完整的电镀锡板材质和表面结构解析
铁匠  2016-12-21

完整的电镀锡板材质和表面结构解析

电镀锡板大家在生活中其实接触过很多,比如一些装喜糖的盒子、午餐肉罐、椰奶罐、碳酸饮料(钢,钢,钢,重要的事情说三遍,可参见罐身环保标识)等都是用电镀锡板制造的,不同的产品需要使用到不同的电镀锡板。



什么是电镀锡钢板及钢带


俗称马口铁,通过连续电镀锡作业获得的在两面镀覆锡层的冷轧低碳钢钢板或钢带,后文中简称为“电镀锡板”。


它由低碳钢基板和镀锡层组成,既然如此,基板材质和表面状态就是两个非常重要的属性了,今天我们就聊聊这两个属性。


基板材质


电镀锡板的基板材质可以分三个维度解析:根据轧制次数分一次冷轧二次冷轧,根据硬度范围可以分为不同的调质度,根据退火工艺又可细分为罩式炉退火连续退火炉退火产品。


注:部分厂家会对原板钢类型做进一步细分,如宝钢企标中就分为MR,L, D三类,这个我们就不展开细说了。


一次冷轧、二次冷轧和调质度


一次冷轧

热轧基板经过一次冷轧减薄到要求的厚度,随后进行退火和平整。调质度以宝钢企标为例,可以分为:T-1,T-1.5, T-2,T-2.5,T-3,T-3.5,T-4,T-5。


一次冷轧产品调质度的评价指标主要是硬度,其对应关系如下:



二次冷轧

热轧基板经过一次冷轧并完成退火后,再进行第二次较大压下量的冷轧减薄。调质度以宝钢企标为例,可以分为:DR-7M,DR-8,DR-8M,DR-9,DR-9M,DR-10。


二次冷轧产品调质度的评价指标也主要是硬度,其对应关系如下:



同时,二次冷轧也可以根据需要检测屈服强度,当然,只是作为参考值:




通常来说,硬度越低成型性能越好,但相同厚度下的强度也会降低,因此相同条件下的一次材往往成型性好,而二次材强度更高。对于材料的选择应根据使用时的变形量以及成品罐或盖的强度要求,综合考虑选材用材成本。包装行业的发展趋势与汽车行业一样,那就是通过减重来实现绿色环保,减少资源消耗。即在保证罐体或盖子强度及使用要求的前提下,尽可能降低单耗,即降低每个罐子或盖子的重量,这也是全球包装行业用材二次冷轧化来实现减薄减重的理论基础。

 

一次冷轧或二次冷轧的材料,主要是对应不同的使用需求。比如制作深度拉拔的易拉罐(业内称为二片罐DI材),其基材目前只能使用一次冷轧基板。而制作旋开盖、皇冠盖(瓶装啤酒和碳酸饮料盖),由于生产技术、封盖技术、瓶口质量、装运条件等的不断改善和提高,已有越来越多的产品选用了厚度更薄、强度更高的二次冷轧基板。



罩式炉退火和连续炉退火


电镀锡基板材质的关键指标除了调质度外,退火方式也是很重要的,相同的调质度,不同的退火方式,其力学性能不同,相应地制造出的产品性能也会不同。


(以宝钢电镀锡板标准为例,其后缀:BA表示罩式炉退火,CA表示连续炉退火。)


退火方式对电镀锡板来说非常重要,根据需要进行选择(关于罩式炉退火和连续炉退火的介绍可以参阅历史文章:退火工艺浅析)。具体在镀锡板应用上,可以遵循一个简单的规律,即相同厚度、相同调质度情况下,BA(欧标牌号通常TS开头CA材(欧标牌号通常TH开头)更易于冲压变形CA材比BA的材质、性能更加均匀、稳定,更适合高速制罐需要。

常见的镀锡板用途


:国内也有用BA退火做到T-3.5/4硬度并投入实际使用的情况,但此类产品由于罩式炉退火方式上的先天特性,导致同一钢卷的性能跨度较大,因此上表中未提及。


表面状态


如果说对于基板材质大家还能大致理解的话,对于表面状态,很多朋友就一头雾水了。表面状态是按基板的表面特征以及电镀锡后是否进行锡层软熔处理来分类的。


我们以宝钢电镀锡标准为例,先看看有哪些表面状态的分类。



是不是看完仍不太明白?


这个分类表里的关键字是“粗糙度”,标准中B、R、R2、S、S2 M这些表面状态代码的粗糙度依次升高,按用途进行选择。不同的表面状态有其不同的使用特性,而粗糙度是影响加工的非常重要的一个指标。


粗糙度除对两片罐的拉拔工艺有重要影响外,适当粗糙一些,可以提高镀锡层和涂漆层的附着力;增加粗糙度,不易划伤、擦伤。


一般来说,粗糙度越大,光亮度越小,但不易划伤,镀锡层结合力强,印铁涂层的结合力也好。如,M表面,不但粗糙,而且不进行软熔,常应用于两片罐拉伸。


典型质保书标准栏解读


老规矩,我们拿个质保书标准栏的材质和表面状态代码进行解析(我们暂时忽略镀层、后处理和剪切方式的解析):


Q/BQB 450-2014 D T-2.5 CA DI,符合2014版宝钢企标要求的,D类钢一次冷轧基板,硬度55 ±3(HR30Tm),连续炉退火工艺,二片罐深冲用DI材。


如果其后带有表面代码M的话,说明是锡层未进行软熔处理的无光表面。


后记


电镀锡钢板作为现在主流的包装材料之一,已经融入生活的方方面面,是一个单独的大产品分类。看完本文,有一个大致概念后,在我们公众号附带的工具中能更高效地查询牌号。


当然,关于镀锡板的特性还有很多,如差厚镀层的标识、表面处理方式、切板形状的划分等等,甚至是一些高端产品,如宝钢新产品“覆膜铁”等,这些都无法在本篇中一一道尽,我们后续会择机逐步解析。


注:部分图片来源于网络,版权归原作者。