一種用于多次印涂的冷軋鍍錫鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷軋鍍錫鋼板及其制造方法，特別涉及一種用于多次印涂的冷軋 鍍錫鋼板及其制造方法，屬于鐵基合金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 冷軋鍍錫鋼板的錫層能提供美麗的金屬光澤和良好的耐蝕性能等表面性能，能保 護(hù)鐵基體在酸性條件下不受腐蝕，同時(shí)錫的化合物無(wú)毒，對(duì)食品的色澤、滋味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、以 及對(duì)人的健康都無(wú)不良影響，因此冷軋鍍錫鋼板被廣泛應(yīng)用于食品罐、飲料罐等容器，冷軋 鍍錫鋼板在制造成食品罐、飲料罐前需經(jīng)多次印刷及烘烤。
[0003]冷軋鍍錫鋼板三片罐的制造過(guò)程是先對(duì)鍍錫板大張板材進(jìn)行內(nèi)涂黃、外涂漆、烘 烤等印刷工序；特別地，由于內(nèi)容物的不同，某些飲料罐要進(jìn)行2次內(nèi)涂、1次外涂底漆、1~ 3次彩印及1次上光油，并且每次印涂后都要進(jìn)行烘烤。然后印好的冷軋鍍錫鋼板被裁片加 工成圓筒，制成罐身，接下去是罐身的邊縫焊接，最后進(jìn)行罐蓋卷邊封蓋，有部分罐型出于 美觀考慮還需要進(jìn)行局部縮頸或加筋等變形。這就要求冷軋鍍錫鋼板具有優(yōu)良的漆膜附著 性，經(jīng)多次印涂烘烤及變形后仍然不會(huì)出現(xiàn)漆膜脫落現(xiàn)象，以免影響飲料的使用或罐子的 外觀。通常，漆膜附著性檢測(cè)是將涂覆一定量涂料的鋼板模擬印鐵工藝在180~200°C左 右進(jìn)行3~4次烘烤，每次烘烤10~12min，待最后一次烘烤后卻出冷卻至室溫，再用劃痕 儀刻劃出一定長(zhǎng)度的螺紋線，然后用專用膠帶粘帖后撕拉觀察漆膜被撕下的面積并進(jìn)行評(píng) 級(jí)。根據(jù)目前食品安全及其制罐商對(duì)產(chǎn)品的美觀要求，對(duì)這種多次印涂的罐型一般要求附 著力< 2級(jí)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，鍍錫板生產(chǎn)過(guò)程中通常采用5機(jī)架連續(xù)冷軋、連續(xù)退火平整、電鍍錫 及鈍化處理工藝。對(duì)鍍錫板附著力的控制主要集中在鈍化工序，通常采用常規(guī)電化學(xué)鈍化、 化學(xué)鈍化或先鍍鉻再電化學(xué)鈍化的方式。在目前的多色套印工藝下，前兩種方式得到的鍍 錫板涂飾性均不能滿足要求，第三種方式可以滿足要求，但常規(guī)鍍錫產(chǎn)線均不具備能力。 這是因?yàn)榍皟煞N鈍化方式只需要較小的用電供給，處理鋼板的電流密度最大不超過(guò)在5A/ dm2,并且用一種鈍化液即可滿足要求；而第三種方式不僅需要同時(shí)使用兩種不同的鈍化 液，并且鈍化初始需要較大的用電供給，這些都需要在常規(guī)產(chǎn)線中進(jìn)行設(shè)備改動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200480036333. 4的專利公開(kāi)了一種用于容器的鋼板及其 制造方法，其化學(xué)成分為C:0. 0800%或更少、N:0. 600%或更少、Si:2. 0%或更少、Mn:2. 0% 或更少、P:0. 10%或更少、S:0. 05%或更少、Al:2. 0%或更少以及余量的Fe;其方法為在冷軋 后的熱處理時(shí)對(duì)鋼板進(jìn)行氮化，控制表面層和中間厚度層的N含量和硬度，得到的鋼板表 面粗糙度Ra可以控制在0.9um或更少，PPI值可以為250 (每2. 54厘米長(zhǎng)度的凹凸峰數(shù)） 或更多。該專利的實(shí)施關(guān)鍵在于精確控制帶給鋼板1/8厚度表面層和1/4厚度表面層的N 含量，而分層的成分精度控制在實(shí)際大生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)；并且該專利僅提供了以上成分的 鋼板及N含量控制要求，而通過(guò)何種工藝或方式實(shí)現(xiàn)最終的粗糙度Ra及PPI沒(méi)有公開(kāi)。
[0006]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N95109018. 6的專利公開(kāi)了一種電鍍錫薄鋼板低鉻表面膜 的化學(xué)處理方法，其特征是鈍化液為含量18~30g/l的Na2Cr207 *2H20水溶液，鈍化液的pH為3. 5~5. 5,鈍化溫度為49~60°C，鈍化時(shí)間0? 6~3秒，鈍化膜含鉻量< 1. 5mg/m2， 適宜于蘑菇罐頭的包裝使用，其特點(diǎn)是鈍化膜鉻含量低，可以避免罐內(nèi)發(fā)生集中腐蝕；但過(guò) 低的鉻含量會(huì)使鍍錫板表面氧化膜增加，進(jìn)而導(dǎo)致鍍錫板變色發(fā)黃以及耐蝕性、涂飾性下 降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種用于多次印涂的冷軋鍍錫鋼板及其制造方法，解決現(xiàn)有 技術(shù)中用于多次印涂的冷軋鍍錫鋼板附著力差、涂膜易剝落，印刷后的顯色效果差的技術(shù) 問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種用于多次印涂的冷軋鍍錫鋼板，其基板的化學(xué)成分重量百分比為：C:0. 05%~ 0? 09%，Si彡 0? 04%，Mn:0? 2% ~0? 4%，P彡 0? 02%，S彡 0? 02%，Alto. 02% ~0? 05%， 0彡0. 004%%，N彡0. 0035%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0009] -種用于多次印涂的冷軋鍍錫鋼板的制造方法，該方法包括： 對(duì)厚度為1. 8~2. 3mm熱軋硬質(zhì)鍍錫原板進(jìn)行酸洗、冷連軋、連續(xù)退火、平整、電鍍錫、 鈍化、卷取得到成品的步驟，其中， 所述熱軋硬質(zhì)鍍錫原板的化學(xué)成分重量百分比為：C:0. 05%~0. 09%，Si彡0. 04%，Mn: 0? 2% ~0? 4%，P彡 0? 02%，S彡 0? 02%，AltO. 02% ~0? 05%，0 彡 0? 004%%，N彡 0? 0035%，余量 為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素，屈服強(qiáng)度為250~350MPa，抗拉強(qiáng)為度350~450MPa; 所述冷連軋步驟為五機(jī)架連軋，冷軋總壓下率為85%~90% ; 所述連續(xù)退火步驟的退火溫度控制為550°C~620°C，保溫時(shí)間為60s~120s; 所述平整步驟為雙機(jī)架平整，工作輥采用鍍鉻輥，1機(jī)架工作輥采用粗糙度為Ral. 2~ 1. 6um的電火花毛化輥，乳制力控制在50(T700t之間；2機(jī)架工作輥采用粗糙度為RaO. 3~ 0. 5um磨削輥，乳制力控制在250~350t;平整延伸率控制在1%~2%之間； 所述鈍化步驟為電化學(xué)鈍化+化學(xué)鈍化，將帶鋼浸入濃度為20~28g/L、PH值為4. 0~ 4. 6的重鉻酸鈉溶液中，先進(jìn)行電化學(xué)鈍化1~2s，電流密度1. 5~2. 0A/dm2,后進(jìn)行化學(xué) 鈍化，化學(xué)浸泡1~2s后用純水進(jìn)行沖洗。
[0010] 本發(fā)明方法關(guān)鍵工藝參數(shù)選擇的理由如下： 1、冷軋壓下率 冷軋壓下率提高，鋼板中可存儲(chǔ)更多的形變能，增加再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力，降低再結(jié)晶溫度， 但是當(dāng)壓下率超過(guò)90%時(shí)軋機(jī)負(fù)荷增加明顯，過(guò)程穩(wěn)定性較差。綜合考慮五機(jī)架軋機(jī)的實(shí) 際生產(chǎn)能力，本發(fā)明設(shè)定冷軋的壓下率為85%~90%。
[0011] 2、退火溫度設(shè)定 再結(jié)晶退火主要是為了消除冷軋過(guò)程中產(chǎn)生的加工硬化、晶體內(nèi)部的各類缺陷及力學(xué) 性能上的各向異性等，而退火溫度的設(shè)定主要考慮帶鋼的再結(jié)晶溫度及產(chǎn)品性能需求，本 發(fā)明設(shè)定鋼板在立式連續(xù)退火爐均熱段出口的退火溫度范圍為550°C~620°C，保溫時(shí)間 為 60s~120s。
[0012] 3、平整控制 冷軋平整工藝是對(duì)經(jīng)過(guò)再結(jié)晶退火的鋼帶進(jìn)行微壓下處理，目的有三：一是通過(guò)平整 率的設(shè)定消除低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的屈服平臺(tái)，保證材料的成型性；二是改善退火后鋼板的板型； 三是經(jīng)過(guò)平整輥給予鋼板表面所要求的粗糙度。
[0013]本發(fā)明采用雙機(jī)架平整，可以靈活地控制帶鋼的粗糙度Ra及RPc值。通過(guò)上百次 試驗(yàn)和理論分析發(fā)現(xiàn)，帶鋼表面的粗糙度取決于平整機(jī)1、2機(jī)架的共同作用，帶鋼要得到 Ra值適中且RPc值較高的表面，必須采用毛化輥與磨削輥相結(jié)合的方式；如果，僅使用毛化 輥帶鋼表面雖可得到高的RPc值但其負(fù)面影響則是Ra值較高，可達(dá)到1.Oum以上，這會(huì)造 成后續(xù)鍍錫后成品表面發(fā)暗，進(jìn)而影響彩印顯色效果；又，如果，僅使用磨削輥雖可以得到 設(shè)計(jì)的Ra值，但RPC值較低，僅能達(dá)到40/cm左右，鍍錫后成品亮度很好，但鍍錫成品的漆 膜附著力較差，不能滿足制罐要求。
[0014] 申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)確定了軋輥粗糙度的優(yōu)選值為，1機(jī)架工作輥采用粗糙度為 Ral. 2~1. 6um的電火花毛化輥，2機(jī)架工作輥采用粗糙度為RaO. 3~0? 5um磨削輥。對(duì)于1 機(jī)架，如工作輥粗糙度高于上限，乳輥毛化的凹坑形貌過(guò)深，在生產(chǎn)低錫量產(chǎn)品時(shí)錫層難以 覆蓋凹坑而造成露鐵，影響鍍錫板耐蝕性及亮度均勻性；而工作輥粗糙度低于下限則會(huì)使 鋼板的RPC值下降，最終影響鍍錫板與漆膜的附著性，并且由于毛化輥的加工工藝，Ral. 2 以下時(shí)難以保證粗糙度的均勻性。對(duì)于2機(jī)架，工作輥粗糙度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的粗糙 度高，造成最終產(chǎn)品偏暗，并且軋制缺陷難以避免；過(guò)低則會(huì)使金屬拉絲感不明顯，影響印 涂后的美觀。
[0015] 本發(fā)明所述的冷軋平整機(jī)的配輥方式必須要與冷軋平整機(jī)軋制力分配結(jié)合使用， 否則不能達(dá)到本發(fā)明的效果。這是因?yàn)檐堓伌植诙刃枰谝欢ㄜ堉屏ψ饔孟虏?