一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板及其制造方法，主要解决现有冷轧薄镀层镀锡钢板在生产、运输以及制成罐后长期储存过程中易发生锈蚀的技术问题。制造方法包括：对厚度为0.17～0.23mm、屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，硬度HR30T为57～65，粗糙度为Ra0.20～0.34µm的冷轧连续退火平整镀锡基板进行电镀锡、钝化、卷取得到成品后包装，在第一电镀槽只对带钢进行预浸活化，电镀段带钢速度为250~350m/min；钝化工艺为双槽电化学钝化，钝化液PH值为3.50～3.95；成品卷包装温度为10～30℃。本发明专利技术产品主要用于制作食品饮料罐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷轧镀锡钢板及其制造方法，特别涉及一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板及其制造方法，属于铁基合金

技术介绍
冷轧镀锡钢板具有坚固、美观、成形性好等诸多优点，镀锡层能提供美丽的金属光泽；同时，锡的化合物无毒无害，对食品内容物的色泽、营养价值及人体健康均无不良影响；因此，冷轧镀锡钢板被广泛用于食品饮料的包装。冷轧镀锡钢板的镀镀层厚度一般为1.1~11.2g/m2，其中冷轧薄镀层镀锡钢板以1.1~2.8g/m2为代表，镀锡板镀层厚度的增加可以提高钢板表面锡层覆盖的致密性，从而在一定程度上提高耐锈蚀能力，然而，随着锡资源的日益减少，以及包装行业竞争的日益激烈，镀锡层减薄成为包装行业提高竞争力的主要手段之一。相对于厚镀层来说，薄镀层镀锡板表面或多或少存在一定的漏铁点，在生产、运输以及长期储存过程中极易发生锈蚀，尤其是在海运以及潮湿气候中会加重镀锡板的腐蚀，因此要不断提高镀锡板质量来提高其耐腐蚀性能，以满足长保质期食品罐的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板及其制造方法，解决现有技术中冷轧薄镀层镀锡钢板在生产、运输以及制成罐后长期储存过程中易发生锈蚀的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板，其电镀前基板的化学成分重量百分比为：C：0.04%～0.07%，Si≤0.04%，Mn：0.20%～0.35%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cu≤0.01%，Alt：0.02%～0.05%，N≤0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，延伸率≥10%，基板硬度HR30T为57～65，表面粗糙度为Ra0.20～0.34um。一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板，其上下表面镀层镀锡量为1.0～3.0g/m2，钝化膜中总铬含量4.0～6.0g/m2，孔隙率为5～8mg/dm2。一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板的制造方法，该方法包括：对厚度为0.17～0.23mm的冷轧连续退火平整镀锡基板进行电镀锡、钝化、卷取得到成品后包装，其中，所述冷轧连续退火镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.04%～0.07%，Si≤0.04%，Mn：0.20%～0.35%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cu≤0.01%，Alt：0.02%～0.05%，N≤0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述冷轧连续退火平整镀锡基板的屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，延伸率≥10%，基板硬度HR30T为57～65，基板表面粗糙度Ra0.20～0.34um。所述电镀锡步骤具体为，在第一电镀槽对带钢只进行预浸活化（不进行电镀），带钢在镀液中的润湿时间为1.5~2S，在其余电镀槽对带钢进行电镀锡，电镀段带钢速度为250~350m/min，电镀液为甲基磺酸镀液，电镀电流密度10～20A/dm2，其余工艺参数为现有常规工艺参数。所述钝化步骤为双槽电化学钝化，钝化温度为40～50℃，重铬酸钠钝化液PH值为3.50~3.95、浓度为25~30g/L。所述包装步骤为成品钢卷在10℃~30℃进行包装。本专利技术方法关键工艺参数选择的理由如下：1、电镀前冷轧连续退火平整镀锡基板的粗糙度申请人经过反复试验发现，相同条件的镀锡基板，随着表面粗糙度增加，电镀锡后耐蚀性下降，镀锡基板粗糙度为Ra0.20~0.34μm，其耐蚀性最佳，因为，随着板面粗糙度上升，钢带比表面成倍增加，在进行电镀锡时，相同电流条件下，钢带上的真实电流密度小于设定值。实际生产中，若电流密度控制不当，将会引起电解除油效率降低、电镀电流效率降低，导致低锡量镀层漏镀等问题。经综合考虑，本专利技术设定食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板镀前基板的表面粗糙度为Ra0.20~0.34μm。2、电镀工序参数的控制本专利技术采用甲基磺酸镀液，第一个电镀槽进行预浸活化，采用保护极板的基础电流为100~220A（不电镀时基础电流100~220A,电镀时电流1500~4000A），这是因为高速电镀机组的设计速度都在200m/min以上，在这个速度下，带钢在镀液中润湿时间＜0.01S，而带钢在镀液中润湿不良会导致电镀锡过程漏镀或者镀层不均匀，从而降低成品耐蚀性。本专利技术采用在第一电镀槽对带钢只进行预浸，带钢在镀液中的润湿时间为1.5~2S，在其余电镀槽对带钢进行电镀锡的工艺，可以让带钢与镀液充分润湿，达到带钢镀前活化的效果，从而提高后续电镀锡过程中锡层析出的均匀性与致密性。本专利技术设定电镀段带钢速度250~350m/min，电镀电流密度为10~20A/dm2，是申请人经过反复试验研究，发现在此工艺条件下，薄镀层镀锡板沉积的锡层最为致密且晶粒大小较为均匀，经联合软熔得到的镀锡板锡层和合金层最优。3、钝化工序参数的控制钝化液浓度、温度和钝化液PH值：钝化主要目的是提高镀锡板耐蚀性，镀锡板钝化工艺采用重铬酸钠阴极电化学钝化，在镀锡板表面形成三价铬转化膜，以Cr2O3和Cr(OH)3为主，该钝化膜层能起到填孔作用，在一定程度上填补镀锡板表面的漏铁点。通过提高三价铬转化膜厚度，来提高薄镀层镀锡板耐锈蚀能力。本专利技术采用双槽电化学钝化，申请人多年研究，发现钝化温度为40～50℃，重铬酸钠钝化液浓度为25~30g/L、PH值为3.50~3.95时，钝化膜厚度与致密度处于最优水平，为镀锡板表面的漏铁点起到填孔作用，从而提高薄镀层镀锡板耐锈蚀能力。4、包装工序参数的控制冷轧镀锡钢板卷取后温度为60~70℃，如果卷取后后立即包装，部分水汽会被包裹在包装材料形成的空间中，镀锡板卷温度下降后，会有水汽释放于包装空间中，对镀锡板造成腐蚀隐患；本专利技术设定，冷轧镀锡钢板卷取成品的包装温度为10℃~30℃。本专利技术得到的食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板的屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，延伸率≥10%，硬度HR30T为57～65，表面粗糙度为0.20～0.34um，镀层上下表面镀锡量各为1.0～3.0g/m2，电镜能谱锡质量百分比40~70%，钝化膜中总铬含量为4.0~6.0mg/m2，孔隙率为5～8mg/dm2。本专利技术相比现有技术具有如下积极效果：1、本专利技术通过合理设定镀前冷轧连续退火平整镀锡基板粗糙度、电镀锡工艺、钝化工艺以及镀锡卷包装温度等，提高了薄镀层镀锡板耐蚀能力，解决了薄镀层镀锡板在生产、运输、制罐及成罐储存过程中发生锈蚀。2、本专利技术方法整个生产过程具有绿色、环保的特点，10~20A/dm2的较低电镀电流密度范围可显著降低电镀锡过程电量消耗，从而降低生产成本。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术公开的一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板的制造方法，该方法包括：对厚度为0.17～0.23mm的冷轧连续退火平整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板，其特征在于，所述冷轧镀锡钢板的化学成分质量百分比为：C：0.04%～0.07%，Si≤0.04%，Mn：0.20%～0.35%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cu≤0.01%，Alt：0.02%～0.05%，N≤0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧薄镀层镀锡钢板的屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，硬度HR30T为57～65，延伸率≥10%，表面粗糙度为Ra0.20～0.34um，冷轧镀锡钢板镀层上下表面镀锡量各为1.0～3.0g/m2，钝化膜中总铬含量为4.0～6.0mg/m2，孔隙率为5～8mg/dm2。

【技术特征摘要】
1.一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板，其特征在于，所述冷轧镀锡钢板的化学成分质量百分比为：C：0.04%～0.07%，Si≤0.04%，Mn：0.20%～0.35%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cu≤0.01%，Alt：0.02%～0.05%，N≤0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧薄镀层镀锡钢板的屈服强度为350～430MPa，抗拉强度为370～450MPa，硬度HR30T为57～65，延伸率≥10%，表面粗糙度为Ra0.20～0.34um，冷轧镀锡钢板镀层上下表面镀锡量各为1.0～3.0g/m2，钝化膜中总铬含量为4.0～6.0mg/m2，孔隙率为5～8mg/dm2。
2.一种食品罐用冷轧薄镀层镀锡钢板的制造方法，该方法包括对厚度为对厚度为0.17～0.23mm的冷轧连续退火平整镀锡基板进行电镀锡、钝化、卷取得到成品后包装，其特征在于，所述冷轧连续退火镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹美霞，陆永亮，陆伟星，沈鹏杰，万一群，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32