[发明专利]一种机械式硬盘用高纯铝镁合金基板的压延加工方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工与控制技术领域，具体涉及一种机械式硬盘用高纯铝镁合金基板的压延加工方法。

背景技术

磁电子材料与器件是国际新材料开发及应用的热门方向，将磁存储技术及铝基材料相结合，开发磁存储用铝基电子材料，是当前乃至今后用于计算机存储的基础及相关材料发展的前提。硬盘用铝基片是铝基磁存储材料的重要发展方向，硬盘中的存储功能主要由其中的盘片实现，而盘片的性能取决于基片和磁涂层这两大主要制备技术的发展水平，两者相辅相成又相互影响，制约着硬盘的发展。

基片是数据存储的载体，大约共计80nm厚的涂层材料附着于基片上，如此薄的涂层会把基片表面原始状态原封不动的显现出来，这就要求基片的表面不能出现大于100nm的缺陷。同时，基片材料的抗拉强度要介于205-275N/mm²之间，屈服强度>80Mpa，伸长率>18％，晶粒尺寸<50μm，平面度<7μm，整个表面厚差要同时满足的以上的技术指标，要求在基片生产的所有环节(包括铸造、轧制、冲压、热处理、切削和研磨)都处于行业领先水平，其中的压延工序是决定此产品能否符合产品要求的重要工序。

在铝镁合金锭板材技术上，采用先进铝热连轧机组生产线，通过控制参数，获得产品厚度均匀及平面精确度高的板材产品。因铝镁合金属于中强度热处理不可强化的合金，通常采用预热处理、热轧、冷轧等步骤完成，其技术工艺较为成熟，铝加工企业都能够实现中低端板材产品的生产。目前，为冷轧机供坯主要有两种方法，一种是热轧法，一种是铸轧法。热轧法提供的坯料成分均匀、组织均匀致密、平整度高。作为铝板带生产大国的美国和日本采用的都是热轧供坯，其中热连轧供坯是制备制罐用铝板带、高精度PS版等的关键技术。

在压延工艺中能够代表技术水平的板材中，厚度为1.50mm的CTP板材，偏差控制在5％以下，要求最终产品的表面无缺陷、板材平整度＜0.6nm；厚度为0.24mm的罐板，偏差在4.1％左右。但对于对精整度要求更高的铝合金板材，全球能够生产的企业具有代表性的是日本神户制钢及日本古河，日本株式会社神户制钢所公布的专利包括：特开昭61-91352号公报、特开昭64-37-5725号公报、特开6002-241513号公报、特开平4-99143号公报、特开平2-205651号公报及神户制钢所在中国公开的专利(公开号：102465222A)、(公开号：103173666A)等均报道了硬盘用铝镁合金基片的制造方法及技术，他们通过控制工艺及参数，能够得到产品厚度为1.775mm，偏差在1.7％以下的高端铝镁合金板材产品，并实现稳定生产，属于高端铝镁合金工艺的全球领先水平，但未具体详尽说明或公开压延工序的相关技术。

其他各国及铝加工企业投入了大量的研发，但因其技术含量高、需要具备相关及配套设施、调整工艺等而增加了研发的难度。

发明内容

本发明提供了一种机械式硬盘用高纯铝镁合金基板的压延加工方法，将机械式硬盘用铝镁合金板锭进行压延后，能够得到符合加工要求的高纯铝镁合金板材。

一种机械式硬盘用高纯铝镁合金基板的压延加工方法，该方法包括以下步骤：

a.板锭铣面及预处理

采用常规的设备及工艺对板锭进行铣面，去除量15-25mm厚度，将铣面后的板锭放入立推式高温均热炉进行退火及保温处理，立推式高温均热炉上下左右及中间所配的热电偶为8-12个，以10-20℃/min的升温速率升温至520-580℃，板锭上下左右的表面温度在5℃以下的偏差范围内，保温5-10小时；

b.板锭热压延

开启轧机的乳液系统，保持轧辊及乳液温度不低于80℃，采用自动出料手臂将均热的板锭移至热压延传送带上，立即进行热压延工序，以防温度散失过快而影响热压延工序，

热轧温度520℃-580℃，终轧厚度14-20mm；终轧温度320℃-360℃，压延道次8-12次，下压量25-35mm，下压率在5％-30％，热压延整个工序操作时间10-15分钟，压延完成后放入均热炉中进行退火；热压延后的板带材晶粒尺寸100-120μm，厚差4-5％；

c.板锭温压延

开启轧机的乳液系统，同时保持轧辊、乳液、热压延基板的温度在70℃-90℃之间，开始温压延工序，下压率保持在10％-15％，压延速度3-6m/s，终轧厚度8-11mm；压延道次3-6次，压延完成后放入均热炉中进行退火；温压延后的板带材晶粒尺寸为60-90μm，厚差2-4％，平面度为150-200μm；

d.板锭冷压延