８時間加熱して均質化熱処理し、最終板厚が３ｍｍになるように熱間圧延を行った後、最終板厚が１ｍｍになるまで冷間圧延した。
【００４７】
冷間圧延後、常法により３．５インチサイズに打抜き、３４０℃で３時間加圧焼鈍し、３．５インチタイプの磁気ディスク用アルミニウム合金基板（ブランク）を作製した。その後、砥石による研削加工（ＧＲ加工）により、両表面を各面１０μｍ鏡面加工し、ＧＲサブストレートを作製した。
【００４８】
こうして作製したＧＲサブストレートについて、まず、ＡＤ−６８Ｆで５０℃、５ｍｉｎの脱脂を行った後、ＡＤ−１０１Ｆで６８℃、２ｍｉｎの酸エッチングを行い、３０％硝酸でデスマットを行った。その後、ＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘで２０℃、３０ｓｅｃのジンケート処理を行い、一旦、３０％硝酸でＺｎを溶解させた後、再び２０℃、１５ｓｅｃのジンケート処理を行った。その後、ＨＤＸ−７Ｇ液を使用して、９０℃、２ｈの無電解ＮｉＰめっき処理を行い、片面１０μｍ厚さ程度のＮｉＰめっき膜を形成した。こうして得られたＮｉＰめっき基板の表面を研磨して、ＮｉＰめっきサブストレートを作製した。その後、ＮｉＰめっきサブストレートに３００℃、１ｈの焼鈍を行った。なお、前記のＡＤ−６８Ｆ、ＡＤ−１０１Ｆ、ＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘはめっき前処理液、ＨＤＸ−７Ｇ液はＮｉＰめっき液で、いずれも上村工業製のものを使用した。
【００４９】
前記のようにして得られたアルミニウム合金基板を対象として、以下の評価を行った。
＜生産性＞
生産性の評価は、皮材の作製時と重ね合わせ後の熱間圧延の合計パス数により行った。なお，皮材をスライスにより作製した場合には皮材作製時の熱間圧延はなくなるため、重ね合わせ材の熱間圧延のみの回数となる。評価基準は合計のパス数が１５パス以下のものを生産性に優れる（◎）、２０パス以下のものを生産性が良好（○）とし、２１パス以上のものを生産性が不良（×）とした。
【００５０】
＜ＮｉＰめっき膜表面の平滑性＞
ＮｉＰめっき膜表面の平滑性の評価は、ＮｉＰめっきサブストレートの表面に深さ１μｍ以上のピットもしくは高さ１μｍ以上のフクレが生じない場合はＮｉＰめっき膜表面の平滑性が良好（○）、生じた場合はＮｉＰめっき膜表面の平滑性が不良（×）とした。
なお、一部でＧＲ加工後に表面に芯材が露出し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性がやや不良であったものや、取り扱い時にキズが入りやすく、一部の基板でＮｉＰめっき後に欠陥が発生したものを（△）とした。
これらの評価結果を表１に示す。
なお、表１において、本発明の構成を満たさないもの等については、数値等に下線を引いて示す。
【００５１】
【表１】
2008001946.tif 000003
【００５２】
表１に示すように、実施例１〜４は、本発明の範囲であり、いずれの評価も良好であった。特に、実施例２、４は、鋳塊をスライスする前の焼鈍（均質化熱処理）の効果でスライス後の平坦度が良好であり、また、実施例３、４は、スライス後、面削（表面平滑化処理）を行っているため、芯材との密着性が良く、特に、熱間圧延の生産性に優れていた。
実施例５は、本発明の範囲であるが、皮材の板厚が規定より薄いため、一部の基板でＧＲ加工後に表面に芯材が露出し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性がやや不良であった。
実施例６は、本発明の範囲であるが、芯材中のＣｕ、Ｚｎが低いために、基板の端面においてめっきが不均一であった。また芯材中のＭｇが下限値未満であるため、皮材へのＭｇの拡散が少なく、皮材の強度が小さいため、表面にキズが生じやすかった。
【００５３】
比較例１は、皮材を熱間圧延により作成しているため、熱間圧延のパス数が多く、生産性が悪かった。比較例２は、皮材のＳｉが上限値を超えているため、粗大なＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物が発生し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。比較例３は、皮材のＦｅが上限値を超えているため、粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物が発生し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。比較例４は、皮材のＭｇが上限値を超えているため、酸化皮膜が厚くなり、圧着性が低下して、熱間圧延のパス数が増加したため、熱間圧延の生産性が悪かった。また、ＮｉＰめっき膜表面に熱間圧延時に発生したクラックに起因するピットが発生したため、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性も悪かった。
【００５４】
比較例５は、皮材のＣｕが上限値を超えているため、ＮｉＰめっき膜表面のノジュールの発生が多大となり、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。比較例６は、皮材のＺｎが上限値を超えているため、ＮｉＰめっき膜表面にピットが発生し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。比較例７は、皮材のＣｕ、Ｚｎが共に下限値未満であるため、ジンケート浴中のＺｎイオンをアルミニウム合金基板の表面へ均一に微細析出させる効果が得られず、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。比較例８は、Ｃｒが上限値を超えているため、粗大なＡｌ−Ｆｅ−Ｃｒ系金属間化合物およびＡｌ−Ｃｒ系金属間化合物が発生し、ＮｉＰめっき膜表面の平滑性が悪かった。
【００５５】
以上、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方法およびこの製造方法により製造された磁気ディスク用アルミニウム合金基板について説明してきたが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈しなければならない。また、本発明の技術的範囲は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において広く変更、改変することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】アルミニウム合金基板の構成を示す断面図である。
【図２】磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法のフローを示す図である。
【図３】皮材鋳造工程または芯材鋳造工程の概略を示す模式図である。
【図４】皮材をスライスする工程の概略を示す模式図である。
【図５】（ａ）は重ね合わせ材の構成を示す模式図、（ｂ）は熱間圧延工程の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｓ１ａ  溶解工程
Ｓ２ａ  鋳造工程
Ｓ３ａ  均質化熱処理工程
Ｓ４ａ  スライス工程
Ｓ５ａ  表面平滑化処理工程
Ｓ１ｂ  芯材製造工程
Ｓ２    重ね合わせ工程
Ｓ３    均質化熱処理工程
Ｓ４    熱間圧延工程
Ｓ５    冷間圧延工程
１      磁気ディスク用アルミニウム合金基板
２      芯材
３      皮材
１７    皮材用鋳塊
２５    芯材用鋳塊
２６    芯材
３５    皮材
４０    重ね合わせ材
【図１】
2008001946.tif 000004
【図２】
2008001946.tif 000005
【図３】
2008001946.tif 000006
【図４】
2008001946.tif 000007
【図５】
2008001946.tif 000008