一种用于控制镀铬钢板表面氧化铬量的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，包括如下步骤：1)、冷轧镀铬基板表面粗糙度的控制；2)、采用碱洗和酸洗工艺对冷轧基板进行清洁处理；3)、对冷轧基板表面金属镀铬层进行工艺控制；4)、对镀铬板表面质量修饰；5)、对镀铬板表面氧化铬层进行再生处理。

A method for controlling chromium oxide on the surface of chromium plated steel plate

The present invention provides a method for improving the surface oxidation of chromium plated steel chromium content, which comprises the following steps: 1), cold-rolled chrome substrate surface roughness control; 2), using alkali washing and pickling process for cleaning of the cold rolled steel plate; 3), process control of cold rolling surface of the substrate metal chrome layer; 4), the surface quality of chrome plate modification; 5), on the surface layer of chromium oxide chrome plate regeneration process.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制镀铬钢板表面氧化铬量的方法
本专利技术涉及镀铬钢板的生产控制技术，特别涉及高氧化铬量的镀铬板表面控制技术(本申请中提及的高氧化铬量通常指镀铬板表面氧化铬量在15mg/m2以上)。本方法涉及一次冷轧镀铬板，不适合二次冷轧产品。
技术介绍
目前，镀铬板在皇冠盖、四旋盖、浅冲罐和顶底盖等包装领域占有重要的地位。镀铬板(简称TFS)的生产原理主要是将冷轧薄钢板在铬酐水溶液中进行阴极还原，在钢板表面形成一层金属铬和铬水合氧化物膜的产品。镀铬钢板最早出现于50年代初的美国海茵茨工业公司专利技术的铬酸浸渍处理钢板和美国钢铁公司专利技术的电解磷酸盐处理钢板。1955年日本开始对电解铬酸处理进行研究，到1961年，东洋钢板公司称为“海托普”的无锡钢板进入工业化生产。随后，八幡钢铁公司和富士钢铁公司先后也开发镀铬板。进入70年代，日本铬型TFS已被美国和欧洲所了解，并开始向各国输出。国外镀铬板的生产历史已有30多年，在美国、日本、英国、法国和德国等发达国家的需求量近几年处于上升趋势。如：美国需求量约占镀锡板的30％，日本在45％以上，欧洲已占到15％－25％，而我国镀铬板消费量仅占镀锡板总消费量的7％左右。镀铬板在我国尚属于起步阶段，国内起初仅有宝钢镀锡板厂以及广东中山中粤与福建漳州统一生产镀铬板。近期，许多民营企业也在大力发展镀铬板的生产。镀铬板一般由基板、金属铬层、铬的水合氧化物层和油膜4层组成。金属铬镀层按JIS标准规定名义镀层厚度一般为70mg/m2，厂家一般控制在100mg/m2左右，铬的水合氧化物膜一般控制在7～20mg/m2左右。宝钢股份镀锡板厂的电镀铬机组是宝钢第一条镀铬机组，也是目前国内速度最快、规格最薄、工艺最先进的镀铬板(TFS)专用生产线。该电镀铬机组能够生产最大宽度为1050mm的镀铬板，具有20万吨/年的生产能力，机组选用“两步法”工艺和含氟化物型镀液。随着2007年9月镀铬机组投产以来，镀铬铁产品逐渐投入市场。由于缺乏镀铬技术方面的知识，产品投入市场之后，镀铬板表面暴露出了许多质量缺陷(如锈蚀、板面发黄、耐蚀性差等)，当然，这些问题在国内其他企业也同样面临。这主要是由于镀铬板镀层表面存在不连续的微小孔隙缺陷，影响产品的使用寿命及所储存食品饮料的固有质量。尤其是在潮湿、近海地区，再加上运输周转周期较长，镀铬板表面质量问题(点锈缺陷)暴露的更为突出。由于氧化铬层具有封闭孔隙，可提高镀铬板表面耐蚀性和涂饰性的作用。因此，提高镀铬板表面氧化铬量可改善镀铬产品质量，具有重要的实际意义。此外，随着以镀铬板为基板的覆膜铁产品的快速发展，同样提出了高氧化铬量镀铬板的技术要求。目前，与国内其他厂家镀铬板产品相比，宝钢股份镀铬板产品表面氧化铬量较高，其可控制为11～13.5mg/m2。尽管目前氧化铬量的控制满足大部分用户要求和生产控制标准，即氧化物铬层厚度控制在7～20mg/m2左右，但对于应用在高温潮湿地带以及出口于东南亚地带等镀铬板用户，其镀铬板表面氧化铬量偏低及均匀性差的现状主要暴露的问题为镀铬板的耐蚀性差、易产生点锈缺陷；同时还存在以镀铬板为基板的覆膜铁其表面有机膜结合力差等不足。从镀铬板产品分析或用户反馈来看，镀铬板表面氧化铬量达15mg/m2以上而且确保均匀，才能有效的保证镀铬板较好的耐蚀性产品质量要求。而对于提高镀铬钢板表面氧化铬量来说，其影响因素比较复杂，不仅包括镀液参数、工艺条件，同时冷轧基板的表面形貌的控制问题也对镀铬钢板表面氧化铬量及其均匀性有着明显地影响。现有技术中申请号为200910053847.5和201110006936.1的中国专利申请公开了两个涉及镀铬板相关技术的申请，其主要侧重于镀铬板镀液组成和镀铬工艺条件，均未涉及表面氧化铬量的控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可以有效控制镀铬钢板表面氧化铬量的方法。其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。一种用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，包括如下步骤：1)、冷轧镀铬基板表面粗糙度控制在Ra为0.3，Rz≤1.5μm，Rsm≥190μm；2)、采用碱洗和酸洗工艺对冷轧基板进行清洁处理；3)、采用成分包含铬酐、氟硼酸氨、磺基乙酸和氟化氨的金属铬溶液作为镀液，控制镀液温度在35～55℃、pH值为1.1～1.5、电流密度15～35A/dm2；获得金属铬层为80～100mg/m2、氧化铬层厚度为20～30mg/m2的镀铬板；4)、对步骤3)获取的镀铬板进行表面质量修饰，具体为采用成分包含铬酐、氢氟酸和硫酸的氧化铬溶液作为镀液，控制镀液温度在40～45℃；获得氧化铬层厚度为5～8mg/m2的镀铬板；5)、对镀铬板表面氧化铬层进行再生处理；具体为：采用成分包含铬酐、碘酸钾、氨基乙酸和氟化氨的氧化铬溶液作为镀液，控制镀液温度在25～35℃，pH值在1.7～2.1，电流密度在1～10A/dm2；获得氧化铬层厚度为15～25mg/m2的镀铬板。作为本专利技术的优选实施例，所述步骤3)镀液中所述铬酐的含量为100～150g/L，所述氟硼酸氨的含量为3～7g/L，所述磺基乙酸的含量为0.5～2.5g/L、所述氟化氨的含量为3～7g/L。同样作为本专利技术的优选实施例之一，所述步骤4)镀液中所述铬酐的含量为10～20g/L，所述氢氟酸的含量为0.5～1.5g/L，所述硫酸的含量为0.1～0.5g/L。更优选的，所述铬酐的含量为12～18g/L，所述氢氟酸的含量为0.8～1.3g/L，所述硫酸的含量为0.2～0.4g/L。也作为本专利技术的优选实施例之一，所述步骤5)镀液中所述铬酐的含量为35～60g/L，所述碘酸钾的含量为2～6g/L，所述氨基乙酸的含量为1～3g/L，所述氟化氨的含量为1～5g/L。作为本技术方案的进一步改进，所述镀液的pH值利用H2SO4或氨水调节。作为本技术方案的更进一步改进，采用平整机组控制步骤1)中的所述所述表面粗糙度；其中工作辊辊径为410～460mm，轧制力为2000～4000KN，工作辊表面硬度为Hs93～97，支撑辊表面硬度为Hs81～85，工作辊电火花处理。进一步，所述工作辊电火花处理的磨辊方案为轧辊主轴回转速度25～30rpm/min，滑架横向移动速度75～85mm/min，放电峰值电流2.0～2.4A，脉冲电流ON时间2.5～2.7ms，脉冲电流OFF时间2.5～3.5ms，充电电压100V，间隙电压45V，伺服电压基准-6.9，伺服增益1，对应轧辊的粗糙度控制在Ra0.8-1.8um，Rz≤2.6μm，Rsm≥230μm。优选的，对应轧辊的粗糙度控制在Ra0.9～1.5um。也进一步，所述平整机组的平整机入口单位张力控制在13～16kg/mm2，中间和出口单位张力控制在18～25kg/mm2；变形率控制在0.5～3％。优选的，所述变形率控制在1～2％。采用上述技术方案的用于控制镀铬钢板表面氧化铬量的方法，具有如下有益效果：1、基于磨辊技术和平整工艺技术的控制，提出了适合搞氧化铬量冷轧镀铬基板的表面特性控制技术；2、开发了绿色环保、成本低，可循环使用的金属铬镀液，在确保金属铬层厚度的同时，提高了镀铬板表面氧化铬量；3、开发了绿色环保、成本低，可循环使用的氧化铬镀液，提高了镀铬板表面氧化铬量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、冷轧镀铬基板表面粗糙度控制在Ra为0.3，Rz≤1.5μm，Rsm≥190μm；2)、采用碱洗和酸洗工艺对冷轧基板进行清洁处理；3)、采用成分包含铬酐、氟硼酸氨、磺基乙酸和氟化氨的金属铬溶液作为镀液，控制镀液温度在35～55℃、pH值为1.1～1.5、电流密度15～35A/dm

【技术特征摘要】
1.一种用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、冷轧镀铬基板表面粗糙度控制在Ra为0.3，Rz≤1.5μm，Rsm≥190μm；2)、采用碱洗和酸洗工艺对冷轧基板进行清洁处理；3)、采用成分包含铬酐、氟硼酸氨、磺基乙酸和氟化氨的金属铬溶液作为镀液，控制镀液温度在35～55℃、pH值为1.1～1.5、电流密度15～35A/dm2；获得金属铬层为80～100mg/m2、氧化铬层厚度为20～30mg/m2的镀铬板；4)、对步骤3)获取的镀铬板进行表面质量修饰，具体为采用成分包含铬酐、氢氟酸和硫酸的氧化铬溶液作为镀液，控制镀液温度在40～45℃；获得氧化铬层厚度为5～8mg/m2的镀铬板；5)、对镀铬板表面氧化铬层进行再生处理；具体为：采用成分包含铬酐、碘酸钾、氨基乙酸和氟化氨的氧化铬溶液作为镀液，控制镀液温度在25～35℃，pH值在1.7～2.1，电流密度在1～10A/dm2；获得氧化铬层厚度为15～25mg/m2的镀铬板。2.根据权利要求1所述用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在于，所述步骤3)镀液中所述铬酐的含量为100～150g/L，所述氟硼酸氨的含量为3～7g/L，所述磺基乙酸的含量为0.5～2.5g/L、所述氟化氨的含量为3～7g/L。3.根据权利要求1或2所述用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在于，所述镀液的pH值利用H2SO4或氨水调节。4.根据权利要求1或2所述用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在于，所述步骤4)镀液中所述铬酐的含量为10～20g/L，所述氢氟酸的含量为0.5～1.5g/L，所述硫酸的含量为0.1～0.5g/L。5.根据权利要求4所述用于提高镀铬钢板表面氧化铬量的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀军，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31