CN111793812A - 复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁 - Google Patents

复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁 Download PDF

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王海东
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Abstract

本申请涉及复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁，包括S10，前处理：对钢基体进行脱脂和酸洗；S20，电镀锡：在钢基体上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体的表面形成纯锡层；S30，电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层的表面形成铬金属层和铬水合氧化物层；S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体表面涂油，以形成油膜层。所述马口铁生产工艺，以及应用该工艺形成的马口铁具有镀锡镀铬复合镀层，基于金属铬的防腐蚀性能优良，外表面的镀铬层主要是起到防腐蚀的作用，同时内层的锡具有良好的焊接性能，在需要焊接时起到助焊剂的作用，保证制罐时的焊接质量，使镀铬铁也能够制作三片罐，且降低了成本。

Description

复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁
【技术领域】
本申请涉及马口铁技术领域，尤其涉及复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁。
【背景技术】
马口铁产品是冷轧薄钢板电镀锡产品和冷轧薄钢板电镀铬产品在中国的俗称，这两种产品在用途上大同小异，主要用途是作为食品包装材料，被制作成罐、盒、盖等应用于食品和饮料的包装，其无毒性、保鲜性、长期性和可回收再生性是人类目前找到最好的用于食品的金属包装材料。一般地，电镀锡薄钢板产品采用冲压的办法生产两片罐，采用焊接的办法生产三片罐。
电镀锡薄钢板与同样面积的电镀铬薄钢板相比较，一方面需要的锡金属镀层比较厚才能达到防腐蚀的要求，金属锡的消耗量比较大；另一方面由于电镀锡的镀液中需要添加金属锡，而电镀铬薄钢板的镀液中只需要添加铬盐就可以了，比较便宜。因此，总体而言，电镀铬薄钢板的售价也比电镀锡薄钢板便宜。但是在用途上，由于镀层金属锡良好的焊接性能，使电镀锡薄钢板的用途要比电镀铬薄钢板更为广泛；不仅能够通过冲压的办法生产两片罐容器，还可以采用焊接的办法生产三片罐容器。而电镀铬薄钢板由于镀层金属铬采取常规的办法很难焊接，影响了其用途。能否将上述两种产品的优点相结合，开发出一种新的马口铁产品，成为生产者一个尝试和研究的方向。
【发明内容】
本申请的目的在于提供复合镀层的马口铁生产工艺及马口铁。所述马口铁生产工艺，以及应用该工艺形成的马口铁具有镀锡镀铬复合镀层，基于金属铬的防腐蚀性能优良，外表面的镀铬层主要是起到防腐蚀的作用，同时内层的锡具有良好的焊接性能，在需要焊接时起到助焊剂的作用，保证制罐时的焊接质量，使镀铬铁也能够制作三片罐，且降低了成本。
本申请是通过以下技术方案实现的：
复合镀层的马口铁生产工艺，包括：
S10，前处理：对钢基体进行脱脂和酸洗；
S20，电镀锡：在钢基体上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体的表面形成纯锡层；
S30，电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层的表面形成铬金属层和铬水合氧化物层；
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体表面涂油，以形成油膜层。
如上所述的复合镀层的马口铁生产工艺，电镀锡步骤中的单面镀锡量为0.15～1.0g/m2。
如上所述的复合镀层的马口铁生产工艺，电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3，单面镀铬量为30～90mg/m2。
如上所述的复合镀层的马口铁生产工艺，涂油步骤中的单面涂油量为20～200mg/m2。。
如上所述的复合镀层的马口铁生产工艺，在步骤S20和步骤S30之间还包括步骤：
S21，软熔：将已经镀上锡的钢基体加热至232℃以上，以熔化钢基体表面的镀锡层，使得熔化后的镀锡层流平后产生光亮的表面，且在钢基体与纯锡层之间形成锡铁合金层。
如上所述的复合镀层的马口铁生产工艺，所述钢基体为带钢，在步骤S10之间还包括步骤：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢。
本申请还提供马口铁，包括钢基体，所述钢基体的表面由内至向外依次设有锡铁合金层、纯锡层、铬金属层、铬水合氧化物层和油膜层。
如上所述的马口铁，所述钢基体的厚度为0.12～0.35mm，所述锡铁合金层的厚度为0.08～0.12um，所述纯锡层的厚度为0.15～1um，所述铬金属层的厚度为0.003～0.009um，所述铬水合氧化物层的厚度为0.004um，所述油膜层的厚度为0.002um。
与现有技术相比，本申请有如下优点：
所述马口铁生产工艺，以及应用该工艺形成的马口铁具有镀锡镀铬复合镀层，基于金属铬的防腐蚀性能优良，外表面的镀铬层主要是起到防腐蚀的作用，同时内层的锡具有良好的焊接性能，在需要焊接时起到助焊剂的作用，保证制罐时的焊接质量，使镀铬铁也能够制作三片罐，且降低了成本。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1的工艺流程图。
图2为本申请实施例2的工艺流程图。
图3为本申请实施例3的工艺流程图。
图4为本申请实施例4的工艺流程图。
图5为本申请实施例5所述马口铁的截面结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
如图1所示，本申请实施例提出复合镀层的马口铁生产工艺，其包括：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢，以带钢作为钢基体1；
S10，前处理：对钢基体1进行脱脂和酸洗，以去除钢基体1表面的油渍和锈迹等污迹。
S20，电镀锡：在钢基体1上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体1的表面形成纯锡层3，其中电镀锡的单面镀锡量为0.15～1.0g/m2，比一般的电镀锡薄钢板少很多。一般电镀锡薄钢板的规格，镀锡量最好的为E2.8的规格，即单面镀锡量设定为2.8g/m2；在某些特殊用途的情况下设定为1.0g/m2的镀锡量。镀锡量太少，会严重影响电镀锡薄钢板的耐腐蚀性能。而本工艺中的电镀锡薄钢板在后续工艺中会镀铬，外层的镀铬层起到防腐蚀的作用，因而金属锡的用量可以显著减少。
S21，软熔：将已经镀上锡的钢基体1加热至232℃以上，以熔化钢基体1表面的镀锡层，使得熔化后的镀锡层流平后产生光亮的表面，镀锡层中一部分金属锡会在加热的条件下，同金属铁发生反应，形成金属间化合物锡铁合金层2。
S30，一步法电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体1表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层3的表面形成铬金属层4和铬水合氧化物层5，其中电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3。一步法镀铬就是在镀液电镀过程中同时生产金属铬以及铬的水合氧化物。这种一步法镀铬的方式，可以节约镀铬设备的投资，具有一定经济价值。
其优点在于，一方面电镀液浓度比一般的电镀铬的镀液浓度要低，降低了操作的难度；另一方面，由于防腐的功能是镀锡层和镀铬层共同完成的，因此镀铬层的厚度可以降低，金属铬层可以选择为30～90mg/m2；再一方面，在电镀铬时，镀铬层的表面会产生铬的水合氧化物，金属铬层的孔隙可以被非晶体的铬的水合氧化物封闭，从而提高耐腐蚀性。
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体1表面涂油，以形成油膜层6，其中单面涂油量为20～200mg/m2。
本实施例提出的马口铁生产工艺，在镀锡工艺完成后再对其表面进行镀铬工艺的操作，生产出镀锡镀铬复合镀层马口铁产品。基于金属铬的防腐蚀性能优良，外表面的镀铬层主要是起到防腐蚀的作用，内层的锡具有良好的焊接性能，在需要焊接时起到助焊剂的作用，保证制罐时的焊接质量，使镀铬铁也能够制作三片罐，且降低了成本。一步法镀铬的方式，可以节约镀铬设备的投资。具有一定经济价值。
实施例2
如图2所示，本申请实施例提出复合镀层的马口铁生产工艺，其包括：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢，以带钢作为钢基体1；
S10，前处理：对钢基体1进行脱脂和酸洗。
S20，电镀锡：在钢基体1上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体1的表面形成纯锡层3，其中电镀锡的单面镀锡量为0.15～1.0g g/m2。
S21，软熔：将已经镀上锡的钢基体1加热至232℃以上，以熔化钢基体1表面的镀锡层，使得熔化后的镀锡层流平后产生光亮的表面，且在钢基体1与纯锡层3之间形成锡铁合金层2。
S30，二步法电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体1表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层3的表面形成铬金属层4和铬水合氧化物层5，其中电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3，单面镀铬量为30～90mg/m2。
与实施例1相比，二步法镀铬就是采用两种镀液来完成镀铬过程，钢基体在第一种镀液中生成金属铬，在第二种镀液中解析出铬的水合氧化物。二步法镀铬的优点由于采用了两种不同的镀液，分两步分别完成镀金属铬和生成铬水合氧化物，工艺要求和生成操作的难度会降低。
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体1表面涂油，以形成油膜层6，其中单面涂油量为20～200mg/m2。
实施例3
如图3所示，本申请实施例提出复合镀层的马口铁生产工艺，其包括：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢，以带钢作为钢基体1；
S10，前处理：对钢基体1进行脱脂和酸洗。
S20，电镀锡：在钢基体1上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体1的表面形成纯锡层3，其中电镀锡的单面镀锡量为0.15～1.0g g/m2。
S30，一步法电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体1表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层3的表面形成铬金属层4和铬水合氧化物层5，其中电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3，单面镀铬量为30～90mg/m2。
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体1表面涂油，以形成油膜层6，其中单面涂油量为20～200mg/m2。
与实施例1相比，本实施例省去了软熔工艺。由于没有了软熔工艺，镀锡层的金属锡会成微粒状，在这层微粒的锡层上在采用一步法镀铬，可以得到一种表面成砂砾状的亚光外观复合镀层，在某些包装场合有很好的应用效果。同时，由于省去了软熔设备，设备投资会有很大降低。
实施例4
如图4所示，本申请实施例提出复合镀层的马口铁生产工艺，其包括：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢，以带钢作为钢基体1；
S10，前处理：对钢基体1进行脱脂和酸洗。
S20，电镀锡：在钢基体1上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体1的表面形成纯锡层3，其中电镀锡的单面镀锡量为0.15～1.0g/m2。
S30，二步法电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体1表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层3的表面形成铬金属层4和铬水合氧化物层5，其中电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3，单面镀铬量为30～90mg/m2。
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体1表面涂油，以形成油膜层6，其中单面涂油量为20～200mg/m2。
与实施例3相比，本实施例采用了二步法电镀铬，同样可以得到一种表面成砂砾状的亚光外观复合镀层，在某些包装场合有很好的应用效果。镀铬的工艺要求和生成操作的难度会降低。
实施例5
如图5所示，本实施例提供一种马口铁，包括钢基体1，其所述钢基体1的表面由内至向外依次设有锡铁合金层2、纯锡层3、铬金属层4、铬水合氧化物层5和油膜层6。具体地，所述钢基体1的厚度为0.12～0.35mm，所述锡铁合金层2的厚度为0.08～0.12um，所述纯锡层3的厚度为0.15～1um，所述铬金属层4的厚度为0.003～0.009um，所述铬水合氧化物层5的厚度为0.004um，所述油膜层6的厚度为0.002um。
本实施例提出的马口铁，具备镀锡层和度铬层的复合镀层，基于金属铬的防腐蚀性能优良，外表面的镀铬层主要是起到防腐蚀的作用，内层的锡具有良好的焊接性能，在需要焊接时起到助焊剂的作用，保证制罐时的焊接质量，使镀铬铁也能够制作三片罐，且降低了成本。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，包括：
S10，前处理：对钢基体(1)进行脱脂和酸洗；
S20，电镀锡：在钢基体(1)上电镀锡，然后漂洗，以在钢基体(1)的表面形成纯锡层(3)；
S30，电镀铬：在已完成步骤S20的钢基体(1)表面电镀铬并进行漂洗，以在纯锡层(3)的表面形成铬金属层(4)和铬水合氧化物层(5)；
S40，涂油：在已完成步骤S30的钢基体(1)表面涂油，以形成油膜层(6)。
2.根据权利要求1所述的复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，电镀锡步骤中的单面镀锡量为0.15～1.0g/m2。
3.根据权利要求1所述的复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，电镀铬步骤中的电镀液浓度为80～120g/L的CrO3，单面镀铬量为30～90mg/m2。
4.根据权利要求1所述的复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，涂油步骤中的单面涂油量为20～200mg/m2。
5.根据权利要求1所述的复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，在步骤S20和步骤S30之间还包括步骤：
S21，软熔：将已经镀上锡的钢基体(1)加热至232℃以上，以熔化钢基体(1)表面的镀锡层，使得熔化后的镀锡层流平后产生光亮的表面，且在钢基体(1)与纯锡层(3)之间形成锡铁合金层(2)。
6.根据权利要求1所述的复合镀层的马口铁生产工艺，其特征在于，所述钢基体(1)为带钢，在步骤S10之间还包括步骤：
S09，入口段：将钢卷打开并处理形成带钢。
7.马口铁，包括钢基体(1)，其特征在于，所述钢基体(1)的表面由内至向外依次设有锡铁合金层(2)、纯锡层(3)、铬金属层(4)、铬水合氧化物层(5)和油膜层(6)。
8.根据权利要求8所述的马口铁，其特征在于，所述钢基体(1)的厚度为0.12～0.35mm，所述锡铁合金层(2)的厚度为0.08～0.12um，所述纯锡层(3)的厚度为0.15～1um，所述铬金属层(4)的厚度为0.003～0.009um，所述铬水合氧化物层(5)的厚度为0.004um，所述油膜层(6)的厚度为0.002um。
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