鍍錫薄鋼板簡稱鍍錫板,俗稱馬口鐵,是兩面鍍有純錫的低碳薄鋼板。馬口鐵是傳統(tǒng)的制罐材料,至今仍是制作食品罐頭的主要罐材。馬口鐵有光亮的外觀,良好的 耐蝕性和制罐工藝性能,易于焊接,適于涂料和印鐵。但其沖拔性能比不上鋁板,因此大多制成以焊接和卷封工藝成型的三片罐結構,也可以做成沖拔罐。馬口鐵除 大量用于罐頭工業(yè)外,還制作糖果、餅干、茶葉、奶粉等聽盒;也可用于某些工業(yè)產品如化學產品、化妝品等的罐類和盒裝。此外還是玻璃瓶罐的良好的制蓋材料。

  1、馬口鐵的生產過程和性能

  馬 口鐵的鍍錫多采用酸性電鍍工藝,也可采用熱浸鍍錫工藝。鋼板經電鍍錫后表面呈銀白色,這種錫鍍層厚度約為0.4~4μm,在技術上一般以單位面積的鍍錫量 來表示(g/m2)。馬口鐵電鍍后的鍍錫層孔隙很多,抗蝕性能不好。因此必須在電鍍后進行軟溶處理或鈍化處理,使其表面分別生成錫合金層和氧化錫層。使鍍 層光亮,并使鍍層與鋼板的結合力增強和孔隙減少,才能有效地提高耐腐蝕性能。

  馬口鐵表面電鍍錫,主要是錫的電極電位比鐵高,化學性能穩(wěn)定,因此可對鋼板起防銹保護作用。但必須保持鍍錫層的完整,若被劃破,甚至僅有微小的孔隙而暴露出鋼基,也會因產生陽極腐蝕而使鋼板很快被腐蝕。

  馬口鐵的主要生產過程為:酸洗低碳薄鋼板→電鍍錫→軟溶處理→鈍化處理→涂油→檢查→剪切→分類→包裝。

  馬口鐵板經金相分析其組織結構為:由里往外共五層。

  (1)鋼基板。一般制罐用,其厚度為0.2~0.3mm。

  (2)錫鐵合金層。為錫鐵合金結構,電鍍錫板含錫量為<1g/m2,熱浸鍍錫板為5g/m2。

  (3)錫層。純錫層,電鍍錫板鍍錫量為5.6g/m2~22.4g/m2,熱浸鍍錫板為22.4g/m2~44.8g/m2。

  (4)氧化膜層。主要是氧化亞錫、氧化錫等。

  (5)油膜層。為棉子油或癸二酸二辛酯。

  各層的厚度、結構和性能特點見表4。

  表4 馬口鐵各層結構性能

  結構名稱 厚度 成分 性能特點

  熱浸鍍錫板 電鍍錫板

  油膜 20mg/m2 2~5mg/m2 棕櫚油 棉子油或癸二酸二辛酯 潤滑防銹

  氧化膜 3~5mc/cm2

  (單面) 1~3mc/cm2

  (單面) 氧化亞錫 氧化亞錫

  氧化錫

  氧化鉻等 防銹、防蝕、防硫化斑痕

  錫層 22.4~44.8g/m2 5.6~22.4g/m2 純錫 純錫 美觀、易焊、耐蝕且無毒

  錫鐵合金層 5g/m2 <1g/m2 錫鐵合金結構 錫鐵合金結構 耐腐蝕、如過厚加工性和可焊性不良

  鋼基板 制罐用0.2~0.3mm 制罐用0.2~0.3mm 低碳鋼 低碳鋼 加工性良好、制罐后具有一定的強度

  2、馬口鐵的主要技術標準

  (1)鍍錫量。

  馬 口鐵表面鍍錫量的多少,以單位面積鍍錫的重量表示,單位是g/m2。鍍錫量是決定馬口鐵的耐蝕性能指標之一。使用時根據罐裝的不同要求,可選用不同鍍錫量 的馬口鐵。根據兩個表面鍍錫理是否相等可分為等厚電鍍錫板和差厚電鍍錫板兩種,前者兩面鍍錫量相等,后者則是內壁一側鍍錫量多,外壁一側少。對于外壁尚需 進行彩印的空罐可選用差厚鍍錫板。

  馬口鐵鍍錫量詳細標準及牌號可從有關標準中查到。我國的馬口鐵主要生產廠家是武鋼,目前武鋼基本上采用ISO標準。電鍍錫板鍍錫量見表5。

  表5 電鍍錫板鍍錫量

  類別 標準 合稱鍍錫量 *少平均鍍錫量

  中國 ISO JIS g/m2 g/m2

  等厚鍍錫板 E1 E2.8/2.8(E25) 25# 5.6(2.8/2.8) 4.9(兩面)

  E2 E5.5/5.6(E50) 50# 11.2(5.6/5.6) 10.5(兩面)

  E3 E8.4/8.4(E75) 75# 16.8(8.4/8.4) 15.7(兩面)

  E4 E11.2/11.2(E100) 100# 22.4(11.2/11.2) 20.2(兩面)

  差厚鍍錫板 50/25# 5.6/2.8 5.05/2.25

  D1 D8.4/2.8(D75/25) 75/25# 8.4/2.8 7.85/2.25

  75/50# 8.4/5.6 7.85/5.05

  D2 D11.2/2.8(D100/25) 100/25# 11.2/2.8 10.1/2.25

  100/50# 11.2/5.6 10.1/5.05

  D3 D11.2/5.6(D100/50) 100/75# 11.2/8.4 10.1/7.85

  (2)馬口鐵規(guī)格尺寸。

  馬口鐵的規(guī)格尺寸包括板的厚度、寬度和長度。使用時可根據用途、罐型和罐號的要求來選用。

  現國際上采用mm作為馬口鐵尺寸的單位。國外馬口鐵的厚度曾采用(磅/基箱)來表示?;涫且环N特定面積單位,它等于(表6):

  表6 國外馬口鐵單位換算

  20in×14in 112張

  28in×20in 56張

  30in×20in 49張

  1基箱=31360in2=20.2324m2

  通常所講的英制厚度即指一基箱的馬口鐵總質量,它與公制厚度的相應對照關系如下(表7):

  表7 英制與公制馬口鐵厚度單位對照

  單位 厚度對照

  磅/基箱 70 80 90 100

  mm 0.2 0.23 0.25 0.28

  罐頭空罐用馬口鐵厚度一般在0.15~0.3mm之間,*常用厚度為0.2mm、0.23mm、0.25mm、0.28mm四種,按照罐型大小、內裝物性質進行選擇。

  馬 口鐵長度和寬度可根據用戶要求,即制罐廠根據各種罐型計算出制罐時產生*小邊角料的用馬口鐵尺寸訂購。目前我國使用較多的規(guī)格是714×510mm和 827×730mm。寬度取決于軋機軋輥的寬度,武鋼供應馬口鐵寬度為775、800、825、850、875、900、950、975、1000、 1025、1050mm,長度在400~1200mm范圍內任意選擇。一般長與寬之差不超過200mm。做底蓋的馬口鐵原裁成正方形,但方形板在沖下圓形 底蓋后一般要產生許多邊角料,*近幾年開發(fā)專用底蓋特殊尺寸的波形板,使邊角料減少到**程度。波形板尺寸與形狀隨蓋徑而異,用戶根據不同蓋徑的尺寸訂 貨。

  (3)調質度。

  調質度是指馬口鐵經過軋制塑性變形或熱處理后所具有的綜合機械性能,如硬度、塑性、回彈性等。通常以洛氏表面硬度 HR30T表示(當板厚≤0.22mm時用HR15T表示),并在表面洛氏硬度計上測定。HR30T(HR15T)采用直徑1/16in的鋼球為壓頭,硬 度計主載荷為30Kg(15Kg),初載荷3Kg。表面洛氏硬度標準及馬口鐵調質度指標可從有關標準中查出。目前武鋼供應馬口鐵的調質度規(guī)格共有T52、 T57、T61、T70等四種。T52塑性好、拉深性能中等,可用于蓋子、圓環(huán)、螺旋蓋一次拉深罐(如魚罐)。T57用于三片罐身、罐頭底蓋、大直徑瓶 蓋、王冠蓋等。T61可用于剛性好的三片罐罐身、罐底罐蓋、較大容器。T70剛性很強,主要用于啤酒或充氣罐罐底及罐蓋等。

  (4)鋼種。

  指馬口鐵原板鋼種。不同的鋼種在成份、質量以及應用上有一定差異。表8為武鋼馬口鐵(鍍錫板)原板鋼各及其化學成分。

  表8 鍍錫板鋼種及其化學成分(%)

  鋼種 碳 錳 磷 硫 硅 銅 鈦

  W08FA 0.05~0.08 0.25~0.40 ≤0.02 ≤0.025 ≤0.03 待定 -

  W08FB 0.08~0.12 0.25~0.45 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 待定 -

  W08AL ≤0.08 0.20~0.40 ≤0.02 ≤0.03 ≤0.03 待定 鋁0.02~0.07

  (5)涂料。

  馬口鐵根據鍍錫后表面是否涂料,可分為素鐵和涂料鐵兩類。

  素鐵不經涂料,主要適用于大部分水果罐頭,這樣可利用素鐵表面錫的還原性,使少量錫溶入罐內,可增強水果的光澤。

  涂 料鐵則是在內壁一側涂布了有機物涂料的馬口鐵,適用于大部分食品罐頭。涂料是由有機高分子樹脂(如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂)和溶劑(如環(huán)已酮、二甲苯等)及少 量添加劑按一定的內壁表面,再經200℃以上的溫度烘烤。涂料的作用是隔離罐壁與內容物,防蝕和阻溶出的重金屬離子鉛、鐵、鋅等對食品的污染。

  按涂料的種類和性能不同,又可分為抗酸抗硫兩用涂料鐵、抗硫涂料鐵、防粘涂料鐵、沖拔罐抗硫涂料鐵等幾種,適用于不同的食品罐裝,其中以兩用涂料鐵用量**。

  由于上述幾項指標的不同,馬口鐵可分成許多不同的類別,使用時應根據具體用途和要求的不同,對各項標準進行合理的選擇即所謂“選鐵”。

  3、馬口鐵的用途

  馬口鐵具有一定的強度和塑性,容易成形加工,可以釬焊,能進行涂料印花,并有光亮的外觀和良好的耐腐蝕性能,所以大量作為包裝材料,制作包裝容器和對工業(yè)產品的包裝。特別是在食品工業(yè)中應用很廣,大量用于各種食品、飲料罐頭盒、糖果、茶葉、餅干聽盒等。