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公開番号2025049971
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158515
出願日2023-09-22
発明の名称アルミニウム二次合金、磁気ディスク用アルミニウム基板、及びアルミニウム二次合金の製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類C22C 21/06 20060101AFI20250327BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】リサイクル性の高い磁気ディスク基板が得られるアルミニウム二次合金、これを用いて得られる磁気ディスク用アルミニウム基板、及びアルミニウム二次合金の製造方法を提供する。
【解決手段】原料の少なくとも一部にアルミニウム廃材を含むアルミニウム二次合金であって、Mg、Fe、Zn、NiおよびPを含み、前記Mg:3.0質量%～15質量%、前記P:0.1質量ppm～25質量ppmである、アルミニウム二次合金。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
原料の少なくとも一部にアルミニウム廃材を含むアルミニウム二次合金であって、
Ｍｇ、Ｆｅ、Ｚｎ、ＮｉおよびＰを含み、
前記Ｍｇ：３．０質量％～１５質量％、
前記Ｐ：０．１質量ｐｐｍ～２５質量ｐｐｍである、アルミニウム二次合金。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
さらに、Ｓｉを含み、
前記Ｓｉ：０．１質量％以下である、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項３】
さらに、ＣｒおよびＭｎを含む、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項４】
前記Ｎｉ：０．５質量％～１０質量％である、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項５】
前記Ｆｅ：０．０１質量％～３．０質量％である、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項６】
前記Ｚｎ：０質量％超～１．５質量％である、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項７】
さらに、Ｂｅ：３質量ｐｐｍ～５０質量ｐｐｍを含む、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項８】
前記アルミニウム廃材が、磁気ディスク用アルミニウム基板の製造工程中で生じる端材、磁気ディスクを製造する際に生じるＮｉ－Ｐめっきを処する前の端材、廃ディスク基板から選択される少なくとも１種から選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項９】
再生塊である、請求項１～８のいずれか１項に記載のアルミニウム二次合金。
【請求項１０】
溶湯である、請求項１～８のいずれか１項に記載のアルミニウム二次合金。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム二次合金、磁気ディスク用アルミニウム基板、及びアルミニウム二次合金の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウムは、リサイクル性に優れた金属材料とされており、アルミ缶やダイカスト製品を始めとするアルミニウム展伸材からなる多くのアルミニウム製品は廃却後再溶解されて新しい製品へリサイクルされる。しかしながら、廃却後のアルミニウム製品には不純物が付着しており、リサイクルを繰り返すことで不純物元素の濃度が次第に増加することから、より成分規格の緩い製品へカスケードリサイクルされることが一般的である。
【０００３】
ハードディスク基板材についても同様で、使用済み基板表面には亜鉛処理、Ｎｉ－Ｐめっき処理がなされている。これらを個別に除去することは一般に難しいため、上記の例にもれずカスケードリサイクルされていると推定される。
【０００４】
また、アルミニウム製品の用途拡大に伴い、現在ＪＩＳ規格で規定されていない新合金が開発されつつある。ディスク材においても、剛性を付与するために遷移金属元素（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ等）を積極的に添加した材料が開発されている（特許文献１）。これらは不純物濃度が高いため、スクラップを利用できる期待があるが、スクラップに起因して設計外の元素が混入すると、品質に悪影響を及ぼす。例えば、ＪＩＳＡＣ３Ａ合金において、溶解原料にＰが高濃度含まれていると、共晶Ｓｉ相が粗く鉄系化合物を粗大化させ、機械特性も低下する（非特許文献１）。そのため、高品質を維持するためには溶解原料成分の厳密な管理が重要である。
【０００５】
磁気ディスク用アルミニウム基板は、ＪＩＳ５０８６合金をベースにしているものが主流であるが、廃ディスク基板表面にはＮｉ－Ｐめっき処理がなされているため、高濃度のＰが含まれる。これをそのまま再生材として配合した場合、ＰがＦｅ等を含む遷移金属系化合物の粗大化や機械特性の低下を招く、あるいはＰを含有する化合物が介在物として懸濁するリスクがある。そのため、回収した廃ディスク基板をそのまま原料として使用できない問題がある。
【０００６】
アルミニウム溶湯から不純物を取り除く方法としては、例えば、特許文献２には、溶湯温度６５０～８５０℃でＰ及び／又はＳｂを含有するアルミニウム溶湯にＭｇ添加及び塩素ガスの吹き込みを行うことで、Ｐ及び／又はＳｂを除去する方法が記載されている。
特許文献３には、不純物を含むアルミニウム又はアルミニウム合金溶湯中に、Ｍｇ又はＭｇ合金を添加する工程と、上記添加工程後の溶湯を４７０℃以上５０℃以下の温度範囲で保持する工程と、上記保持工程で生成された金属間化合物を上記溶湯から分離する工程とを備える不純物除去方法が記載されている。
特許文献４には、脱リン用フラックスを用いて鋳造用アルミニウム合金の溶湯からリンを除去する方法が記載されている。
特許文献５には、溶湯を７００～８５０℃で３時間以上保持することでリンを除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第７１３２２８９号公報
特許第３５２４５１９号公報
特開２０１９－１８３２６５号公報
特開２０２０－００７６３０号公報
特開２０２３－０３２３６３号公報
【非特許文献】
【０００８】
大城ら、軽金属，４７（１９９７），３４１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２の方法は、Ｐ濃度の低減に必要な塩素量が多く、環境負荷が大きいという問題がある。
特許文献３の方法は、Ｐについての適用性は不明である上、不純物除去後の溶湯中のＭｇ濃度が高く、磁気ディスク用アルミニウム基板への適用が難しい場合がある。
特許文献４の方法は、Ｍｇを含まない溶湯に対して有効であるが、Ｐ除去後にＮａ成分を低減する工程が必要であり、効率的でない場合がある。
特許文献５の方法は、溶湯を高温で長時間保持する必要があり、処理に必要なエネルギーが大きく生産性が低くなる場合がある。
【００１０】
従って、Ｎｉ－Ｐめっきが施された廃ディスク基板をＡｌ－Ｎｉ合金として活用するためには、機械特性を低下させるリスクの高いＰを効果的に除去する技術が望まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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