Способ получения подложки из сплава на основе алюминия для носителя магнитной записи

 

Сущность изобретения является способ получения подложки из сплава на основе алюминия для носителя магнитной записи. Литые заготовки подвергают горячему прессованию при 450 550°С, затем отжигают прессованные полуфабрикаты при температуре 450 550°С с выдержкой в течение 4 16 ч и последующим охлаждением в воде. Полуфабрикаты подвергают горячей прокатке при 350 450°С с суммарной степенью деформации ≥ 70% при температуре окончания прокатки 250°С. Затем листы подвергают холодной прокатке с суммарной степенью деформации ≥ 80% проводят предварительный отжиг при 150 250°С и времени выдержки 1 5 ч, вырубают диски и их окончательно отжигают при 250 400°С с выдержкой 1 5 ч. Способ обеспечивает получение подложек для носителей магнитной записи с однородной мелкозернистой структурой и равномерным распределением дисперсных частиц интерменталлидов. 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно электронного и может быть использовано при производстве подложек на основе алюминия для носителя магнитной записи.

В настоящее время в промышленности для изготовления подложек для магнитной записи широко используются алюминиевые сплавы. Одним из основных требований, предъявляемых к подложке является наличие в ней мелкозернистой структуры (размер зерна ≅ 20 мкм) с равномерным распределением в матрице сплава мелких частиц вторых фаз (≅ 2 мкм).

В промышленности известны ряд способов изготовления подложек из алюминиевых сплавов (см. заявки Японии N 63-96254 от 14.10.86, N 3100146 от 13.09.89, патент США N 4284437 от 18.08.81), в которых сплав разливают непрерывным способом в полосу толщиной 5-10 мм, отжигают и прокатывают вхолодную до конечного размера, затем проводят рекристаллизационный отжиг. Но ввиду сложности технологического процесса (литье полосы) и недостаточной степени деформации при холодной прокатке, структура в подложках получается неоднородной с включениями крупных интерметаллидов (до 9 мкм), что является неприемлемым для получения магнитного диска со сверхплотной магнитной записью.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является патент ГДР N 276305 от 19.10.88, кл. 45 h 59/00, по которому непрерывным способом отливают цилиндрическую заготовку, которую разрезают на пресс-блоки, нагревают до температуры 450-500^оС, выдерживают 4-6 часов и выдавливают полосу толщиной 7-15 мм, затем прокатывают ее в холодную до конечного размера (2-2,5 мм) и отжигают.

Однако, такой технологический процесс не позволяет получить значения структурных характеристик в пределах указанных выше (зерно ≅ 20 мкм, интерметаллиды ≅ 2 мкм). Добиться же измельчения частиц интерметаллидов при условии сохранения мелкозернистой структуры в заготовках путем повышения температуры отжига слитков или увеличением времени выдержки практически невозможно. Это обусловлено тем, что литая структура сплава имеет в своем составе легкоплавкую эвтектику и повышение температуры отжига приведет к местному оплавлению, а увеличение времени выдержки вызывает значительный рост зерна, который, несмотря на последующие технологические переделы, создает большую разнозернистость в готовых подложках.

Целью настоящего изобретения является получение подложек из алюминиевого сплава с однородной мелкозернистой структурой и равномерным распределением дисперсных частиц интерметаллидов.

Поставленная цель достигается тем, что в известный способ, включающий горячее прессование, холодную прокатку и рекристаллизационный отжиг, дополнительно вводят операции отжига прессованных полуфабрикатов, горячую прокатку и предварительный отжиг холоднокатаных листов. Весь технологический процесс изготовления подложки жесткого магнитного диска имеет следующий вид: 1. Горячее прессование литых заготовок при температуре 450-550^оС. 2. Отжиг прессованных полуфабрикатов при температуре 450-550^оС с выдержкой при ней в течение 4-16 ч с последующим охлаждением в воде. 3. Горячая (Т 350-450^оС) прокатка листов с суммарной степенью деформации ≥ 70% при температуре окончания прокатки ≥250^оС. 4. Холодная прокатка листов с суммарной степенью деформации ≥ 80% 5. Предварительный отжиг листов при температуре 150-250^оС с временем выдержки при ней в течение 1-5 ч. 6. Вырубка дисков. 7. Окончательный отжиг дисков при температуре 250-400^оС с временем выдержки при ней в течение 1-5 ч.

Прессование слитков разбивает литую структуру и дробит на более мелкие частицы интерметаллиды, что при последующей термообработке полуфабрикатов облегчает их растворение в матрице сплава.

Дальнейшая горячая и холодная обработка давлением с большими степенями деформации обеспечивает хорошую проработку металла и, как следствие этого, дает возможность получать в готовых дисках однородную структуру.

Введение предварительного отжига позволяет снизить скорость рекристаллизации и склонность к росту зерна при окончательном отжиге дисков.

Совокупность предлагаемых известных операций технологического процесса позволяет получить новых технический результат, а именно мелкозернистую рекристаллизованную структуру с равномерным распределением дисперсных частиц интерметаллидов в подложке жесткого магнитного диска.

П р и м е р. Из алюминиевого сплава состава (мас.доля): Mg 3,0-5,0 Be 3^.10^-4-3^.10^-3 Mn 0,02-0,06 Cr 0,02-0,06 Ti 0,02-0,06 Zr 0,02-0,06 V 0,02-0,06 Fe 0,01 Si 0,01 Cu 0,01 Al остальное были изготовлены две партии подложек жестких магнитных дисков. Одна партия по предлагаемому способу и для сравнения вторая по известной технологии.

Данные металлографического контроля обеих партий представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ изготовления подложек из алюминиевого сплава для носителей магнитной записи позволяет получать заготовки с мелкозернистой структурой и равномерно распределенными частицами интерметаллидов размером не более 2 мкм.

Такая структура основы жесткого магнитного диска дает возможность изготавливать диски со сверхвысокой емкостью и плотностью записи.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ, включающий горячее прессование, холодную прокатку и рекристаллизационный отжиг, отличающийся тем, что после горячего прессования проводят отжиг прессованных полуфабрикатов и горячую прокатку, а после холодной прокатки предварительный отжиг холоднокатанных листов.

РИСУНКИ

Рисунок 1