一种用于多次印涂的冷轧镀锡钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种冷轧镀锡钢板及其制造方法，特别涉及一种用于多次印涂的冷轧 镀锡钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域。
【背景技术】
[0002] 冷轧镀锡钢板的锡层能提供美丽的金属光泽和良好的耐蚀性能等表面性能，能保 护铁基体在酸性条件下不受腐蚀，同时锡的化合物无毒，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，因此冷轧镀锡钢板被广泛应用于食品罐、饮料罐等容器，冷轧 镀锡钢板在制造成食品罐、饮料罐前需经多次印刷及烘烤。
[0003]冷轧镀锡钢板三片罐的制造过程是先对镀锡板大张板材进行内涂黄、外涂漆、烘 烤等印刷工序；特别地，由于内容物的不同，某些饮料罐要进行2次内涂、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进行烘烤。然后印好的冷轧镀锡钢板被裁片加 工成圆筒，制成罐身，接下去是罐身的边缝焊接，最后进行罐盖卷边封盖，有部分罐型出于 美观考虑还需要进行局部缩颈或加筋等变形。这就要求冷轧镀锡钢板具有优良的漆膜附着 性，经多次印涂烘烤及变形后仍然不会出现漆膜脱落现象，以免影响饮料的使用或罐子的 外观。通常，漆膜附着性检测是将涂覆一定量涂料的钢板模拟印铁工艺在180~200°C左 右进行3~4次烘烤，每次烘烤10~12min，待最后一次烘烤后却出冷却至室温，再用划痕 仪刻划出一定长度的螺纹线，然后用专用胶带粘帖后撕拉观察漆膜被撕下的面积并进行评 级。根据目前食品安全及其制罐商对产品的美观要求，对这种多次印涂的罐型一般要求附 着力< 2级。
[0004]现有技术中，镀锡板生产过程中通常采用5机架连续冷轧、连续退火平整、电镀锡 及钝化处理工艺。对镀锡板附着力的控制主要集中在钝化工序，通常采用常规电化学钝化、 化学钝化或先镀铬再电化学钝化的方式。在目前的多色套印工艺下，前两种方式得到的镀 锡板涂饰性均不能满足要求，第三种方式可以满足要求，但常规镀锡产线均不具备能力。 这是因为前两种钝化方式只需要较小的用电供给，处理钢板的电流密度最大不超过在5A/ dm2,并且用一种钝化液即可满足要求；而第三种方式不仅需要同时使用两种不同的钝化 液，并且钝化初始需要较大的用电供给，这些都需要在常规产线中进行设备改动才能实现。
[0005]中国专利申请号为CN200480036333. 4的专利公开了一种用于容器的钢板及其 制造方法，其化学成分为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;其方法为在冷轧 后的热处理时对钢板进行氮化，控制表面层和中间厚度层的N含量和硬度，得到的钢板表 面粗糙度Ra可以控制在0.9um或更少，PPI值可以为250 (每2. 54厘米长度的凹凸峰数） 或更多。该专利的实施关键在于精确控制带给钢板1/8厚度表面层和1/4厚度表面层的N 含量，而分层的成分精度控制在实际大生产中很难实现；并且该专利仅提供了以上成分的 钢板及N含量控制要求，而通过何种工艺或方式实现最终的粗糙度Ra及PPI没有公开。
[0006]中国专利申请号为CN95109018. 6的专利公开了一种电镀锡薄钢板低铬表面膜 的化学处理方法，其特征是钝化液为含量18~30g/l的Na2Cr207 *2H20水溶液，钝化液的pH为3. 5~5. 5,钝化温度为49~60°C，钝化时间0? 6~3秒，钝化膜含铬量< 1. 5mg/m2， 适宜于蘑菇罐头的包装使用，其特点是钝化膜铬含量低，可以避免罐内发生集中腐蚀；但过 低的铬含量会使镀锡板表面氧化膜增加，进而导致镀锡板变色发黄以及耐蚀性、涂饰性下 降。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种用于多次印涂的冷轧镀锡钢板及其制造方法，解决现有 技术中用于多次印涂的冷轧镀锡钢板附着力差、涂膜易剥落，印刷后的显色效果差的技术 问题。
[0008] 本发明采用的技术方案是： 一种用于多次印涂的冷轧镀锡钢板，其基板的化学成分重量百分比为：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%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
[0009] -种用于多次印涂的冷轧镀锡钢板的制造方法，该方法包括： 对厚度为1. 8~2. 3mm热轧硬质镀锡原板进行酸洗、冷连轧、连续退火、平整、电镀锡、 钝化、卷取得到成品的步骤，其中， 所述热轧硬质镀锡原板的化学成分重量百分比为：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 为Fe及不可避免的杂质元素，屈服强度为250~350MPa，抗拉强为度350~450MPa; 所述冷连轧步骤为五机架连轧，冷轧总压下率为85%~90% ; 所述连续退火步骤的退火温度控制为550°C~620°C，保温时间为60s~120s; 所述平整步骤为双机架平整，工作辊采用镀铬辊，1机架工作辊采用粗糙度为Ral. 2~ 1. 6um的电火花毛化辊，乳制力控制在50(T700t之间；2机架工作辊采用粗糙度为RaO. 3~ 0. 5um磨削辊，乳制力控制在250~350t;平整延伸率控制在1%~2%之间； 所述钝化步骤为电化学钝化+化学钝化，将带钢浸入浓度为20~28g/L、PH值为4. 0~ 4. 6的重铬酸钠溶液中，先进行电化学钝化1~2s，电流密度1. 5~2. 0A/dm2,后进行化学 钝化，化学浸泡1~2s后用纯水进行冲洗。
[0010] 本发明方法关键工艺参数选择的理由如下： 1、冷轧压下率 冷轧压下率提高，钢板中可存储更多的形变能，增加再结晶驱动力，降低再结晶温度， 但是当压下率超过90%时轧机负荷增加明显，过程稳定性较差。综合考虑五机架轧机的实 际生产能力，本发明设定冷轧的压下率为85%~90%。
[0011] 2、退火温度设定 再结晶退火主要是为了消除冷轧过程中产生的加工硬化、晶体内部的各类缺陷及力学 性能上的各向异性等，而退火温度的设定主要考虑带钢的再结晶温度及产品性能需求，本 发明设定钢板在立式连续退火炉均热段出口的退火温度范围为550°C~620°C，保温时间 为 60s~120s。
[0012] 3、平整控制 冷轧平整工艺是对经过再结晶退火的钢带进行微压下处理，目的有三：一是通过平整 率的设定消除低碳铝镇静钢的屈服平台，保证材料的成型性；二是改善退火后钢板的板型； 三是经过平整辊给予钢板表面所要求的粗糙度。
[0013]本发明采用双机架平整，可以灵活地控制带钢的粗糙度Ra及RPc值。通过上百次 试验和理论分析发现，带钢表面的粗糙度取决于平整机1、2机架的共同作用，带钢要得到 Ra值适中且RPc值较高的表面，必须采用毛化辊与磨削辊相结合的方式；如果，仅使用毛化 辊带钢表面虽可得到高的RPc值但其负面影响则是Ra值较高，可达到1.Oum以上，这会造 成后续镀锡后成品表面发暗，进而影响彩印显色效果；又，如果，仅使用磨削辊虽可以得到 设计的Ra值，但RPC值较低，仅能达到40/cm左右，镀锡后成品亮度很好，但镀锡成品的漆 膜附着力较差，不能满足制罐要求。
[0014] 申请人经过多次试验确定了轧辊粗糙度的优选值为，1机架工作辊采用粗糙度为 Ral. 2~1. 6um的电火花毛化辊，2机架工作辊采用粗糙度为RaO. 3~0? 5um磨削辊。对于1 机架，如工作辊粗糙度高于上限，乳辊毛化的凹坑形貌过深，在生产低锡量产品时锡层难以 覆盖凹坑而造成露铁，影响镀锡板耐蚀性及亮度均匀性；而工作辊粗糙度低于下限则会使 钢板的RPC值下降，最终影响镀锡板与漆膜的附着性，并且由于毛化辊的加工工艺，Ral. 2 以下时难以保证粗糙度的均匀性。对于2机架，工作辊粗糙度过高会导致最终产品的粗糙 度高，造成最终产品偏暗，并且轧制缺陷难以避免；过低则会使金属拉丝感不明显，影响印 涂后的美观。
[0015] 本发明所述的冷轧平整机的配辊方式必须要与冷轧平整机轧制力分配结合使用， 否则不能达到本发明的效果。这是因为轧辊粗糙度需要在一定轧制力作用下才