镀锡板基础知识及生产工艺流程Word文件下载.docx
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0.33
石纹表
R
0.39
0.24〜
0.59
银色表
S
L02
0”77〜
L27
无光表
M
否
（1）调质度
调质度的要求是根据用途来的，主要体现在机械性能上的强度和加工性能。
F表：
JIS标准镀锡板调质度及其主要用途
分类
调质度
HR30T
硬度
特征
主要用途
罩式
T50/T—1
49士3
深冲用软质材料
深冲罐，喷罐，盖子等
炉
T52/T—2
53±
3
中等程度深冲，稍有
刚性
环盖，螺纹盖，盖子，浅冲
罐等
T57/T—3
57±
适合于浅冲，具有适
度的刚性
罐头的底、盖和罐身，大直
径罐的盖，瓶盖等
T61/T—4
61士3
要求刚性比T—3高
些的一般用途
罐头的底、盖和罐身，瓶盖
等
T65/T—5
65±
有优良的抗折性，刚
性很高的加磷钢
适用于内容物腐蚀性较弱
的罐头底、盖和罐身
T70/T—6
70士3
刚性非常高的加磷钢
啤酒罐头的底、盖等
连续
退火
T—4CA
61士3
兼具中等程度的成型
性能和适度的刚性
盖子，罐头的底、盖和罐
身
T—5CA
65士3
性很高（不加磷）
罐头的底、盖和罐身
T—6CA
强度非常高的加磷钢
二次
冷轧
DR550/DR
—8
73士3
轧制方向的抗拉强度
约56kg/mm2
小直径罐头的罐身和底盖
DR620/DR
—9
76士3
约63kg/mm2
直径稍大的罐头罐身和底
盖
rm
DR660/DR
—10
80士3
73kg/mm2以上的力口
氮钢
啤酒罐头，汽水罐头等的
底、盖
六、镀锡板的买方指标
（1）钢基板的钢种
由于镀锡板在食品、包装上的传统用途，镀锡板在基板的材质选择
上考虑的最主要因素有二个：
加工成型性能，耐蚀性能。
A.钢中的化学
成分对耐蚀性能的影响是很重要的，在对腐蚀性要求越高的场合，钢中的元素的控制越严格；
B.钢的成分对其成型性能也有影响。
D型：
极高深冲性能场合；
L型：
优良耐蚀场合；
MR型：
应用最广，对残余元素含量要求没有那么严格。
低CMnP、S:
软化材质
Mn/S》20：
防止微小折叠
高Al低N:
为了促进AlN的析出，减少N的时效作用
调质度T-2.5CA
C
Si
Mn
P
Sol-Al
N
目标
0.024
0.2
0.07
下限
0.01
0.1
0.055
上限
0.038
0.034
0.25
0.085
0.0035
调质度T-3CA
0.03
0.016
0.044
0.015
调质度T-4CA
0.04
0.025
0.05
0.026
0.02
0.054
0.35
0.023
0.08
0.004
调质度T-5CA
0.4
0.006
0.3
0.13
0.5
0.008
2）尺寸
厚度：
一般，普通镀锡板厚度在0.15〜0.49mm二次冷轧的镀锡板0.140.29mm镀锡板的厚度容许偏差在约10%（合同尺寸，千分尺测量）。
厚度偏差：
同板差：
测量点带钢中部与边缘部分的厚度差。
板材中部同带钢边缘部位（离边部10mm的最大厚度差为
平均厚度的4%。
边部减薄：
边缘最外侧边缘厚度差所规定的最大容许偏差
是被测钢板的实际中部厚度的9%。
同卷长、宽差：
长、宽度超差：
在钢卷宽度方向为0〜+3mm在长度方向0〜+3mm
（3）力学性能
镀锡板的力学性能由许多因素决定，包括钢的成分和轧制过程。
在生产上，主要取决于退火制度和平整（调制轧制）的程度。
虽然没有任何一种单独的力学性能试验可以用来检验出影响镀锡板加工性能的所有因素。
但使用中，洛氏HR30Tn硬度试验是普遍使用的一种快速试验方法。
对于普通一次冷轧镀锡板，通常只规定进行洛氏硬度检验，而对
二次冷轧镀锡板，还加上拉伸性能的测定。
（4）表面状态
同前所述，一般分类为以下四类：
光亮表面（B）光滑钢基板，镀锡后软熔
石纹表面（R）（二次冷轧）基板方向性的条纹，镀锡后软熔
无光表面（M基板表面喷丸，镀锡不软熔
银光表面（S）基板表面喷丸，镀锡后软熔
（5）镀锡层
镀锡板子镀锡的锡纯度》99.75%。
例:
2.8/5.6g/m2
标号
标称镀锡量
最小镀锡量
g/m2（单面）
#10
1.1/1.1
0.9
#25
2.8/2.8
2.45
#35
393.9
3.6
#50
5.6/5.6
5.25
#50/#25
5.6/2.8
5.25/2.45
#75
B.4/8.4
7.85
#75/#25
B.4/2.8
7.85/2.45
#100
11.2/11.2
10.1/10.1
#100/#25
11.2/2.8
10.1/2.25
#100/#50
11.2/5.6
10.1/5.05
#135/#25
15.2/2.8
14/2.25
（6）镀锡板的等级
分选度
一级品
二级品
等外品
实物质量
/严
废次品
格
（7）钝化处理
钝化处理的目的是使得镀锡板表面稳定化，防止表面氧化锡的增加。
最普遍的钝化处理是在重铬酸钠溶液中，带钢作阴极通电进行电解处理。
在后面还会介绍。
（8）涂油
为了减少成品运输中的擦划伤，储存中的防锈、和在使用中易于掀开，电镀锡板的表面涂敷一层极薄的油膜，最普遍使用的是二辛基奎二酸酯
（DOS由），订货中对油膜量不作规定，但是一般在0.0025/0.0099g/m2
的范围内。
（9）板形
将整张镀锡板或镀锡原板放在平板上，测量其翘曲、边浪、中浪的高
度、急峻度等，一般应不超过3mm最大不超过5mm
（10）包装
A.包装材料必须干燥，应不含挥发性酸性物质，并防止水气凝结。
B.包装方法应尽最大限度减少运输过程中板材的振动。
（减少摩擦腐蚀）
七、镀锡板表面化学特性
1）总锡量
（2）合金锡量
（3）表面铬量
（4）涂油量
（5）耐蚀性指标
ISV
铁溶出值
PLV
酸洗时滞值
ATC
值
孔隙度
八、镀锡板表面缺陷
镀锡板的缺陷一览表
1
表面夹杂
16
毛刺
31
脏污
2
分层
17
折叠
32
肋排印
3
翘皮
18
折皱
33
牛排印
4
氧化铁皮
19
轮胎印
34
刀花印
5
鳞状剥落
20
压印
35
热瓢曲
6
针孔
21
辊印
36
粘锡
7
震动痕
22
原板油斑
37
木纹
8
色差
23
油斑
38
白边
9
塔形
24
锈斑
39
过软熔
10
溢出边
25
原板划伤
40
欠软熔
11
松卷
26
卷取檫伤
41
未软熔
12
丄曰*塌卷
27
边部起筋
42
淬水斑
13
边损
28
中部起筋
43
烧点
14
边裂
29
停车斑
44
镀锡污迹
15
锯齿边
30
平整花
45
锡层擦划伤
九、国内镀锡板市场分析
1、需求情况
随着近些年国内经济的快速增长，生活和工作节奏日渐加快，对罐装食品和其他镀锡板包装商品的需求量在迅猛地增加，增长速度超过了同期GDP的增幅。
国内镀锡板表观消费量变化趋势单位：
万吨
年份
00年
01年
02年
04年
05年
06年
07年
09年
表观消费量
116
140
154
195
215
230
250
300
2、供应情况
国内镀锡板实际供货能力（扣除出口数量）单位：
）1年
03年
国内供应］
98
93
112
124
220
260
从2006年开始，国内镀锡板供需基本平衡，前两年供不应求的局面—50万吨。
今后两年时间内，国内镀锡板市场又开始进入阶段性供应过剩的阶段。
窄带面临的形势是：
与宽带争夺市场、出口。
3、国内镀锡板市场需求的总体分布
食品、饮料、化工涂料和各类礼品包装是镀锡板主要消费市场，占总需求量的90%左右，其余市场如喷雾罐、瓶盖和电子产品等约占需求的10%。
国内各目标市场的镀锡板需求量和所占比例单位：
目标市场
食品罐
饮料罐
化工罐
干货罐
瓶盖
喷雾罐
其他
需求量
55
所占比例3
3%
12%
27%
14%
7%
5%
3%
第二部分镀锡板的生产各工序
第一节：
镀锡板的工艺流程
第二节：
热轧酸洗
第三节：
第四节：
脱脂清洗
第五节：
第六节：
平整
第七节：
电镀锡
一、镀锡板的工艺流程
二、热轧酸洗
（1）热轧机能
热轧卷在冷轧前要经过酸洗才能进行冷轧，酸洗具有下述机能:
1.除去热轧时生成的氧化铁皮；
2.将带钢侧边部切齐；
3.涂上轧制润滑油，起到防锈和润滑的作用；
4.检查并除掉对以后的冷轧等各工序有害的各种表面缺陷；
（2）热轧条件
热轧的终轧稳定和卷取温度，对冷轧和退火制成的镀锡原板的
机械性能有很大影响，一般来说，希望终轧温度高些，卷取温度低些,可以使晶粒度变细，碳化物微细分散。
例：
某厂热轧条件对退火后镀锡原板的性能影响
卷取温度
高温（700〜730C）
低温（620C以下）
硬度（HRB
平均
波动范围
终轧温度
高温（870（
上）
:
以
43.5
41〜46
46.5
42〜48
低温（870（
下）
42.7
38〜50
45.3
38〜51
可见，降低终轧温度，提高卷取温度，材质变软，但性能波动大；
反之材质变硬（弥散强化），性能波动小，较稳定。
（3）氧化铁皮:
氧化铁皮的成分:
热轧带钢表面氧化皮的生成是由大气中的氧气向内部扩散的反应过程，最外层是很薄的三氧化二铁，中间是稍后的四氧化三铁层，内层是最后的氧化亚铁层。
酸洗过程中，内部氧化铁层结构溶解，氧化皮脱落。
热轧带钢表面生成的氧化铁皮，无论对于酸洗以后的各工序，还是对于最终产品镀锡板，都是非常有害的。
例如：
带钢带着残余的氧化铁皮进行轧制，会使得轧棍产生缺陷，还会将氧化皮压入带钢内，从而使得镀锡层产生缺陷，影响防锈性能和加工性能。
热轧带钢经过酸洗后，进入冷轧工序，带钢在通过工作辊时发生塑性变形，厚度从约2mm轧薄到约0.2mm左右。
冷轧时，为了减少带钢同工作辊间的摩擦作用，并带走因塑性变形产生的大量热能，要向带钢上喷射冷轧润滑油和冷却液。
采用的是单机架的可逆式轧机。
为了有效保持轧辊的形状，冷却液的温度控制比较重要。
（1）轧机的控制参数：
轧辊水平度、轧辊间隙、轧制速度等影响轧制的主要因素：
原料的厚度、宽度、硬度、成品厚度、轧辊凸度等
（2）冷轧的板形控制：
轧机的工作辊一般预先加工成0.05mm左右凸度。
而冷轧过程中,在进行了一定程度的轧制以后，轧辊中央温度升高，形成实际凸度。
这种凸度较小时，带钢一般容易形成边浪；
反之在凸度较大时形成中间浪
或折皱。
另外，在带钢运行偏离中心时，或轧辊水平度不良时，就会因
单侧延伸而在一侧产生单边浪。
（2）冷轧的板形控制：
影响边浪或者中间浪的产生倾向的因素列举如下：
（1）冷却液的调节；
（2）轧制油的使用方法（若带钢难以延伸，就形成边浪）
（3）轧辊凸度；
（4）轧制程序，特别是各机架的压下率和张力；
（5）原料厚度及硬度的变化；
（6）轧辊水平度。
（3）冷轧的表面缺陷：
冷轧工序发生的表面缺陷，大部分是因工作辊上有了伤痕或印痕而产生的，经常保持轧机清洁这点是很重要的。
四、脱脂清洗在冷轧工序中轧制油冷却后的镀锡原板表面上黏附了油脂和其他异物，如不洗掉而直接进行退火，油类会不完全燃烧而在带钢上残留碳质污斑，用来生产镀锡板就不能符合质量要求。
所以镀锡原板在退火前必须进行电解清洗除去这些油脂。
一般采用的镀锡原板清洗方法，是在脱脂液中进行化学脱脂和电解脱脂。
（1）化学脱脂，是将镀锡原板浸泡在碱洗液中进行的脱脂过程。
使得附在原板表面的动植物油在热碱洗液中皂化，变成可溶性的肥皂和甘油而
溶解除去
（2）电解脱脂，是在上述化学脱脂的基础上原板加以通电进行电解处理的脱脂方法。
电解时，从原板表面产生氢气和氧气气泡，将黏附在原板表面的油膜机械地冲洗掉。
碱洗液的温度一般保持在80〜100C。
另外，机械清洗方法，是在碱洗槽前后安装刷辊，对原板表面进行刷洗以除去油污。
清洗机组带钢上残留的洗涤水会在以后的工序中形成缺陷，必须将水挤干并充分干燥。
电解清洗作业线后是退火工序。
根据退火设备对钢卷的要求，卷成的钢卷两端必须十分整齐。
五、退火
热轧带钢的铁素体晶体在冷轧过程中受到约80〜95％的冷加工，晶粒被
拉长成为纤维状组织，由于位错密度很高，冷加工硬化而强度增大，加工性能基本完全丧失。
为了恢复镀锡原板的加工性能，将加工硬化状态的原板加热到高温，保持一定时间后再缓慢冷却。
－－这个工序就是退火。
退火周期原理：
快速加热到约680C，保温20〜25秒，然后在控制的速度下冷却到480C，快速冷却到接近室温
罩式炉退火：
BA，连续退火：
CA
00的退火装置是罩式炉。
（1）回复阶段
钢板内部应力减少，壁内位错从新排列，结构内的位错密度不断减少；
（2）再结晶阶段
从冷轧产生的纤维组织中出现微小的新晶粒并迅速全面扩张的时期。
再结晶结束后，新的晶粒内部位错的情况恢复到冷轧之前的状态。
（3）晶粒长大阶段
晶粒的大小与强度可以根据科特雷尔-佩奇公式
（Ty=（T0+kd-1/2
晶粒越细，强度越高。
所以在均热保温一段时间以后，再结晶进行到一定阶段后，必须快速冷却到室温，防止晶粒的继续长大，使材质过软。
退火的几个重要参数及其影响
（1）加热速度：
加热越快，晶粒越细，硬度越高
（2）均热速度：
温度越低，晶粒越细，硬度越高
（3）均热时间：
时间越短，晶粒越细，硬度越高
（4）冷轧轧制：
压下率越大，晶粒越细，硬度越高
六、平整退火后的带钢，处于一种比较柔软的状态，要对它进行一次轻微的冷轧处理，即平整，或“调质轧制”，平整的压下率比较小0.5〜4%。
平整的作用：
（1）消除应力平台；
（2）部分改善板形，并赋予镀锡板表面状态；
（3）使带钢具有合适的硬度。
七、电镀锡
电镀锡机组由前处理、电镀、后处理三个主要工艺段构成。
电镀锡的前处理是由酸洗、碱洗、水洗和刷洗组成，目的是为了使得电镀的质量良好，带钢原板的表面必须洁净。
（1）碱洗
碱洗的目的：
带钢通过碱洗槽内的热碱溶液，在通电电极作用下发生电解清洗，带钢表面的油和灰尘等通过碱洗液的化学作用和电解产生的氢气和氧气的机械冲刷被除去。
（2）酸洗
酸洗的目的：
除掉原板表面附着的氧化膜和油污等，得到适合
镀锡的洁净表面。
酸洗操作对镀锡表面质量的影响比较大：
A.如酸洗不良：
原板表面仍残留着氧化物及油污等，会造成镀锡缺陷；
B.如酸洗过度：
会使原板表面变粗糙，失去光泽，并使镀锡量
增多。
〔溶液中Fe浓度％
05
1520
（3）电镀
电镀锡工艺：
高速连续性生产工艺，镀锡厚度范围宽，锡层控制简
单准确，最终锡层的质量稳定。
根据电解液使用不同可以分为以下几种
A.酸性硫酸盐型弗洛斯坦法；
B.卤化亚锡和碱金属氟化物水溶液
型卤素法；
C.弗硼酸型；
D.碱性锡酸盐型
弗洛斯坦法镀液：
两价锡在苯酚磺酸（PSA中的溶液，镀液中加入添加剂，阻止两价锡氧化成为四价锡。
电镀段的最后一个槽子为冲洗槽并回收镀液，以减少镀液损失，经过几对挤干辊，然后在一个热风干燥炉内烘干。
弗洛斯坦法的电镀液典型组成
Sn2+
Sn4+
游离酸
添加剂
在电镀的过程中，镀液中的锡离子不断增加，酸的浓度逐渐降低，所以要经常添加苯酚磺酸使锡离子以苯酚磺酸盐的形式存在于电镀液中。
（3）电镀
电镀槽内，在带钢的两侧分别悬挂着锡阳极棒，电镀时，带钢为阴极，锡棒为阳极，通以电流，锡阳极就溶解为二价锡离子进入电镀液中，然后在带钢的表面析出成为金属锡。
锡阳极溶解消耗后逐个换上新的阳极。
镀锡量可以根据法拉第定律进行计算：
为了得到良好的镀锡层，在电镀液浓度、温度、电流密度之间存在着复杂的相互关系，因而在实际操作中必须制定出能使这些相互关系保持于最佳状态的操作计划，并细致地加以控制。
（4）软熔
电镀后得到的带钢上的锡在显微镜下观察是微粒状的锡粒，附着力差，没有光泽，通常将带钢加热到锡的熔点以上的温度使锡层熔解，然后立即淬入水中，变成有光泽的镀锡板。
在软熔过程中，镀锡层被瞬间熔化，使镀锡板形成光亮的表面。
软熔过程中，镀锡层和铁基板的界面还形成一层很薄的铁-锡合金层，它能改善镀锡板的锡焊性和耐腐蚀性。
软熔操作的时间只有几秒时间，稍微超过锡的熔点温度。
加热方法：
有感应软熔加热和电阻软熔加热两种方法，00使用的
是电阻软熔加热方法，这个方法是让大交流电流通过导电辊、带钢，产
生的热量使镀锡层熔化。
（5）钝化
软熔后的镀锡板在表面上有一层很薄的锡氧化物膜，在镀锡板长期储存过程中或在涂漆后的烘烤过程中，这种氧化物膜会继续增长而引起镀锡板变色。
钝化处理的目的，就是使氧化物膜稳定和提高镀锡板的抗色变性。
钝化方式：
H（化学钝化），Y（阴机电化学钝化），钝化溶液：
重铬酸钠溶液。
通过化学作用或电化学作用将自然产生的锡氧化膜溶解掉，并生成一层很薄但很致密的锡氧化膜，将锡层与外界空气隔绝，起到良好的保护作用。
带钢经过钝化处理后，在水洗槽中将处理溶液完全洗掉，再经过烘干。
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