电镀锡薄板知识

电镀锡薄板知识华文明2009.11.25电镀锡薄板知识镀锡原板镀锡板的概述镀锡板的分类镀锡工艺镀锡板的检验镀锡原板钢坯热轧冷轧镀锡基板镀锡原板镀锡原板的性能：机械性能、成型性能、屈服现象和应变时效、方向性、耐蚀性。镀锡原板1.钢坯用作镀锡板的钢种通常有沸腾钢和镇静钢。沸腾钢是脱氧程度最弱的钢种，钢锭夹杂物很少。但钢锭内部不同位置的成分差别大，所以机械性能波动较大，特别是钢锭下半部在沸腾的过程中还容易产生粗大的夹杂物。镇静钢是完全脱氧的钢种。一般是用铝作脱氧剂，这种钢成分比较均匀，组织比较致密，所以深冲性能好。随着连铸技术的发展，镀锡技术发展最快的美、日等国，几乎都是用连铸镇静钢来制作镀锡基板。镀锡原板2.热轧从定义上来说，钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般加热到1100-1250oC进行轧制，这种轧制工艺叫热轧。热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组和精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷根据客户的不同要求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。镀锡原板3.冷轧冷轧，一般在开轧前是没有加热工序的。用热轧钢卷为原料经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷。由于连续的冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，基本不具备加工性能。镀锡原板4.镀锡基板的化学成分镀锡基板用钢大多采用低碳软钢，含碳量一般为0.03%～0.13%。在连铸技术发展以前，大多采用模铸沸腾钢和压盖钢。这些钢虽然钢锭表面质量好，可轧制镀锡基板，但由于钢锭浇铸和凝固过程中存在成分偏析及在轧制方向和宽度方向上机械性能差异大，不能用作高深冲成形性能的镀锡基板。自70年代连铸技术取得迅速发展以后，由于连铸板坯化学成分均匀，偏析小，机械性能波动小，适合于提高镀锡板的外形质量和成形稳定性。目前镀锡板用钢基本上都已连铸化了。镀锡板用钢的化学成分按ASTMA623标准规定可分成L，MR，MC，D型4种，其化学成分见表1。表中所列各种元素百分比含量都是最大值，实际含量通常要低得多。其中L型钢残留元素(Cu、Ni、Cr、Mo及其它元素)成分特别少，具有极优良耐蚀性，MR型残留元素成分较宽，耐蚀性好，用作一般的食品容器，MC型含P量较高，起到增加强度的作用，用于对强度有要求而对耐蚀性要求不高的用途，D型是铝镇静钢，在深冲加工或经受容易产生拉伸应变纹情况下使用。还有一种N型钢，是在L、MR、MC钢中加氮来提高强度的钢种，另外，美国、日本一些镀锡专业厂采用连铸法也生产了镀锡板用的准沸腾钢和铝镇静钢。随着镀锡板生产技术的提高，涂料耐蚀性的开发。用户为了降低成本，一些对耐蚀性要求较低的产品开始使用普通冷轧钢板SPCC、SPCD做镀锡板基板。镀锡原板

基板成分表钢种化学成分、﹪、不大于CSiMnSPCuNiCrMoD0.120.0300.600.050.0200.200.150.100.05L0.130.0300.600.050.0150.060.040.060.05MR0.130.0300.600.050.0200.200.200.100.05MC0.120.0300.700.050.150.20SPCC0.120.050.50.0350.035SPCD0.100.030.450.0300.035N在上述L、MR、MC型钢中加入至少0.007％N而成镀锡原板2、镀锡基板的轧制酸洗：酸洗的目的是为了除掉热轧时在带钢表面生成的氧化铁皮。冷轧：把较厚度在2-3mm的热轧卷轧制到厚度在0.15-0.55mm的轧硬卷。脱脂：在冷轧过程中要用润滑油润滑，因此冷轧后的带钢表面就粘附有油脂和其他异物，通过脱脂去除。退火：为了消除冷轧带钢的加工硬化，达到理想的机械性能，所以必须对带钢进行退火。退火方式有连续退火（CA）、罩式退火（BA）。平整：通过冷轧而变成纤维状组织的带钢，在退火中由于再结晶而变为具有新的结晶组织的带钢。通过平整消除带钢明显的屈服平台；改善带钢表面的平坦度；调整带钢硬度。二次冷轧（DR）：是将退火后的带钢再进行压下率为20-50％的第二次冷轧。提高带钢硬度。镀锡原板一次冷轧板硬度JISG3303-2008规定调质度代号硬度（HR30T）目标允许范围T-25353±5T-2.55555±5T-35757±5T-3.55959±5T-46161±5T-56565±5镀锡原板二次冷轧（DR）调质度JISG3303-2008规定调质度HR30T值目标值DR873±573DR976±576DR9M77±577DR1080±580镀锡原板

硬度表示方法及有关标准调质度代号对照表标准号GB／T2520-2008JISG3303-2008ASTMA623M-06aDINEN10202-2001ISO11949-1995调质度代号T-1T-1T-1(T49)TS230TH50+SET-2T-2T-2(T53)TS245TH52+SET-2.5T-2.5TS260TH55+SET-3T-3T-3(T57)TS275TH57+SET-4T-4T-4(T61)TH415TH61+SET-5T-5T-5(T65)TH435TH65+SE镀锡原板

原板粗糙度的代号及标准对照一次冷轧Ra（μm）GB/T2520-2008JISG3303-87POSCOQ/BQB451-2004光亮表面0.2~0.4BBBFB石纹表面0.4~0.6RRRXR银光表面1.0~1.8SMD5、D7S二次冷轧0.4~0.6RRRX、RDR镀锡板的概述1、什么是镀锡板镀锡薄钢板简称镀锡板，俗称马口铁，是在薄的低碳钢板上镀锡而制成的产品。用热浸工艺生产出的镀锡板称热浸镀锡板，用电镀工艺生产出的镀锡板称电镀锡板。由于镀锡板约98~99.8﹪的重量是钢板，所以它是属于冶金产品的涂层钢板品种。镀锡板的概述2、镀锡板的用途现代工业生产的镀锡板通常是两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板，它集钢的强度和成形性与锡的耐蚀性、焊接性和外观于一体。镀锡板广泛用于食品工业及各种作容器、冲压制品、包装材料的非食品工业，如食品罐，喷雾罐，瓶盖，含气饮料罐，包装材料及非包装材料(家电、玩具、文具、工程)。镀锡板的概述3、锡的特性镀锡板的特性在很大程度上决定于锡的特性。锡是具有轻微淡兰色的银白色金属，原子量118.7，比重7.28熔点2320C在大气中不变色，化学性质也很稳定。镀锡板能经久地保持锡的金属光泽。锡是柔软的金属，所以用镀锡板进行加工制罐时，锡层不致开裂脱落。镀锡板的概述锡的化合物无毒，有少量的锡溶解于食品中时，对食品的色泽、滋味、营养价值以及对人的健康都无不良影响。锡有良好的钎焊性能，所以钢板在镀锡后很容易进行锡焊，用镀锡板制作罐头容器及其它容器时就很容易加工。镀锡板形状平整，光亮如镜，很容易进行涂印和印刷。镀锡板的概述4、锡的化学成分市场上销售的锡纯度大多在99~99.95﹪之间，杂质主要有铅、砷、锑、鉍、铜、铁、硫等。生产镀锡板用的金属锡，其质量必须符合国际标准GB728中二号锡以上。锡化学成分表品号特1号一号二号三号锡不小（﹪）99.9599.9099.7599.56杂质含量不大于﹪铅0.030.050.080.3砷0.0030.0150.020.02锑0.0050.0150.050.05鉍0.0030.0150.050.05铜0.0040.010.010.03铁0.0040.0070.010.02硫0.0010.0010.010.01镀锡板的概述5.镀锡板的构造镀锡板是由钢基板、镀锡合金层、锡层、氧化膜、油膜组成。如图镀锡板的分类按生产方式按钢基按退火方式按表面外观按镀锡量按钝化种类按表面质量镀锡板的分类镀锡量在我国国家标准中镀锡板的尺寸都是以毫米为单位来表示的。但在以往的世界贸易中，习用于“基板箱的重量”（磅／基箱）为单位表示厚度，用英吋来表示尺寸。所谓基本箱，是一种面积单位，即尺寸为14吋x20吋（356毫米x508毫米）的镀锡板112张称为1基本箱，其面积为31360吋2镀锡板的分类镀锡量通常是以一定面积的镀锡原板上所镀上的锡的重量来表示的。在我国的标准中通常以每一平方米的锡重量克整（克／米2)来表示镀锡量。但历史上惯例用每一基本箱镀锡板两面上所镀上的锡的重量（磅）乘100所得的数字作为镀锡量的牌号。例如镀锡量为1磅／基本箱，等于镀锡量牌号100#，0.75磅／基本箱等于镀锡量牌号75#，等等。镀锡板的单面镀锡量11.2克／米2相当于1磅／基本箱，8.4克／米2相当于0.75磅／基本箱，以此类推。镀锡板的分类

各种镀锡量规格表镀锡板种类惯用牌号镀锡量最小平均镀锡量磅／基本箱克／米等厚镀锡层镀锡板差厚镀锡层镀锡板25#0.252.8／2.84.950#0.55.6／5.610.575#0.758.4／8.415.7100#111.2／11.220.275#／25#8.4／2.87.85／2.25100#／25#11.2／2.810.1／2.25100#／50#11.2／5.610.1／5.05135#／50#15.1／5.613.4／5.05镀锡板的分类表面外观由钢基的表面外观和镀锡层是否软熔这两因素共同决定。光亮表面（B）：在具有极细磨石花纹的光滑表面的原板上镀锡，然后进行锡层软熔处理得到的有光表面。粗糙表面（R）：在具有一定方向性的磨石花纹表面的原板上镀锡，然后进行锡层软熔处理得到的有光表面。银色表面（S）：在具有粗糙无光泽表面的原板上镀锡，然后进行锡层软熔处理得到的有光表面。无光表面（M）：在具有一般无光泽表面的原板上镀锡，然后不进行锡层软熔处理的无光表面。镀锡板的分类钝化种类重铬酸钠阴极处理(CE)或称311法。重铬酸钠浸渍处理(CP)或称300法。电镀锡工艺1.电镀锡线分类电镀锡机组按其电解液种类的不同，可分为酸性法、卤素法及碱性法。酸性法以弗洛斯坦型(简称F型)应用最普遍，以硫酸锡作为电解液，是由美钢联开发的。酸性法中以氟硼酸盐作为电解液的是德国拉色斯坦型作业线。我国武钢引进的也是这种作业线。卤素型(简称H型)多数集中于美国，其电镀液是采用氯化亚锡和碱金属氟化物的水溶液并以蔡酚磺酸或聚氧乙稀类化合物作添加剂。碱性法(简称A型)以锡酸钠为电解液，由于工艺陈旧，耗电大(电镀时由Sn4+～Sn，电流效率低，已大部分被淘汰。电镀锡工艺2.电镀锡工艺流程化学脱脂→1#喷淋刷洗→电解脱脂→2#喷淋刷洗→电解酸洗→3#喷淋刷洗→2#对中机构→电镀锡→1#热风烘干→软熔→淬水→电解钝化→2#热风烘干→静电涂油→电镀锡工艺3.前处理前处理工艺由化学脱脂、电解脱脂、电解酸洗3部分组成。化学脱脂：带钢通过浸渍化学脱脂和刷洗后，可除去约95％的油污。电化学脱脂：采用中间导体法进行电解脱脂，带钢经过电解脱脂和刷洗后除去全部的油脂。酸洗：采用中间导体法进行电解的方法除去带钢表面的氧化物和活化带钢表面。电镀锡工艺4.电镀电镀锡反应原理如下：

Sn阳极不断溶解，以Sn2+进入溶液，Sn2+到达并沉积在带钢上。阳极反应：Sn-2e→Sn2+阴极反应：Sn2++2e→Sn应说明，作为阴极的带钢表面上除了发生Sn2+得到电子还原为锡原子的过程外，还有许多锡原子结晶为锡晶粒的过程，这两部分称为锡的沉积过程。电镀锡工艺5.回收1#回收的作用主要是清洗带钢表面镀液，回收镀液。2#回收也是清洗带钢表面镀液，还作软熔助熔剂用。助熔剂处理：为了避免在软熔淬火时发生剩余电解液中锡盐的水解，为了降低熔融锡的表面张力，使锡层能够均匀分布于带钢表面上。电镀锡工艺6.软熔在常规采用弗洛斯坦溶液快速电镀锡的锡层中存在着大量的孔隙,因而要对其进行软熔处理。.软熔的目的是使镀锡层在瞬间熔化，由此获得光亮的无针孔的锡层。带钢加热方法有电阻加热法、感应加热法以及电阻＋感应组合加热法3种。电阻软熔装置由导电辊、马弗炉和水淬槽组成。F型大部分采用电阻加热法，带钢在2个导电辊之间加热，镀锡层被瞬时熔化，在钢基板表面生成一层很薄的铁锡合金，形成光亮的表面。感应软熔是带钢从感应线圈中通过，感应线圈中的电流使带钢温度迅速升高，感应线圈所用的电流频率为100～200kHz的高频。频率过高，表面效应比较敏感，不易控制。带钢的加热温度，是通过调节加在感应线圈上的电压进行调节的。感应软熔与电阻软熔配合使用。电阻软熔做基础加温，即加温到锡的熔点232℃下某点（如200℃），由感应式加热快速升温到锡熔点以上。达到软熔目的。电镀锡工艺7.淬水防止软熔后锡层在高温下迅速氧化而进行淬水处理。镀锡层在软熔过程中，由于助熔剂中的二价锡离子的存在，会因温度上升产生化学反应生成四价锡离子，同时锡原子被加热生成氧化亚锡，并同时生成四价锡离子。由于四价锡离子的存在，淬水槽的水需要不断更换。同时新注入的软化水还起冷却调节水温的作用。电镀锡工艺8.钝化处理镀锡板经软溶、淬水处理后，在钢带锡层表面形成了一层SnO和SnO2膜.由于SnO是不稳定的氧化物，不具耐蚀性，需要进行钝化处理。钝化的目的是使锡层表面形成一层含铬水合氧化物的钝化膜。钝化膜不仅能有效地控制SnO的生成，而且还能提高镀锡板的抗硫性能和防止加热变色。镀锡板钝化处理时，将镀锡板浸入钝化液中，以镀锡板作阴极接通直流电，在电流作用下，Na2Cr2O7的Cr6+被还原成Cr3+，部分生成金属铬。生成的Cr3+立即生成稳定的水合铬离子〔Cr(H2O)6〕2-,这种铬合物与溶液中被还原的金属铬一起沉积于马口铁表面。电镀锡工艺9.涂油为了保证镀锡板在高速的制罐生产线中具有良好的可加工性能，防止擦伤镀锡板表面，必须在表面涂上一层很薄却十分均匀的油膜。油膜