低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法技术

本发明专利技术公开了一种低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，包括步骤：1、对冷轧带钢基板进行电解脱脂；2、用酸洗溶液对冷轧带钢基板进行酸洗，去除冷轧带钢基板表面的氧化膜；3、用电镀锡溶液对酸洗后的冷轧带钢基板进行电镀锡；所述的电镀锡溶液为甲基磺酸盐镀液，在电镀锡溶液中加入晶粒取向控制剂，晶粒取向控制剂由羟基苯磺酸溶液和水杨酸溶液混合而成；4、用助熔剂对电镀锡后的冷轧带钢基板进行助熔，助熔后清洗烘干，制成低锡量镀锡板；5、对低锡量镀锡板进行软熔形成合金层，并进行钝化和涂油工艺。本发明专利技术能控制镀锡板的镀锡量及合金层晶粒生长取向，提高合金层质量和低锡量镀锡板的耐蚀性能。锡板的耐蚀性能。锡板的耐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法


[0001]本专利技术涉及一种镀锡板的生产控制方法，尤其涉及一种低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法。

技术介绍

[0002]镀锡板是在冷轧低碳薄钢板双面上镀覆纯锡，是一种生产技术复杂、技术性强、制造流程长、质量要求高且制造难度大的产品，由锡提供光泽度等优良的表面性能，且具有无毒害、耐腐蚀、不易开裂等特性，能作为食品饮料的包装材料使用。但锡的价格是铁的20
‑
30倍，而且材质柔软、强度低，生产镀锡板时，在保证产品具有优良的表面性能(即良好的耐蚀性、光亮的外观、良好的印刷性能)的前提下，锡层应尽量薄。
[0003]传统的电镀锡液采用硫酸、氟硼酸、卤素药剂、苯酚磺酸(PSA)等体系，近年来，随着环保要求的逐渐提高，电镀锡液由苯酚磺酸(PSA)镀液体系逐渐向环保型的甲基磺酸盐(MSA)体系发展。同时，随着镀锡钢板用户对低成本的要求日益提高，产品逐步向低镀锡量发展，1.1g/m2甚至更低镀锡量的薄镀锡板产品越来越多。但在实际的生产中，低锡量的镀锡板存在耐蚀性不达标的问题。其主要原因是：镀锡板表面的锡铁合金层晶粒生长的取向，即晶粒取向。镀锡板表面的锡铁合金层晶粒生长致密的镀锡板耐蚀性相对较好，而影响锡铁合金层致密性的主要因素就是合金层晶粒的生长方向。
[0004]中国专利技术专利申请CN202010750406.7公开了一种复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁，该马口铁生产工艺包括：对钢基体进行脱脂和酸洗；在钢基体上电镀锡，单面镀锡量为0.15
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1.0g/m2，然后漂洗，在钢基体表面形成厚度为0.15
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1um的纯锡层；熔化镀锡层使其流平后产生光亮的表面，在钢基体与纯锡层间形成厚度为0.08
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0.12um的锡铁合金层；在镀锡后的钢基体表面电镀铬并进行漂洗，在纯锡层表面形成铬金属层和铬水合氧化物层；最后表面涂油形成油膜层。该生产工艺依赖于钝化工艺提高镀锡板的耐蚀性，即通过提高钝化液浓度来提高钝化层厚度，但该生产工艺会增加六价铬的排放，造成环境污染。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，能控制镀锡板的镀锡量及合金层晶粒生长取向，提高合金层质量和低锡量镀锡板的耐蚀性能。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：对冷轧带钢基板进行电解脱脂；
[0009]步骤2：用酸洗溶液对冷轧带钢基板进行酸洗，去除冷轧带钢基板表面的氧化膜；
[0010]步骤3：用电镀锡溶液对酸洗后的冷轧带钢基板进行电镀锡；
[0011]所述的电镀锡溶液为甲基磺酸盐镀液，在电镀锡溶液中加入晶粒取向控制剂；
[0012]步骤4：用助熔剂对电镀锡后的冷轧带钢基板进行助熔，助熔后清洗烘干，制成低锡量镀锡板；
[0013]步骤5：对低锡量镀锡板进行软熔形成合金层，并进行钝化和涂油工艺。
[0014]所述的步骤1中，采用阴极电解脱脂法对冷轧带钢基板进行电解脱脂；
[0015]所述的阴极电解脱脂法的电解液包括NaOH溶液、阴离子表面活性剂和消泡剂；
[0016]所述的阴极电解脱脂法的温度为45
‑
60℃，时间为2
‑
5s，电解电流密度为10
‑
15A/dm2。
[0017]所述的NaOH溶液的浓度为40
‑
80g/L；所述的阴离子表面活性剂的浓度为2
‑
7g/L，阴离子表面活性剂可采用羧酸钠盐、磺酸钠盐、硫酸酯钠盐中的一种；所述的消泡剂的浓度为1
‑
3g/L，消泡剂为聚醚改性硅油。
[0018]所述的步骤2中，所述的酸洗溶液由硝酸溶液和磷酸溶液混合而成，其中，硝酸溶液的浓度为2
‑
7g/L，磷酸溶液浓度为20
‑
40g/L。
[0019]所述的步骤2中，酸洗的时间为2
‑
5s。
[0020]所述的步骤3中，晶粒取向控制剂由羟基苯磺酸溶液和水杨酸溶液混合而成，羟基苯磺酸溶液的浓度为1
‑
10ml/L，水杨酸溶液的浓度为2
‑
7ml/L。
[0021]所述的步骤3中，电镀锡溶液中Sn
2+
的浓度为20
‑
25g/L；电镀锡的电流为8
‑
12A/dm2，电镀锡溶液的温度为55
‑
65℃。
[0022]所述的步骤4中，助熔剂由苯酚磺酸溶液、磺基水杨酸溶液和烷基葡萄糖苷溶液混合而成。
[0023]所述的苯酚磺酸溶液的浓度为10
‑
50ml/L，磺基水杨酸溶液的浓度为5
‑
15ml/L，烷基葡萄糖苷溶液的浓度为1
‑
5ml/L。
[0024]所述的助熔的温度为常温。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0026]1、本专利技术由于在电镀锡溶液中加入了由羟基苯磺酸溶液和水杨酸溶液混合而成晶粒取向控制剂，能有效控制合金层的晶粒生长取向，合金层晶粒生长情况良好，晶粒排列致密，晶粒取向择优一致性较高，合金层整体质量优良，从而使低锡量镀锡板的耐蚀性能可达到使用标准。
[0027]2、本专利技术由于对镀锡板进行了助熔、清洗、烘干处理，能加强低锡量镀锡板生产过程中的工艺稳定性，在镀锡量低至1.1g/m2时仍能保持镀锡板表面的锡层均匀，从而提高镀锡板的表面质量及其耐蚀性能，且降低了镀锡板的生产成本，符合市场需求。
[0028]3、本专利技术适用于采用甲基磺酸盐镀液体系的镀锡工艺，通用性高，且生产过程符合环保标准。
[0029]本专利技术通过对镀锡生产工艺的参数调节，能有效控制镀锡板表面的镀锡量，同时控制合金层的晶粒生长取向，从而提高合金层质量，并使低锡量镀锡板的耐蚀性能达到标准，解决了低锡量镀锡板实际生产中耐蚀性不达标的问题。
附图说明
[0030]图1是采用本专利技术低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法生产的低锡量镀锡板的XRD测试总谱图；其中，实线为实施例1的XRD测试曲线，虚线为实施例2的XRD测试曲线；
[0031]图2是采用本专利技术低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法生产的低锡量镀锡板的XRD测试局部谱图；其中，实线为实施例1的XRD测试曲线，虚线为实施例2的XRD测试曲
线；
[0032]图3是本专利技术低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法实施例1生产的低锡量镀锡板的金相图；
[0033]图4是本专利技术低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法实施例1生产的低锡量镀锡板的SEM测试图；
[0034]图5是本专利技术低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法实施例2生产的低锡量镀锡板的金相图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：对冷轧带钢基板进行电解脱脂；步骤2：用酸洗溶液对冷轧带钢基板进行酸洗，去除冷轧带钢基板表面的氧化膜；步骤3：用电镀锡溶液对酸洗后的冷轧带钢基板进行电镀锡；所述的电镀锡溶液为甲基磺酸盐镀液，在电镀锡溶液中加入晶粒取向控制剂；步骤4：用助熔剂对电镀锡后的冷轧带钢基板进行助熔，助熔后清洗烘干，制成低锡量镀锡板；步骤5：对低锡量镀锡板进行软熔形成合金层，并进行钝化和涂油工艺。2.根据权利要求1所述的低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，其特征是：所述的步骤1中，采用阴极电解脱脂法对冷轧带钢基板进行电解脱脂；所述的阴极电解脱脂法的电解液包括NaOH溶液、阴离子表面活性剂和消泡剂；所述的阴极电解脱脂法的温度为45
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60℃，时间为2
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5s，电解电流密度为10
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15A/dm2。3.根据权利要求2所述的低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，其特征是：所述的NaOH溶液的浓度为40
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80g/L；所述的阴离子表面活性剂的浓度为2
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7g/L，阴离子表面活性剂采用羧酸钠盐、磺酸钠盐或硫酸酯钠盐中的一种；所述的消泡剂的浓度为1
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3g/L，消泡剂为聚醚改性硅油。4.根据权利要求1所述的低锡量镀锡板表面晶粒生长的取向控制方法，其特征是：所述的步骤2中，所述的酸洗溶液由硝酸溶液和磷酸溶液混合而成，其中，硝酸溶液的浓度为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐清亮，李鹏，李秀军，兰剑，曹利明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：