一种酸性水果用镀锡板的制备方法及镀锡版与流程

本申请涉及金属材料处理，尤其涉及一种酸性水果用镀锡板的制备方法及镀锡版。

背景技术：

1、镀锡量不低于11.2/2.8g/m2的高锡量镀锡板具有良好耐蚀性，主要用于浅色水果罐头，根据素铁罐的腐蚀特性，在罐内低氧或无氧的酸性介质中锡的电极电位低于铁的电极电位，此时暴露在食品中的锡层成为阳极而溶解，铁作为阴极而被保护，锡的溶解消耗了罐内的残余氧气及其他氧化剂，保护了食品中维生素c，同时锡离子的还原作用有利于保持浅色水果的色泽和风味。

2、当高锡量镀锡板耐蚀性不满足要求时，内表面锡层与竹笋、菠萝、樱桃等酸性食品直接接触时，在较短的时间内素铁罐内表面易发生变黑缺陷，该缺陷的存在严重影响了该类产品的使用价值。通过研究发现该缺陷产生的主要原因是由于镀锡板表面凸峰位置纯锡层不均匀腐蚀漏出锡层下方锡铁合金层导致。为提高镀锡板耐蚀性，日本专利jps63190192a以铝镇静钢为基体，通过轧制及软熔工艺调节实现镀锡板的合金层厚度0.6～1.70g/m2，基板(111)晶面强度≤5.0，同时合金层*(111)晶面强度≤8.5，最终实现耐蚀性良好的镀锡板生产。中国专利cn101384753a通过在钢板表面增加一层镍扩散层使铁锡合金层中含有0.001～0.3g/m2的镍进一步提高了镀锡板耐酸性腐蚀能力。但上述方法对于基板表面形貌控制及电镀工艺无详细介绍，在酸性腐蚀条件下镀锡板耐蚀性能有待进一步提高，尤其是锡层不均匀腐蚀导致的黑变问题无法有效解决。日本专利jph09202989a提供了一种锡溶出速度小、耐腐蚀性能好的镀锡板生产方法，该专利通过控制镀锡板表面锡层凸部距基底部的高度小于200nm，锡层凸部截面积相对于钢板表面积的占比小于15％提高锡层表面均匀性，降低镀锡板表面凸峰位置纯锡层腐蚀，进而提高镀锡板耐黑变腐蚀的能力。但该方法多适用于卤素法生产镀锡板，同时该方法对于基板形貌、钝化、电镀工艺无明确要求，高锡量镀锡板锡层不均匀腐蚀导致的黑变问题有待进一步改善。因此，如何提高酸性水果用镀锡板的耐蚀性，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种酸性水果用镀锡板的制备方法及镀锡版，以解决如下技术问题：如何提高酸性水果用镀锡板的耐蚀性。

2、第一方面，本申请提供了一种酸性水果用镀锡板的制备方法，所述方法包括：

3、得到具有设定化学成分和设定表面粗糙度的钢基板；

4、将所述钢基板进行预处理，得到预处理基板；

5、采用msa高速可溶性阳极镀锡体系将所述预处理基板进行镀锡，得到具有设定锡层厚度的镀锡基板；

6、将所述镀锡基板依次进行助熔、软熔、挤干、钝化，得到具有设定钝化膜厚度的中间镀锡板；

7、将所述中间镀锡板进行设定涂油量的涂油，得到镀锡板。

8、可选的，以质量分数计，所述设定化学成分包括：c≤0.05％，mn：0.18％～0.28％，al：0.03％～0.06％，si≤0.03％，ti≤0.004％，p≤0.015％，s≤0.015％，n≤0.0035％，o≤0.003％，余量为铁和不可避免的杂质。

9、可选的，所述钢基板的设定表面粗糙度ra为0.4μm～0.6μm，rz≤7μm。

10、可选的，在所述msa高速可溶性阳极镀锡体系中，sn2+的浓度为15g/l～20g/l，甲基磺酸的浓度为30ml/l～45ml/l，抗氧化剂的浓度为0.4g/l～6g/l，添加剂的浓度为0.5g/l～5g/l；其中，所述抗氧化剂包括邻羟基苯酚、对羟基苯酚、间羟基苯酚及苯酚磺酸中的一种或多种，所述添加剂包括聚醚型表面活性剂，所述聚醚型表面活性剂的分子量在1000～10000的范围内；所述镀锡的电流密度为25a/dm2～30a/dm2。

11、可选的，所述镀锡基板的设定锡层厚度为10g/m2～15.6g/m2，所述镀锡基板的合金锡含量为1.5g/m2～1.8g/m2。

12、可选的，所述软熔采用纯电感软熔；所述助熔的助熔剂包括羟基苯磺酸钾、甲基磺酸、水杨酸、硫酸、苹果酸中的一种或多种，所述助熔剂的浓度为0.1g/l～2g/l。

13、可选的，所述钝化的钝化液浓度为22g/l～28g/l，所述钝化的温度为40℃～44℃，所述钝化的ph值为4.2～4.6，所述钝化的电流密度为1.5as/dm2～3as/dm2；所述中间镀锡板的设定钝化膜厚度为5mg/m2～8mg/m2。

14、可选的，所述中间镀锡板的设定涂油量为5mg/m2～10mg/m2。

15、可选的，所述将所述钢基板进行预处理，得到预处理基板，包括：

16、将所述钢基板依次进行碱喷洗、电解碱洗、漂洗、烘干、化学酸洗以及漂洗，得到预处理基板；其中，所述碱喷洗的碱洗溶液采用koh溶液，所述koh溶液的浓度为30g/l～40g/l，所述koh溶液的温度为70℃～80℃；所述电解碱洗的电流密度为20a/dm2～25a/dm2；所述酸洗为化学酸洗，所述化学酸洗采用硫酸水溶液，所述硫酸水溶液的浓度为40g/l～50g/l，所述硫酸水溶液的温度为40℃～50℃。

17、第二方面，本申请提供了一种由第一方面中任意一项实施例所述的方法制备得到的酸性水果用镀锡板，所述镀锡板的盐雾等级至少为4级。

18、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

19、本申请提供了一种酸性水果用镀锡板的制备方法，所述方法包括：得到具有设定化学成分和设定表面粗糙度的钢基板；将所述钢基板进行预处理，得到预处理基板；采用msa高速可溶性阳极镀锡体系将所述预处理基板进行镀锡，得到具有设定锡层厚度的镀锡基板；将所述镀锡基板依次进行助熔、软熔、挤干、钝化，得到具有设定钝化膜厚度的中间镀锡板；将所述中间镀锡板进行设定涂油量的涂油，得到镀锡板。通过控制钢基板表面粗糙度、锡合金层厚度和涂油量，可有效提高高锡铁自身的耐摩性能，减少高锡量镀锡板生产过程中锡层磨损，提高镀锡板耐蚀性的同时进一步提高了镀锡板镀后锡层均匀性，提高了凸峰位置锡层厚度。通过控制镀锡板表面钝化膜厚度，进一步提高了镀锡板表面的耐蚀性，同时不影响镀锡板外表面漆膜的涂饰性能。通过对基板形貌、镀层厚度、钝化膜、油膜的控制可有效降低镀锡板表面凸峰位置纯锡层腐蚀，提高镀锡板耐黑变腐蚀的能力，有助镀锡板在桔子等酸性罐头的应用，从而提高了酸性水果用镀锡板的耐蚀性。

技术特征：

1.一种酸性水果用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以质量分数计，所述设定化学成分包括：c≤0.05％，mn：0.18％～0.28％，al：0.03％～0.06％，si≤0.03％，ti≤0.004％，p≤0.015％，s≤0.015％，n≤0.0035％，o≤0.003％，余量为铁和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢基板的设定表面粗糙度ra为0.4μm～0.6μm，rz≤7μm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述msa高速可溶性阳极镀锡体系中，sn2+的浓度为15g/l～20g/l，甲基磺酸的浓度为30ml/l～45ml/l，抗氧化剂的浓度为0.4g/l～6g/l，添加剂的浓度为0.5g/l～5g/l；其中，所述抗氧化剂包括邻羟基苯酚、对羟基苯酚、间羟基苯酚及苯酚磺酸中的一种或多种，所述添加剂包括聚醚型表面活性剂，所述聚醚型表面活性剂的分子量在1000～10000的范围内；所述镀锡的电流密度为25a/dm2～30a/dm2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镀锡基板的设定锡层厚度为10g/m2～15.6g/m2，所述镀锡基板的合金锡含量为1.5g/m2～1.8g/m2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软熔采用纯电感软熔；所述助熔的助熔剂包括羟基苯磺酸钾、甲基磺酸、水杨酸、硫酸、苹果酸中的一种或多种，所述助熔剂的浓度为0.1g/l～2g/l。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化的钝化液浓度为22g/l～28g/l，所述钝化的温度为40℃～44℃，所述钝化的ph值为4.2～4.6，所述钝化的电流密度为1.5as/dm2～3as/dm2；所述中间镀锡板的设定钝化膜厚度为5mg/m2～8mg/m2。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间镀锡板的设定涂油量为5mg/m2～10mg/m2。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述钢基板进行预处理，得到预处理基板，包括：

10.一种由权利要求1～9中任意一项所述的方法制备得到的酸性水果用镀锡板，其特征在于，所述镀锡板的盐雾等级至少为4级。

技术总结
本发明提供了一种酸性水果用镀锡板的制备方法及镀锡板，属于金属材料处理领域。所述方法包括：得到具有设定化学成分和设定表面粗糙度的钢基板；将所述钢基板进行预处理，得到预处理基板；采用MSA高速可溶性阳极镀锡体系将所述预处理基板进行镀锡，得到具有设定锡层厚度的镀锡基板；将所述镀锡基板依次进行助熔、软熔、挤干、钝化，得到具有设定钝化膜厚度的中间镀锡板；将所述中间镀锡板进行设定涂油量的涂油，得到镀锡板。通过控制钢基板表面粗糙度、锡合金层厚度和涂油量，可有效提高高锡铁自身的耐摩性能，减少高锡量镀锡板生产过程中锡层磨损，提高镀锡板耐蚀性，同时通过控制镀锡板表面钝化膜厚度，进一步提高了镀锡板表面的耐蚀性。

技术研发人员：王振文,吴明辉,孙宇,张有国,杜国锋,方圆,徐海卫,宋浩,石云光,周保欣,贾刘兵,王凯
受保护的技术使用者：首钢京唐钢铁联合有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2