CN117344200A - 一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法，解决现有技术中铬酸盐钝化电镀锡钢板生产过程不环保、表面黑灰严重、涂装性能差、耐蚀性不足的技术难题。技术方案为，一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042％～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02％～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；0.18～0.35mm厚电镀锡钢板的无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，表面张力为36～38dyn/cm，表面无黑灰。用于奶粉罐制备。

Description

一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及采用无铬钝化工艺生产的电镀锡钢板及其制造方法，特别涉及一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域和金属包装材料领域。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，电镀锡钢板的应用范围和用量也不断增加，该产品具有坚固、美观、成形性好等诸多优点。锡层能提供美丽的金属光泽，锡的化合物无毒无害，对食品内容物的色泽、营养价值及人体健康均无不良影响。奶粉罐是典型用途之一，具有较为严苛的要求。原先用于奶粉罐的电镀锡钢板的内壁和外壁均需要进行涂装处理，来避免印涂过程中对电镀锡钢板表面的伤害和增强灌装内容物对内壁的腐蚀。
目前，婴幼儿和成人配方奶粉要求电镀锡钢板内壁不进行任何涂装处理，直接在电镀锡钢板外壁涂覆底油涂层，该涂层膜厚2～4g/m2。由于超薄底油涂层透底性能良好，能够将电镀锡钢板的轧制纹路清晰的显现出来，提升消费者对奶粉罐的感官度。超薄底油涂层覆盖在电镀锡钢板表面时，底油涂层在电镀锡钢板边部或者涂布留空处会急剧收缩造成局部底油涂层变薄，从而不能均匀覆盖电镀锡钢板，进而影响后续的UV颜料涂层，影响罐身外观。因此，上述变化对电镀锡钢板的润湿性，尤其是表面张力提出了越来越严格的要求，避免出现底油缩孔等涂饰不良质量问题。奶粉罐的另一个技术难点是黑灰，现有电镀锡钢板均采用铬酸盐钝化工艺，根据黑灰的产生机理可以得知，铬酸盐钝化工艺是电镀锡钢板表面产生黑灰的一个最为主要的来源，尽管通过各个工序的持续优化以及增加溶液系统的排放频次，可以在一定程度上降低黑灰，但是大幅增加了生产成本。电镀锡钢板由于其镀锡层厚度较薄，表面具有较高的电化学活性，使得电镀锡钢板在储存和运输过程中容易发生腐蚀。同时，由于铬酸盐钝化所使用的六价铬属于有毒有害物质，对人身健康和环境均会造成伤害，不利于绿色环保的发展趋势。
综上，奶粉罐对电镀锡钢板的涂装性能和表面洁净度提出了越来越严苛的要求。现有电镀锡钢板的生产过程不环保、涂装性能差且表面洁净度不足，无法满足印涂和制罐新工艺的要求。主要是由于电镀锡基板表面形貌差异，粗糙度稳定性差，以及对电镀锡基板进行的平整工艺、碱洗工艺、酸洗工艺、电镀锡工艺、助熔工艺、软熔工艺、钝化工艺和涂油工艺的匹配性差，造成了电镀锡钢板表面张力偏低、黑灰偏高，从而在用户进行后续生产时出现涂装性能和表面洁净度的质量问题的发生。
为了解决现行的铬酸盐钝化电镀锡钢板的生产过程不环保、产品的表面黑灰严重、涂装性能差、耐蚀性不足等技术难题，需要研发新的奶粉罐用的无铬钝化电镀锡钢板及其制造技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法，解决现有技术中铬酸盐钝化电镀锡钢板生产过程不环保、表面黑灰严重、涂装性能差、耐蚀性不足的技术难题；本发明无铬钝化电镀锡钢板满足了绿色环保、表面无黑灰、涂装性能优异、耐蚀性优异的奶粉罐的需求。
本发明电镀锡钢板表面无黑灰、表面张力高、孔隙率低、内壁不涂装、外壁涂装超薄底油；电镀锡钢板制造过程采用无铬钝化，制造过程绿色环保。
本发明的技术思路是，在现有电镀锡钢板生产工艺的基础上，采用无机盐类助熔剂的助熔工艺并辅以软熔工艺，能有效避免烷基磺酸类助熔剂残留在电镀锡钢板表面再经过软熔时会出现的锡层分布不均和合金层生长不充分的弊端。本发明实现电镀锡钢板表面金属锡熔融后的二次分布，形成致密的合金层，具备优良的耐蚀性能。本发明软熔工艺采用适宜的软熔温度和软熔线圈高度，提升了电镀锡钢板的合金层厚度来保证耐蚀性，同时软熔工艺中淬水后电镀锡钢板表面含有水膜，采用挤干辊挤干后可以确保电镀锡钢板表面处于较为干燥的状态，为后续无铬钝化液均匀附着于电镀锡钢板表面打下基础；无铬钝化工艺是将钛酸盐体系无铬钝化液喷涂到电镀锡钢板表面，再经过挤干辊挤压和热风干燥将无铬钝化液变成均匀的无铬钝化膜附着于电镀锡钢板表面，该无铬钝化膜层可以提升涂装性能、减缓氧化膜的氧化进程，使得电镀锡钢板在较长的时间内处于稳态；同时，无铬钝化采用非电解钝化的方式，可以避免电解钝化过程所产生的黑灰，实现电镀锡钢板表面无黑灰。
本发明采用的技术方案是，一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042％～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02％～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
0.18～0.35mm厚电镀锡钢板的下屈服强度ReL为370～440MPa，抗拉强度Rm为360～450MPa，断后伸长率A50mm为18％～32％，硬度为54～68HR30Tm。
电镀锡钢板的表面粗糙度Ra为0.7～0.9μm，RPc为150～185/cm，Rz为3.1～4.1μm，镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2，无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，合金层厚度为0.7～1.5g/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，涂油量为3.0～5.0mg/m2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2，表面无黑灰。
一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，该方法包括：
对厚度为0.18～0.35mm的电镀锡基板进行碱洗、酸洗、电镀锡、助熔、软熔、无铬钝化、涂油得到成品电镀锡钢板的步骤，在碱洗、酸洗和电镀锡后分别设有清洗处理；
所述电镀锡基板为冷轧轧硬钢板经立式连续退火炉退火、平整后得到，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042％～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02％～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；
所述电镀锡基板的表面粗糙度Ra为0.8～1.2μm，RPc为150～220/cm，Rz为2.9～3.4μm；电镀锡基板的下屈服强度ReL为320～415MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A50mm为20％～35％，硬度为52～67HR30Tm；
所述助熔步骤，采用无机盐物质作为助熔剂，助熔时间为1～3s，助熔温度为40～50℃，助熔剂浓度为1～2mL/L；
所述软熔步骤，采用电阻-感应联合软熔，软熔温度为266～284℃，软熔线圈高度3000～3500mm，软熔时间为2～3s，淬水温度为75～85℃；用挤干辊对淬水后的电镀锡钢板进行挤压去除表面残留水，挤干辊压力为4.0～5.0Kg/cm2；
所述无铬钝化步骤，采用钛酸盐体系无铬钝化液，先用压缩空气将无铬钝化液进行雾化后喷涂至电镀锡钢板表面；接着用挤干辊挤压电镀锡钢板表面无铬钝化液；然后用热风将电镀锡钢板表面的无铬钝化液干燥固化成无铬钝化膜；无铬钝化液浓度为5.5～10.5％，无铬钝化液温度为35～45℃，无铬钝化液pH值为2.5～4.5，无铬钝化液压力为0.5～1.5Kg/cm2，压缩空气压力为2.0～4.0Kg/cm2，喷嘴开口度为30～60％，挤干辊压力为2.5～4.5Kg/cm2，热风温度为100～120℃；无铬钝化液采用过滤系统进行过滤，避免堵塞管道和喷嘴。
进一步，所述碱洗步骤，碱洗溶液为钠钾质量百分比为1：1的钠钾碱液，碱洗溶液浓度为15～25g/L，碱洗溶液温度为60～70℃，电流密度为20～30A/dm2。
进一步，所述酸洗步骤，酸洗所采用的酸为硫酸，酸洗温度为40～50℃，硫酸浓度为50～60g/L。
进一步，所述电镀锡步骤，采用甲基磺酸盐镀液，镀液温度为40～50℃，Sn2+浓度为12～18g/L，游离酸浓度为40～50g/L，电流密度为15～25A/dm2，硫酸浓度为3.5～4.5g/L，添加剂浓度为10～15g/L；电镀过程中，用板框压滤机对甲基磺酸盐镀液进行过滤处理，控制镀液中锡泥量＜0.3g/L。
进一步，所述涂油步骤，采用DOS油，DOS油中水的质量含量小于0.002％，涂油量为3.0～5.0mg/m2，钢板宽度方向涂油量的极差值小于0.5mg/m2。
进一步，所述清洗处理，清洗水为脱盐水，电导率＜200μs/cm，清洗水温度为30～50℃，流量为1.0～3.0m3/h。
本发明方法生产的0.18～0.35mm厚电镀锡钢板的下屈服强度ReL为370～440MPa，抗拉强度Rm为360～450MPa，断后伸长率A50mm为18％～32％，硬度为54～68HR30Tm；电镀锡钢板的表面粗糙度Ra为0.7～0.9μm，RPc为150～185/cm，Rz为3.1～4.1μm，镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2，无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，合金层厚度为0.7～1.5g/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，涂油量为3.0～5.0mg/m2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2，表面无黑灰。
本发明方法工艺参数选择的理由如下：
1、碱洗工艺的设定
碱洗主要作用是去除带钢表面轧制残留的乳化液及湿平整覆在带钢表面的平整液薄膜，提高后工序金属锡的附着效率。其特征是平整后的电镀锡基板充分浸泡在碱液中，并采用电解碱洗的方式，使得电化学反应生成的氢气泡和氧气泡深度清洁带钢低洼处的残留物，可以较为彻底的除去表面残留的平整液薄膜和残铁。
本发明所述碱洗是将电镀锡基板浸入碱液中，采用碱洗溶液为钠钾质量百分比为1：1的钠钾碱液。由于NaOH比KOH的吸水性强得多，NaOH的水溶液的黏度大，容易黏附在钢板表面，需要高温或者大流量漂洗才能去除，KOH导电性优良，水溶液黏度低，钾离子半径大，更容易变形，更强的存在瞬时偶极矩，清洗效果优良。但由于KOH价格高昂，经过实验室分析及大生产验证，质量配比为1：1的钠钾碱液在一定条件下能满足脱脂要求。因此，本发明设定质量配比为1：1的钠钾碱液，碱洗溶液浓度为15～25g/L，温度为60～70℃，电流密度为20～30A/dm2，在保证钢板表面清洁效果的基础上，将成本降至最低。
2、酸洗工艺的设定
酸洗主要作用是去除电镀锡基板表面铁的氧化物，活化带钢表面，提高电镀锡第一道次锡沉降的成核点，为后续电镀锡层的致密性打下基础。
本发明所述酸洗是碱洗后的电镀锡基板浸入硫酸溶液中，可以将钢板表面的微观锈蚀产物去除，并且达到活化钢板表面的目的，为后续电镀锡过程提供良好的活性表面。当采用硫酸浓度为50～60g/L、酸洗温度为40～50℃，钢板的平面部位和凹坑部位的活化程度均优异。
3、电镀锡工艺的设定
电镀锡主要作用是Sn2+在酸性溶液中，通过电解反应，在作为阴极的带钢表面得电子沉积变为金属锡，通过控制电镀电流，使钢板表面形成目标厚度的金属锡层。
本发明所述电镀锡是将酸洗后的钢板浸入甲基磺酸盐镀液中，形成镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2的电镀锡钢板。采用镀液温度为40～50℃、Sn2+浓度为12～18g/L，游离酸浓度为40～50g/L，电流密度为15～25A/dm2，硫酸浓度为3.5～4.5g/L，添加剂浓度为10～15g/L，上述电镀液参数能够保证电镀液的均镀能力和深镀能力，在钢板平面部位和凹坑部位均能形成一层致密且均匀一致锡晶粒。板框压滤机对溶液系统进行过滤是一种最为有效的措施，可以为电镀锡过程提供良好的环境。电镀过程中，用板框压滤机对甲基磺酸盐镀液进行过滤处理，控制镀液中锡泥量＜0.3g/L，避免出现斑迹类表面缺陷。
4、助熔工艺的设定
助熔剂主要作用是在镀锡层表面形成一层液膜来降低熔化温度，增加镀锡层熔融后的二次流平效果，助熔工艺参数的选择对电镀锡工艺以及软熔工艺起到承上启下的作用。
本发明采用无机盐类物质作为助熔剂，能有效避免原有工艺中所采用的烷基磺酸类助熔剂残留在电镀锡钢板表面再经过软熔时会出现的锡层分布不均和合金层生长不充分的弊端。本发明采用无机盐类物质作为助熔剂，助熔时间为1～3s，助熔剂浓度为1～2mL/L，助熔温度为40～50℃，可以实现电镀锡钢板表面金属锡熔融后的二次分布锡层形成致密的合金层，可以有效避免助熔剂浓度过低带来的镀锡层熔融后的二次流平不足以及助熔剂浓度过高带来的镀锡层熔融后的二次流平过度，防止电镀锡基板高处和低处出现镀锡层覆盖不均匀的现象而导致耐蚀性显著下降，具备优良的耐蚀性能。
5、软熔工艺的设定
软熔的主要作用是将锡加热到熔点232℃以上，使得镀锡层熔融后进行二次流平分布，将钢板的平面部位和凹坑部位均匀覆盖一层致密的铁锡合金层，淬水后可以得到光亮的表面，再经过挤干辊挤干去除表面残留的水分。
本发明采用的是电阻-感应联合软熔工艺，软熔温度为266～284℃，软熔线圈高度3000～3500mm，软熔时间为2～3s，淬水温度为75～85℃，通过严格控制软熔温度、软熔线圈高度和软熔时间，实现合金层厚度为0.7～1.5g/m2。适宜的合金层厚度可以提升电镀锡钢板耐蚀性能，同时还能有效避免下游制罐用户的电阻焊接工序出现焊接不良。淬水后的钢板经过挤干辊进行挤压去除表面残留的水分，挤干辊压力为4.0～5.0Kg/cm2时，可以确保钢板表面处于较为干燥的状态，为后续无铬钝化液均匀附着于钢板表面打下基础。
6、无铬钝化工艺的设定
无铬钝化的主要作用是在电镀锡钢板表面形成一层均匀致密的无铬钝化膜，钛酸盐体系无铬钝化液不含有毒有害六价铬物质，无需进行电解处理，可以避免黑灰的产生，还可以有效抑制表面氧化膜的增长，防止电镀锡钢板因过度氧化而引起表面变色。同时，电镀锡钢板由于其镀锡层厚度较薄，表面具有较高的电化学活性，使得电镀锡钢板在使用过程中容易发生腐蚀，而无铬钝化膜可在一定程度上降低电镀锡钢板表面孔隙率，提高耐蚀性。同时，无铬钝化膜可以显著提升电镀锡钢板的表面张力，改善下游用户涂装工艺质量。
本发明采用钛酸盐体系无铬钝化液，不含有毒有害六价铬物质，无需进行电解处理，采用压缩空气将无铬钝化液进行雾化后喷涂到电镀锡钢板表面，经过挤干辊挤压后，再经过热风干燥将无铬钝化液变成均匀的无铬钝化膜附着于电镀锡钢板表面。生产实践证明：提高无铬钝化液浓度、无铬钝化液压力和喷嘴开口度均能显著改善无铬钝化液的喷液量；压缩空气压力可以改变无铬钝化液滴的粒径和喷射强度；提高无铬钝化液温度和降低无铬钝化液pH值可以提高无铬钝化液在电镀锡钢板表面的反应速度；提高挤干辊压力和提升热风干燥温度可以提升无铬钝化液转化成无铬钝化膜的速度；当无铬钝化液浓度为5.5～10.5％，无铬钝化液压力为0.5～1.5Kg/cm2，喷嘴开口度为30～60％时，压缩空气压力为2.0～4.0Kg/cm2，无铬钝化液温度为35～45℃，无铬钝化液pH值为2.5～4.5，挤干辊压力为2.5～4.5Kg/cm2，热风干燥温度为100～120℃时，可以确保无铬钝化液均匀喷射到电镀锡钢板表面，并经过挤干和热风干燥形成致密均匀的无铬钝化膜，所得无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2，为提升电镀锡钢板表面洁净度、涂装性能和耐蚀性打下良好的基础。当无铬钝化液浓度过低时，需要大幅提高喷嘴开口度和无铬钝化液压力；当无铬钝化液浓度过高时，需要大幅降低喷嘴开口度和无铬钝化液压力，且会造成电镀锡钢板表面出现明显腐蚀斑；当无铬钝化液压力过小时，无铬钝化液的喷液量不足，无法保证无铬钝化膜厚度；当无铬钝化液压力过大时，无铬钝化液喷液量过大，会造成无铬钝化液飞溅到外部环境中，造成无铬钝化液浪费，且会造成无铬钝化膜偏厚；当喷嘴开口度过小时，无铬钝化液喷液量不足，无法保证无铬钝化膜厚度，需要增加无铬钝化液浓度；当喷嘴开口度过大时，无铬钝化液喷液量过大，会造成无铬钝化液飞溅；当压缩空气压力过小时，无铬钝化液的粒径过大，无铬钝化液喷射的强度也会显著降低；当压缩空气压力过大时，无铬钝化液的粒径过小，无铬钝化液会弥漫在无铬钝化装置内部和外部，造成无铬钝化液外溢和浪费；当无铬钝化液温度过低时，无铬钝化液与电镀锡钢板反应活性下降，会降低无铬钝化膜与电镀锡钢板的附着性能；当无铬钝化液温度过高时，无铬钝化液会在管道、挤干辊处形成无铬钝化膜，造成管道堵塞和挤干辊损伤，进而影响无铬钝化膜的质量；当无铬钝化液pH值过小时，酸性会显著增加，无铬钝化液与电镀锡钢板反应会加剧，造成电镀锡钢板表面出现斑迹缺陷，影响电镀锡钢板表面质量；当无铬钝化液pH值过高时，会减缓无铬钝化液与电镀锡钢板的反应速度，影响成膜效率；当挤干辊压力过低时，不利于无铬钝化液的二次分布，无法保证无铬钝化液的均匀性；当挤干辊压力过高时，无铬钝化液被过度挤干，使得无铬钝化膜没法达到目标要求；当热风干燥温度过低时，电镀锡钢板表面的无铬钝化液无法被充分固化成无铬钝化膜，再经过后续辊系时会出现划伤类缺陷；当热风干燥温度过高时，无铬钝化膜会出现泛黄现象，无法满足电镀锡钢板表面质量要求；无铬钝化液均需采用过滤系统进行过滤处理，避免堵塞管道和喷嘴，可以最大程度保证无铬钝化效果和无铬钝化膜质量。
7、涂油工艺的设定
涂油的主要作用是在电镀锡钢板表面静电喷涂DOS(葵二酸二辛脂)油膜，用来阻挡电镀锡钢板的氧化以及运输过程中的损伤。
本发明采用DOS油，通过静电涂油机实现涂油量的自动化喷涂。DOS油为食品级防护油，含水量小于0.002％。合理的涂油量能保证电镀锡钢板表面良好的涂装性能和防锈性能，涂油量控制在3.0～5.0mg/m2时，能够兼顾润湿性和防锈性能。板面宽度方向涂油量极差小于0.5mg/m2，能够确保电镀锡钢板表面张力能均匀控制，为后续的涂料印刷和成型加工提供保障。
本发明方法生产的电镀锡钢板，表面粗糙度Ra为0.7～0.9μm，RPc为150～185/cm，Rz为3.1～4.1μm，镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2，无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，合金层厚度为0.7～1.5g/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，涂油量为3.0～5.0mg/m2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2，表面无黑灰。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明解决现有技术中电镀锡钢板生产过程不环保、电镀锡钢板表面洁净度不足、电镀锡钢板涂装性能差、耐蚀性不佳的技术难题。2、本发明的助熔工艺采用无机盐类助熔剂，能有效避免烷基磺酸类助熔剂残留在电镀锡钢板表面再经过软熔时会出现的锡层分布不均和合金层生长不充分的弊端，本发明可以实现电镀锡钢板表面金属锡熔融后的二次分布锡层形成致密的合金层，具备优良的耐蚀性能。3、本发明的软熔工艺中淬水后电镀锡钢板表面含有一层水膜，采用挤干辊挤干后可以确保电镀锡钢板表面处于较为干燥的状态，为后续无铬钝化液均匀附着于电镀锡钢板表面打下基础。4、本发明的无铬钝化工艺采用钛酸盐体系无铬钝化液，不含有毒有害六价铬物质，无铬钝化液采用非电解钝化的方式，可以避免电解钝化过程所产生的黑灰，电镀锡钢板可以实现表面无黑灰。同时，无铬钝化膜层可以提升涂装性能、减缓氧化膜的氧化进程，使得电镀锡钢板在较长的时间内处于稳态。5、本发明的产品能够同时满足产品绿色环保、用户端涂装工序和罐装工序的涂装性能、表面洁净度和耐蚀性的要求，指引奶粉罐用途产品向着绿色环保方向发展。
具体实施方式
下面结合实施例1～5对本发明作进一步说明，如表1～表12所示。
一种奶粉罐用的无铬钝化电镀锡钢板及其制造方法，该方法包括：
对厚度为0.18～0.35mm的电镀锡基板进行碱洗、酸洗、电镀锡、助熔、软熔、无铬钝化、涂油得到成品的步骤，在碱洗、酸洗和电镀锡后分别设有清洗处理；
所述电镀锡基板为冷轧轧硬钢板经立式连续退火炉退火、平整后得到，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；
所述电镀锡基板的表面粗糙度Ra为0.8～1.2μm，RPc为150～220/cm，Rz为2.9～3.4μm；电镀锡基板的下屈服强度ReL为320～415MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A50mm为20～35％，硬度为52～67HR30Tm；
所述碱洗步骤，碱洗溶液为钠钾质量百分比为1：1的钠钾碱液，碱洗溶液浓度为15～25g/L，碱洗溶液温度为60～70℃，电流密度为20～30A/dm2；
所述酸洗步骤，酸洗所采用的酸为硫酸，酸洗温度为40～50℃，硫酸浓度为50～60g/L；
所述电镀锡步骤，采用甲基磺酸盐镀液，镀液温度为40～50℃，Sn2+浓度为12～18g/L，游离酸浓度为40～50g/L，电流密度为15～25A/dm2，硫酸浓度为3.5～4.5g/L，添加剂浓度为10～15g/L；电镀过程中，用板框压滤机对甲基磺酸盐镀液进行过滤处理，控制镀液中锡泥量＜0.3g/L；
所述助熔步骤，采用无机盐物质作为助熔剂，助熔时间为1～3s，助熔温度为40～50℃，助熔剂浓度为1～2mL/L；
所述软熔步骤，采用电阻-感应联合软熔，软熔温度为266～284℃，软熔线圈高度3000～3500mm，软熔时间为2～3s，淬水温度为75～85℃，淬水后电镀锡钢板再经过挤干辊进行挤压去除表面残留的水分，挤干辊压力为4.0～5.0Kg/cm2；
所述无铬钝化步骤，采用钛酸盐体系无铬钝化液，采用压缩空气将无铬钝化液进行雾化后喷涂到电镀锡钢板表面，经过挤干辊挤压后，再经过热风干燥将无铬钝化液变成均匀的无铬钝化膜附着于电镀锡钢板表面。无铬钝化液浓度为5.5～10.5％，无铬钝化液温度为35～45℃，无铬钝化液pH值为2.5～4.5，无铬钝化液压力为0.5～1.5Kg/cm2，压缩空气压力为2.0～4.0Kg/cm2，喷嘴开口度为30～60％，挤干辊压力为2.5～4.5Kg/cm2，热风干燥温度为100～120℃，无铬钝化液采用过滤系统进行过滤；
所述涂油步骤，采用DOS油，DOS油中水的质量含量小于0.002％，涂油量为3.0～5.0mg/m2，钢板宽度方向涂油量的极差值小于0.5mg/m2；
所述清洗处理，清洗水为脱盐水，电导率<200μs/cm，清洗水温度为30～50℃，流量为1.0～3.0m3/h。
表1为本发明实施例电镀锡基板的化学成分(按重量百分比计)，余量为Fe及不可避免杂质。
表1本发明实施例电镀锡基板的化学成分，单位：重量百分比。
表2本发明实施例电镀锡基板的力学性能和表面性能
表3本发明实施例碱洗工艺控制参数
碱洗参数 浓度(g/L) 温度(℃) 电流密度(A/dm2)
本发明 15-25 60-70 20-30
实施例1 16 64 29
实施例2 22 68 28
实施例3 19 66 24
实施例4 24 67 22
实施例5 20 69 21
表4本发明实施例酸洗工艺控制参数
酸洗参数 浓度(g/L) 温度(℃)
本发明 50-60 40-50
实施例1 52 41
实施例2 58 45
实施例3 54 49
实施例4 55 48
实施例5 53 46
表5本发明实施例电镀锡工艺控制参数
表6本发明实施例助熔工艺控制参数
助熔参数 助熔剂种类 浓度(mL/L) 温度(℃)
本发明 无机盐类 1-2 40-50
实施例1 无机盐类 1.1 42
实施例2 无机盐类 1.6 44
实施例3 无机盐类 1.9 48
实施例4 无机盐类 1.5 46
实施例5 无机盐类 1.8 49
表7本发明实施例软熔工艺控制参数
表8本发明实施例无铬钝化工艺控制参数
表9本发明实施例涂油工艺控制参数
按照GB/T 2520-2017冷轧电镀锡钢板及钢带、GB/T 2523-2008冷轧金属薄板(带)表面粗糙度和峰值数测量方法、GB/T 22237-2008表面活性剂表面张力的测定等来检测电锡钢板的表面特性。黑灰等级检测采用行业内认可的统一测试方法，测试过程如下：利用测试工具，U型磁铁和钢板的组合体，使试纸能够紧贴需检测样板，在一定压力下用统一质地的试纸擦拭电镀锡钢板表面，根据试纸上粘附的黑灰颜色评定有黑灰或无黑灰。本发明电镀锡钢板的表面特性参数和力学性能见表10～表12。
表10本发明实施例电镀锡钢板的表面特性参数(一)
表11本发明实施例电镀锡钢板的表面特性参数(二)
表12本发明实施例电镀锡钢板的力学性能
通过对电镀锡钢板涂覆超薄底油后产品的表面质量进行评价，实施例1～5，涂装后电镀锡钢板的内壁和外壁的表面质量均合格，未出现黑灰、不环保、涂装性能不良等质量问题。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板，其特征是，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042％～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02％～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；0.18～0.35mm厚电镀锡钢板的下屈服强度ReL为370～440MPa，抗拉强度Rm为360～450MPa，断后伸长率A50mm为18％～32％，硬度为54～68HR30Tm；电镀锡钢板的表面粗糙度Ra为0.7～0.9μm，RPc为150～185/cm，Rz为3.1～4.1μm，镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2，无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，合金层厚度为0.7～1.5g/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，涂油量为3.0～5.0mg/m2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2，表面无黑灰。
2.一种奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述的方法包括：
对厚度为0.18～0.35mm的电镀锡基板进行碱洗、酸洗、电镀锡、助熔、软熔、无铬钝化、涂油得到成品电镀锡钢板的步骤，在碱洗、酸洗和电镀锡后分别设有清洗处理；
所述电镀锡基板为冷轧轧硬钢板经立式连续退火炉退火、平整后得到，电镀锡基板的化学成分重量百分比为：C：0.042％～0.090％，Si≤0.03％，Mn：0.15％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cu≤0.01％，Alt：0.02％～0.05％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；
所述电镀锡基板的表面粗糙度Ra为0.8～1.2μm，RPc为150～220/cm，Rz为2.9～3.4μm；电镀锡基板的下屈服强度ReL为320～415MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A50mm为20％～35％，硬度为52～67HR30Tm；
所述助熔步骤，采用无机盐物质作为助熔剂，助熔时间为1～3s，助熔温度为40～50℃，助熔剂浓度为1～2mL/L；
所述软熔步骤，采用电阻-感应联合软熔，软熔温度为266～284℃，软熔线圈高度3000～3500mm，软熔时间为2～3s，淬水温度为75～85℃；用挤干辊对淬水后的电镀锡钢板进行挤压去除表面残留水，挤干辊压力为4.0～5.0Kg/cm2；
所述无铬钝化步骤，采用钛酸盐体系无铬钝化液，无铬钝化液采用过滤系统进行过滤；先用压缩空气将无铬钝化液进行雾化后喷涂至电镀锡钢板表面；接着用挤干辊挤压电镀锡钢板表面无铬钝化液；然后用热风将电镀锡钢板表面的无铬钝化液干燥固化成无铬钝化膜；无铬钝化液浓度为5.5％～10.5％，无铬钝化液温度为35～45℃，无铬钝化液pH值为2.5～4.5，无铬钝化液压力为0.5～1.5Kg/cm2，压缩空气压力为2.0～4.0Kg/cm2，喷嘴开口度为30％～60％，挤干辊压力为2.5～4.5Kg/cm2，热风温度为100～120℃。
3.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述碱洗步骤，碱洗溶液为钠钾质量百分比为1：1的钠钾碱液，碱洗溶液浓度为15～25g/L，碱洗溶液温度为60～70℃，电流密度为20～30A/dm2。
4.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述酸洗步骤，酸洗所采用的酸为硫酸，酸洗温度为40～50℃，硫酸浓度为50～60g/L。
5.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述电镀锡步骤，采用甲基磺酸盐镀液，镀液温度为40～50℃，Sn2+浓度为12～18g/L，游离酸浓度为40～50g/L，电流密度为15～25A/dm2，硫酸浓度为3.5～4.5g/L，添加剂浓度为10～15g/L；电镀过程中，用板框压滤机对甲基磺酸盐镀液进行过滤处理，控制镀液中锡泥量＜0.3g/L。
6.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述涂油步骤，采用DOS油，DOS油中水的质量含量小于0.002％，涂油量为3.0～5.0mg/m2，钢板宽度方向涂油量的极差值小于0.5mg/m2。
7.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，所述清洗处理，清洗水为脱盐水，电导率＜200μs/cm，清洗水温度为30～50℃，流量为1.0～3.0m3/h。
8.如权利要求2所述的奶粉罐用无铬钝化电镀锡钢板的制造方法，其特征是，其特征是，所述电镀锡钢板的下屈服强度ReL为370～440MPa，抗拉强度Rm为360～450MPa，断后伸长率A50mm为18％～32％，硬度为54～68HR30Tm；电镀锡钢板的表面粗糙度Ra为0.7～0.9μm，RPc为150～185/cm，Rz为3.1～4.1μm，镀锡层厚度为2.0～5.6g/m2，无铬钝化膜厚度为0.5～1.0mg/m2，合金层厚度为0.7～1.5g/m2，氧化膜厚度为1.0～1.5mC/cm2，表面张力为36～38dyn/cm，孔隙率为4.5～6.5mg/dm2；电镀锡钢板表面无黑灰。
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