電鍍錫薄板知識

電鍍錫薄板知識華文明2009.11.25電鍍錫薄板知識鍍錫原板鍍錫板的概述鍍錫板的分類鍍錫工藝鍍錫板的檢驗鍍錫原板鋼坯熱軋冷軋鍍錫基板鍍錫原板鍍錫原板的性能：機(jī)械性能、成型性能、屈服現(xiàn)象和應(yīng)變時效、方向性、耐蝕性。鍍錫原板1.鋼坯用作鍍錫板的鋼種通常有沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼是脫氧程度最弱的鋼種，鋼錠夾雜物很少。但鋼錠內(nèi)部不同位置的成分差別大，所以機(jī)械性能波動較大，特別是鋼錠下半部在沸騰的過程中還容易產(chǎn)生粗大的夾雜物。鎮(zhèn)靜鋼是完全脫氧的鋼種。一般是用鋁作脫氧劑，這種鋼成分比較均勻，組織比較致密，所以深沖性能好。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，鍍錫技術(shù)發(fā)展最快的美、日等國，幾乎都是用連鑄鎮(zhèn)靜鋼來制作鍍錫基板。鍍錫原板2.熱軋從定義上來說，鋼錠或鋼坯在常溫下很難變形，不易加工，一般加熱到1100-1250oC進(jìn)行軋制，這種軋制工藝叫熱軋。熱軋，是以板坯（主要為連鑄坯）為原料，經(jīng)加熱后由粗軋機(jī)組和精軋機(jī)組制成帶鋼。從精軋最后一架軋機(jī)出來的熱鋼帶通過層流冷卻至設(shè)定溫度，由卷取機(jī)卷成鋼帶卷，冷卻后的鋼帶卷根據(jù)客戶的不同要求，經(jīng)過不同的精整作業(yè)線（平整、矯直、橫切或縱切）加工而成為鋼板、平整卷及縱切鋼帶產(chǎn)品。鍍錫原板3.冷軋冷軋，一般在開軋前是沒有加熱工序的。用熱軋鋼卷為原料經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行冷連軋，其成品為軋硬卷。由于連續(xù)的冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降，基本不具備加工性能。鍍錫原板4.鍍錫基板的化學(xué)成分鍍錫基板用鋼大多采用低碳軟鋼，含碳量一般為0.03%～0.13%。在連鑄技術(shù)發(fā)展以前，大多采用模鑄沸騰鋼和壓蓋鋼。這些鋼雖然鋼錠表面質(zhì)量好，可軋制鍍錫基板，但由于鋼錠澆鑄和凝固過程中存在成分偏析及在軋制方向和寬度方向上機(jī)械性能差異大，不能用作高深沖成形性能的鍍錫基板。自70年代連鑄技術(shù)取得迅速發(fā)展以后，由于連鑄板坯化學(xué)成分均勻，偏析小，機(jī)械性能波動小，適合于提高鍍錫板的外形質(zhì)量和成形穩(wěn)定性。目前鍍錫板用鋼基本上都已連鑄化了。鍍錫板用鋼的化學(xué)成分按ASTMA623標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可分成L，MR，MC，D型4種，其化學(xué)成分見表1。表中所列各種元素百分比含量都是最大值，實際含量通常要低得多。其中L型鋼殘留元素(Cu、Ni、Cr、Mo及其它元素)成分特別少，具有極優(yōu)良耐蝕性，MR型殘留元素成分較寬，耐蝕性好，用作一般的食品容器，MC型含P量較高，起到增加強(qiáng)度的作用，用于對強(qiáng)度有要求而對耐蝕性要求不高的用途，D型是鋁鎮(zhèn)靜鋼，在深沖加工或經(jīng)受容易產(chǎn)生拉伸應(yīng)變紋情況下使用。還有一種N型鋼，是在L、MR、MC鋼中加氮來提高強(qiáng)度的鋼種，另外，美國、日本一些鍍錫專業(yè)廠采用連鑄法也生產(chǎn)了鍍錫板用的準(zhǔn)沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼。隨著鍍錫板生產(chǎn)技術(shù)的提高，涂料耐蝕性的開發(fā)。用戶為了降低成本，一些對耐蝕性要求較低的產(chǎn)品開始使用普通冷軋鋼板SPCC、SPCD做鍍錫板基板。鍍錫原板

基板成分表鋼種化學(xué)成分、﹪、不大于CSiMnSPCuNiCrMoD0.120.0300.600.050.0200.200.150.100.05L0.130.0300.600.050.0150.060.040.060.05MR0.130.0300.600.050.0200.200.200.100.05MC0.120.0300.700.050.150.20SPCC0.120.050.50.0350.035SPCD0.100.030.450.0300.035N在上述L、MR、MC型鋼中加入至少0.007％N而成鍍錫原板2、鍍錫基板的軋制酸洗：酸洗的目的是為了除掉熱軋時在帶鋼表面生成的氧化鐵皮。冷軋：把較厚度在2-3mm的熱軋卷軋制到厚度在0.15-0.55mm的軋硬卷。脫脂：在冷軋過程中要用潤滑油潤滑，因此冷軋后的帶鋼表面就粘附有油脂和其他異物，通過脫脂去除。退火：為了消除冷軋帶鋼的加工硬化，達(dá)到理想的機(jī)械性能，所以必須對帶鋼進(jìn)行退火。退火方式有連續(xù)退火（CA）、罩式退火（BA）。平整：通過冷軋而變成纖維狀組織的帶鋼，在退火中由于再結(jié)晶而變?yōu)榫哂行碌慕Y(jié)晶組織的帶鋼。通過平整消除帶鋼明顯的屈服平臺；改善帶鋼表面的平坦度；調(diào)整帶鋼硬度。二次冷軋（DR）：是將退火后的帶鋼再進(jìn)行壓下率為20-50％的第二次冷軋。提高帶鋼硬度。鍍錫原板一次冷軋板硬度JISG3303-2008規(guī)定調(diào)質(zhì)度代號硬度（HR30T）目標(biāo)允許范圍T-25353±5T-2.55555±5T-35757±5T-3.55959±5T-46161±5T-56565±5鍍錫原板二次冷軋（DR）調(diào)質(zhì)度JISG3303-2008規(guī)定調(diào)質(zhì)度HR30T值目標(biāo)值DR873±573DR976±576DR9M77±577DR1080±580鍍錫原板

硬度表示方法及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)度代號對照表標(biāo)準(zhǔn)號GB／T2520-2008JISG3303-2008ASTMA623M-06aDINEN10202-2001ISO11949-1995調(diào)質(zhì)度代號T-1T-1T-1(T49)TS230TH50+SET-2T-2T-2(T53)TS245TH52+SET-2.5T-2.5TS260TH55+SET-3T-3T-3(T57)TS275TH57+SET-4T-4T-4(T61)TH415TH61+SET-5T-5T-5(T65)TH435TH65+SE鍍錫原板

原板粗糙度的代號及標(biāo)準(zhǔn)對照一次冷軋Ra（μm）GB/T2520-2008JISG3303-87POSCOQ/BQB451-2004光亮表面0.2~0.4BBBFB石紋表面0.4~0.6RRRXR銀光表面1.0~1.8SMD5、D7S二次冷軋0.4~0.6RRRX、RDR鍍錫板的概述1、什么是鍍錫板鍍錫薄鋼板簡稱鍍錫板，俗稱馬口鐵，是在薄的低碳鋼板上鍍錫而制成的產(chǎn)品。用熱浸工藝生產(chǎn)出的鍍錫板稱熱浸鍍錫板，用電鍍工藝生產(chǎn)出的鍍錫板稱電鍍錫板。由于鍍錫板約98~99.8﹪的重量是鋼板，所以它是屬于冶金產(chǎn)品的涂層鋼板品種。鍍錫板的概述2、鍍錫板的用途現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的鍍錫板通常是兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板，它集鋼的強(qiáng)度和成形性與錫的耐蝕性、焊接性和外觀于一體。鍍錫板廣泛用于食品工業(yè)及各種作容器、沖壓制品、包裝材料的非食品工業(yè)，如食品罐，噴霧罐，瓶蓋，含氣飲料罐，包裝材料及非包裝材料(家電、玩具、文具、工程)。鍍錫板的概述3、錫的特性鍍錫板的特性在很大程度上決定于錫的特性。錫是具有輕微淡蘭色的銀白色金屬，原子量118.7，比重7.28熔點2320C在大氣中不變色，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定。鍍錫板能經(jīng)久地保持錫的金屬光澤。錫是柔軟的金屬，所以用鍍錫板進(jìn)行加工制罐時，錫層不致開裂脫落。鍍錫板的概述錫的化合物無毒，有少量的錫溶解于食品中時，對食品的色澤、滋味、營養(yǎng)價值以及對人的健康都無不良影響。錫有良好的釬焊性能，所以鋼板在鍍錫后很容易進(jìn)行錫焊，用鍍錫板制作罐頭容器及其它容器時就很容易加工。鍍錫板形狀平整，光亮如鏡，很容易進(jìn)行涂印和印刷。鍍錫板的概述4、錫的化學(xué)成分市場上銷售的錫純度大多在99~99.95﹪之間，雜質(zhì)主要有鉛、砷、銻、鉍、銅、鐵、硫等。生產(chǎn)鍍錫板用的金屬錫，其質(zhì)量必須符合國際標(biāo)準(zhǔn)GB728中二號錫以上。錫化學(xué)成分表品號特1號一號二號三號錫不?。ī嚕?9.9599.9099.7599.56雜質(zhì)含量不大于﹪鉛0.030.050.080.3砷0.0030.0150.020.02銻0.0050.0150.050.05鉍0.0030.0150.050.05銅0.0040.010.010.03鐵0.0040.0070.010.02硫0.0010.0010.010.01鍍錫板的概述5.鍍錫板的構(gòu)造鍍錫板是由鋼基板、鍍錫合金層、錫層、氧化膜、油膜組成。如圖鍍錫板的分類按生產(chǎn)方式按鋼基按退火方式按表面外觀按鍍錫量按鈍化種類按表面質(zhì)量鍍錫板的分類鍍錫量在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中鍍錫板的尺寸都是以毫米為單位來表示的。但在以往的世界貿(mào)易中，習(xí)用于“基板箱的重量”（磅／基箱）為單位表示厚度，用英吋來表示尺寸。所謂基本箱，是一種面積單位，即尺寸為14吋x20吋（356毫米x508毫米）的鍍錫板112張稱為1基本箱，其面積為31360吋2鍍錫板的分類鍍錫量通常是以一定面積的鍍錫原板上所鍍上的錫的重量來表示的。在我國的標(biāo)準(zhǔn)中通常以每一平方米的錫重量克整（克／米2)來表示鍍錫量。但歷史上慣例用每一基本箱鍍錫板兩面上所鍍上的錫的重量（磅）乘100所得的數(shù)字作為鍍錫量的牌號。例如鍍錫量為1磅／基本箱，等于鍍錫量牌號100#，0.75磅／基本箱等于鍍錫量牌號75#，等等。鍍錫板的單面鍍錫量11.2克／米2相當(dāng)于1磅／基本箱，8.4克／米2相當(dāng)于0.75磅／基本箱，以此類推。鍍錫板的分類

各種鍍錫量規(guī)格表鍍錫板種類慣用牌號鍍錫量最小平均鍍錫量磅／基本箱克／米等厚鍍錫層鍍錫板差厚鍍錫層鍍錫板25#0.252.8／2.84.950#0.55.6／5.610.575#0.758.4／8.415.7100#111.2／11.220.275#／25#8.4／2.87.85／2.25100#／25#11.2／2.810.1／2.25100#／50#11.2／5.610.1／5.05135#／50#15.1／5.613.4／5.05鍍錫板的分類表面外觀由鋼基的表面外觀和鍍錫層是否軟熔這兩因素共同決定。光亮表面（B）：在具有極細(xì)磨石花紋的光滑表面的原板上鍍錫，然后進(jìn)行錫層軟熔處理得到的有光表面。粗糙表面（R）：在具有一定方向性的磨石花紋表面的原板上鍍錫，然后進(jìn)行錫層軟熔處理得到的有光表面。銀色表面（S）：在具有粗糙無光澤表面的原板上鍍錫，然后進(jìn)行錫層軟熔處理得到的有光表面。無光表面（M）：在具有一般無光澤表面的原板上鍍錫，然后不進(jìn)行錫層軟熔處理的無光表面。鍍錫板的分類鈍化種類重鉻酸鈉陰極處理(CE)或稱311法。重鉻酸鈉浸漬處理(CP)或稱300法。電鍍錫工藝1.電鍍錫線分類電鍍錫機(jī)組按其電解液種類的不同，可分為酸性法、鹵素法及堿性法。酸性法以弗洛斯坦型(簡稱F型)應(yīng)用最普遍，以硫酸錫作為電解液，是由美鋼聯(lián)開發(fā)的。酸性法中以氟硼酸鹽作為電解液的是德國拉色斯坦型作業(yè)線。我國武鋼引進(jìn)的也是這種作業(yè)線。鹵素型(簡稱H型)多數(shù)集中于美國，其電鍍液是采用氯化亞錫和堿金屬氟化物的水溶液并以蔡酚磺酸或聚氧乙稀類化合物作添加劑。堿性法(簡稱A型)以錫酸鈉為電解液，由于工藝陳舊，耗電大(電鍍時由Sn4+～Sn，電流效率低，已大部分被淘汰。電鍍錫工藝2.電鍍錫工藝流程化學(xué)脫脂→1#噴淋刷洗→電解脫脂→2#噴淋刷洗→電解酸洗→3#噴淋刷洗→2#對中機(jī)構(gòu)→電鍍錫→1#熱風(fēng)烘干→軟熔→淬水→電解鈍化→2#熱風(fēng)烘干→靜電涂油→電鍍錫工藝3.前處理前處理工藝由化學(xué)脫脂、電解脫脂、電解酸洗3部分組成。化學(xué)脫脂：帶鋼通過浸漬化學(xué)脫脂和刷洗后，可除去約95％的油污。電化學(xué)脫脂：采用中間導(dǎo)體法進(jìn)行電解脫脂，帶鋼經(jīng)過電解脫脂和刷洗后除去全部的油脂。酸洗：采用中間導(dǎo)體法進(jìn)行電解的方法除去帶鋼表面的氧化物和活化帶鋼表面。電鍍錫工藝4.電鍍電鍍錫反應(yīng)原理如下：

Sn陽極不斷溶解，以Sn2+進(jìn)入溶液，Sn2+到達(dá)并沉積在帶鋼上。陽極反應(yīng)：Sn-2e→Sn2+陰極反應(yīng)：Sn2++2e→Sn應(yīng)說明，作為陰極的帶鋼表面上除了發(fā)生Sn2+得到電子還原為錫原子的過程外，還有許多錫原子結(jié)晶為錫晶粒的過程，這兩部分稱為錫的沉積過程。電鍍錫工藝5.回收1#回收的作用主要是清洗帶鋼表面鍍液，回收鍍液。2#回收也是清洗帶鋼表面鍍液，還作軟熔助熔劑用。助熔劑處理：為了避免在軟熔淬火時發(fā)生剩余電解液中錫鹽的水解，為了降低熔融錫的表面張力，使錫層能夠均勻分布于帶鋼表面上。電鍍錫工藝6.軟熔在常規(guī)采用弗洛斯坦溶液快速電鍍錫的錫層中存在著大量的孔隙,因而要對其進(jìn)行軟熔處理。.軟熔的目的是使鍍錫層在瞬間熔化，由此獲得光亮的無針孔的錫層。帶鋼加熱方法有電阻加熱法、感應(yīng)加熱法以及電阻＋感應(yīng)組合加熱法3種。電阻軟熔裝置由導(dǎo)電輥、馬弗爐和水淬槽組成。F型大部分采用電阻加熱法，帶鋼在2個導(dǎo)電輥之間加熱，鍍錫層被瞬時熔化，在鋼基板表面生成一層很薄的鐵錫合金，形成光亮的表面。感應(yīng)軟熔是帶鋼從感應(yīng)線圈中通過，感應(yīng)線圈中的電流使帶鋼溫度迅速升高，感應(yīng)線圈所用的電流頻率為100～200kHz的高頻。頻率過高，表面效應(yīng)比較敏感，不易控制。帶鋼的加熱溫度，是通過調(diào)節(jié)加在感應(yīng)線圈上的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的。感應(yīng)軟熔與電阻軟熔配合使用。電阻軟熔做基礎(chǔ)加溫，即加溫到錫的熔點232℃下某點（如200℃），由感應(yīng)式加熱快速升溫到錫熔點以上。達(dá)到軟熔目的。電鍍錫工藝7.淬水防止軟熔后錫層在高溫下迅速氧化而進(jìn)行淬水處理。鍍錫層在軟熔過程中，由于助熔劑中的二價錫離子的存在，會因溫度上升產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成四價錫離子，同時錫原子被加熱生成氧化亞錫，并同時生成四價錫離子。由于四價錫離子的存在，淬水槽的水需要不斷更換。同時新注入的軟化水還起冷卻調(diào)節(jié)水溫的作用。電鍍錫工藝8.鈍化處理鍍錫板經(jīng)軟溶、淬水處理后，在鋼帶錫層表面形成了一層SnO和SnO2膜.由于SnO是不穩(wěn)定的氧化物，不具耐蝕性，需要進(jìn)行鈍化處理。鈍化的目的是使錫層表面形成一層含鉻水合氧化物的鈍化膜。鈍化膜不僅能有效地控制SnO的生成，而且還能提高鍍錫板的抗硫性能和防止加熱變色。鍍錫板鈍化處理時，將鍍錫板浸入鈍化液中，以鍍錫板作陰極接通直流電，在電流作用下，Na2Cr2O7的Cr6+被還原成Cr3+，部分生成金屬鉻。生成的Cr3+立即生成穩(wěn)定的水合鉻離子〔Cr(H2O)6〕2-,這種鉻合物與溶液中被還原的金屬鉻一起沉積于馬口鐵表面。電鍍錫工藝9.涂油為了保證鍍錫板在高速的制罐生產(chǎn)線中具有良好的可加工性能，防止擦傷鍍錫板表面，必須在表面涂上一層很薄卻十分均勻的油膜。油膜