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        電鍍錫薄鋼板性能講述,2020年馬口鐵的趨勢

        發布日期:2021-01-03 15:18 來源:http://www.shopnoi.com 點擊:

        一、什么是鍍錫薄鋼板

         

        電鍍錫薄鋼板(以下簡稱鍍錫板或馬口鐵〉因其基板具有適合的強度、優良的焊接性和沖壓性,表面鍍層具有良好的耐腐蝕性,且易于涂布、印刷,因此,廣泛應用于食品包裝,同時應用于噴霧劑、化工、油漆等各種形態物品的包裝以及各種各樣器具的制造。

         

        在熱浸鍍錫板基礎上發展起來的電鍍錫板已有70 多年的生產歷史。世界上鍍錫生產線及總產量基本穩定,但是發展中國家相繼建設了或正在建設一些鍍錫機組,中國的發展尤為明顯。品種上, 二次冷軋鍍錫板及鍍銘板(TFS) 得到了較大的發展,日本的覆膜鐵(TFS 表面覆上一層塑料膜)近年來發展迅速。發展中國家鍍錫板的生產及消耗量迅速增加,發達國家則以新罐種的開發、精美的印刷、環境保護為其主要特征。

         

        中國鍍錫板的發展起步較晚,長期主要依靠進口,自給率在50% 以內。20世紀90 年代日本、韓國及中國臺灣、香港地區陸續在大陸建廠,使鍍錫板產能大大增加。尤其是1998 年寶鋼兩條鍍錫生產線的投產,使中國鍍錫板的自給率提升到70%左右,而且K板、DI材等高難度產品也立足于國內提供,改變了我國所需K板(素鐵狀態應用于水果罐頭的高耐蝕性鍍錫板〉長期依賴進口的局面, DI材(二片飲料罐用鍍錫板)的生產使寶鋼躋入世界少數鋼鐵廠能夠生產該產品的行列。

         

        金屬包裝經歷了中國改革開放二十多年的發展,現己形成包括印鐵、制罐(二片罐、三片罐)、氣霧罐、各類瓶蓋、鋼桶等為一體的完整的金屬包裝工業體系,成為中國包裝工業的重要門類之一。

         

        隨著中國經濟的高速發展,金屬包裝所需鍍錫板的消費總量每年以10% 左右的速度增長,可以預料,今后若干年內,中國鍍錫板需求仍會以較高的速度發展。

         

        二、馬口鐵的結構

        馬口鐵由五層組成,其剖面結構及厚度如圖2-1 所示。

         

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        2- 1 馬口鐵的結構(單位:μm)

         

        三、鍍錫板的性能

         

        1、材質特性

        1)調質度(以表面洛氏硬度HR30T 表示)   以調質度代表材料的機械性能,在相同的制造條件下,較好地代表了材料性能,但在退火工藝(連續退火或罩式退火)不同時,相同的調質度則表現出不同的強度和延伸率。基板厚度不同,由于砧座效應,測量值與實際值有一定差別。因時效原因,也會使調質度發生變化。

         

        2) 成形性能  除了拉拔等加工時材料要承受苛刻變形外,一般的制罐、制蓋加工對鍍錫板都是能承受的。要求性能均勻,材料的晶粒度適合(鍍錫板一般為7# ~9#)。隨著制罐速度的加快,要求材料性能波動小,厚度波動小,板形較好,否則容易引起卡罐等缺陷。為了防止制罐中的起棱、沖壓時的拉伸應變,要求鍍錫板應變時效要小。

         

        3)方向性  除DI材對各向異性有嚴格要求外,一般的制罐加工中,對方向的要求不太嚴格而對二次冷軋鍍錫板,縱向和橫向性能差別大(橫向σsσb大,延伸率低),要求罐身的圓周方向與軋制方向一致。一次冷軋鍍錫板在有擴徑拉伸變形、圓改方拉伸變形時,最好也使罐身圓周方向與軋制方向一致,可以減少開裂、局部變形等缺陷的產生。

         

        2、尺寸與板形

        厚度:要求厚度公差要小,標準為±8.5% ,實際要求要低得多。

        寬度、長度:要求公差要小,標準為-O/+3mm,實際要求要小得多。

        平坦度:較大的翹曲、中浪、邊浪將影響印鐵、制罐,要求3mm 以內。

        針孔:在鍍錫板生產過程中,通過針孔儀檢測出來。制罐線上的檢漏裝置對避免漏氣罐出廠也十分重要。

         

        3、 表面特性

        1)表面粗糙度  基板的表面粗糙度是在平整時獲得的,粗糙度除DI材的拉拔工藝有重要影響外,適當粗糙一些,可以提高鍍錫層和涂漆層的附著力;增加粗糙度,不易劃傷、擦傷。

         

        2)鍍錫量  鍍錫層越厚,孔隙越少,耐腐蝕性越高。要研究如何以比較少的鍍錫量得到連續性好、耐腐蝕性高的鍍錫層,除了要求原板表面清凈外,要控制好電鍍工藝,各項工藝參數要穩定,力求減少波動。

         

        3)錫鐵合金層  通過軟熔而得到所要求的錫鐵合金層,提高鍍錫層的附著力,提高鍍錫板的耐腐蝕性,K板則要求較高的合金層;合盒層硬而脆,過厚則降低焊接性能,還易脫落。要致力于控制好合金層的連續性、排列的致密性,以生產出耐腐蝕性高的鍍錫板。

         

        軟熔工藝的關鍵是按照所希望的軟熔加熱曲線來完成加熱,電阻加熱和感應加熱聯合,為軟熔的控制提供了很好的條件。

         

        4)鈍化層  通過鉻酸鹽鈍化處理獲得,能有效抑制錫的氧化,提高鍍錫板的涂飾性和耐腐蝕性,還能有效防止硫化斑的產生。

         

        按照用途和不同的內容物,要求不同的鈍化層,如橘子、櫻桃、菠蘿、梨和桃等食品罐和18L竹筍罐,需要高電量進行鈍化。

         

        5)涂油表面涂上一層DOS油,起潤滑劑作用,防止劃傷、擦傷、磨傷,還有防銹作用。但涂油過多或涂油不均勻時,容易引起涂膜的“眼孔”缺陷。

         

        4、耐腐蝕性

        1)素面罐頭的耐腐蝕性  橘子、菠蘿等食品罐頭,使用素面鐵,以保持罐內食品的風味和顏色,這些食品大多呈酸性,要求罐頭有很高的耐腐蝕性。與腐蝕性相關的主要因素有制罐用鍍錫板材料、內容物的種類、裝罐條件、貯藏條件等。

         

        從鍍錫板材料看,在不含氧的酸性環境中,錫首先被腐蝕溶解而保護了鐵。為了提高鍍錫板的耐腐蝕性,要求進行嚴格的生產控制,以高耐蝕板(即K板)提供給用戶。

         

        2)涂飾罐的耐腐蝕性  為了降低成本和節約寶貴的錫資源,人們不再用增加鍍錫層來提高耐腐蝕性的辦法,而是用較低的鍍錫層進行涂漆來提高罐頭的壽命;涂漆還能防止含硫的蛋白質食品產生硫化黑變;像飲料、啤酒等的風味對于少量溶解金屬的存在都很敏感,故使用涂漆罐。

         

        必須保證涂膜完整,沒有缺陷,罐頭不再是依靠錫的溶解來防止基板腐蝕,漆層成了第一道防線。有人做過試驗:涂膜有缺陷的罐頭保質期比不涂漆的要短得多,因此要防止涂膜的擦傷、翻邊部位的損傷,或罐蓋在沖壓加工中產生的涂膜脫落等。為了保證涂膜的質量,有時進行多次涂漆;對于強酸性飲料,在制罐后必須進行內噴涂,才能防止很快腐蝕,甚至漏罐。

         

        5、涂飾性

        鍍錫板大多要進行涂覆,涂覆質量的好壞將直接關系著金屬罐的耐腐蝕性;有的還要進行彩印。涂飾性包括潤濕性和附著力。

         

        1)潤濕性  涂料不潤濕或存在眼孔,在缺陷部位集中腐蝕,同不涂飾相比,更容易產生孔蝕。影響潤濕性的因素很多,有涂料方面、涂飾條件和鍍錫板方面的原因。

         

        由鍍錫板引起的主要有下列原因:

        ①涂油過多或涂油不均。

        ②表面有異物附著。機械油、硅酮樹脂、微小粉末、濕氣等。

        ③表面狀態、時效、貯藏溫度等。

         

        2)附著力  涂膜附著力不好時,加工變形中產生裂紋、起皮或剝離等。

        附著力也與涂料、涂漆工藝有關,與鍍錫板有關的因素如下:

         

        ①通過鈍化處理,抑制錫的氧化,提高了涂漆的附著性。但貯存時間和反復加熱烘烤的次數影響著附著性。

        ②表面粗糙度的影響。

        ③錫層厚度的影響。

         

        6、焊接性

        三片罐罐身和各種桶都要進行焊接,因此焊縫質量是十分重要的,要求合理的調整焊接參數,得到光滑、疏密均勻的焊縫,防止產生集中腐蝕,甚至漏罐。

         

        鍍錫板的基板絕大多數為低碳鋁鎮靜鋼,焊接性能是好的。隨著制罐速度的加快,要求焊接性能穩定。鍍錫板方面必須保證有關性能,主要有以下幾點:

         

        ①鋼質純凈,厚度尺寸偏差小,硬度均勻。

        ②表面干凈,無灰塵、垃圾。

        ③表面粗糙度合適。

        ④鍍錫層越低,焊接性能越好。低鍍錫層時,控制錫鐵合金層,保證一定的純錫層。

        ⑤IF鋼為基板的鍍錫板的焊接參數要注意控制。

         


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