《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第三篇 包装材料及容器

第六章　金属包装材料的性能

第三节　包装用金属材料

二、镀锡薄钢板

镀锡薄钢板，简称镀锡板，又称马口铁，是两面镀有锡的低碳薄钢板。以热浸工艺镀锡的称热浸镀锡板；以电镀工艺镀锡的称是镀锡板。施涂涂料的电镀锡板称为涂料镀锡板（涂料铁）；未涂涂料的电镀锡板称为电素铁。电镀锡工艺比热镀锡工艺具有耗锡省，生产率高，锡镀层均匀，质量稳定并能生产两面不同镀锡量的差厚镀锡板等优点。目前热镀锡板产量极少，绝大部分是电镀锡板。

电镀锡板又可按照电镀后处理方法的不同分为，经软熔处理的光亮表面电镀锡板与未经软熔处理的无光泽表面电镀锡板。也可按表面精整时轧辊表面光洁度不同进行区分。上述两者结合起来可生产适于各种用途的不同表面精整状态的镀锡板。光亮表面、普通光亮表面的镀锡板用于生产食品罐和18L方罐和罐身、罐底盖；粗面的镀锡板用于生产罐底盖；无光泽表面的镀锡板用于制作包装啤酒、汽水等用的王冠盖；极粗面的镀锡板用于制作罐头以外的其它杂罐。

目前约有90％的电镀锡板用于包装，所以它是很重要的包装材料之一。

（一）镀锡板的主要技术规范

1．镀锡原板的成分

镀锡板的特性，因镀锡方法、镀层厚度和表面处理方法的不同而异。但对特性有本质影响的，乃是镀锡原板的成分。镀锡原板的化学成分见表3－6－3。我国国家标准GB699－65、GB700－79规定了碳钢的化学成分和代表符号，冶金部部颁标准YB314－64规定了镀锡钢带的基材、锡镀层、类别符号、表示方法及其它技术要求（见中国标准出版社《工程材料实用手册》，1988）。

表3－6－3　钢板材料的化学成分（％）

注：表中的回火度即调质度，是指通过机械处理或热处理赋予合金的性能状态。根据其用途，通过调整材料成分、轧制方法和平整冷轧的程度，使硬度、屈服点、抗拉强度以及强韧性、加工性等性能都达到理想指标。

表3－6－3中的钢种分为，L、MR、MC三种（ASTM标准）。其中L类钢是低杂质钢，这种钢的Ni、Cr、Cu、Mo、As等有害元素含量极低，适用于需要深拉深和高耐腐蚀性的场合。例如，在食品罐头工业中用于包装要求极严的高腐蚀性食品。MC类钢种含磷量较高，可用于对材料强度要求较高的场合。我国采用的钢种主要是MR型，MR类钢种是中等杂质钢，应用最广，比L类钢种的有害元素量稍多，其限制又不象其余两种钢那样苛刻，多用于食品罐。

制造镀锡铁皮的钢材中，除含碳、硅、锰、硫、磷五种元素外，还大约含有0．003％的氮，它是使钢产生时效硬化现象的元素。但对低碳钢来说，氮会造成其塑性和韧性下降，从这点出发应减少钢中氮的含量。然而，最近几年为了提高钢的抗拉强度，有人利用这种时效性能，特意在钢中添加0．01％左右的氮。钢材中还含有铜元素，对钢的延展性和耐腐蚀性均有害，而且当铜含量达到0．3％～0．4％时，容易引起锡层的剥落，因而规定在镀锡钢中含Cu量不大于0．2％。

2．镀锡板的镀锡量

镀锡量以单位面积或特定面积的镀锡板上的镀锡量来表示。国际上规定按每平方米镀锡板上锡的质量（g／m2）表示镀锡量。但商业上习惯用每基箱镀锡板两面所镀锡的质量（g）的1／4倍作为标号。如每基箱镀锡量为200g磅的标号为＃50。不同单位对照关系见表3－6－4。

表3－6－4　电镀锡板镀锡量

两面镀锡量不同的差厚镀锡板的镀锡量，中间用“／”分开，如11．2／5．6g／m2表示厚的一面镀锡量为11．2g／m2，而薄的一面镀锡量为5．6g／m2。差厚镀锡板使用时必须对厚和薄的两面进行区别，因此在镀锡板的一侧表面印上差厚标记，表示标记的方法和印在哪一方面可由供需双方协议商定。日本一般在镀锡板较薄的一面沿轧制方向印上直线标记；ASTM、ISO等标准中通常规定在较厚的一面沿轧制方向印上直线标记；我国武钢差厚镀锡板采用ISO标记法。

在使用马口铁时要注意区别热浸镀锡钢板和电镀锡钢板的镀锡量不同，因而影响其性能。对于热浸镀锡板，镀锡量为22．4～44．8g／m2，对于电镀锡板，镀锡量为5．6～22．4g／m2。

3．镀锡板的规格尺寸

罐头空罐用镀锡板厚度一般在0．15～0．30mm之间，最常用厚度为0．2、0．23、0．25、0．28四种规格，可按照罐型大小、内装物性质进行选择。

镀锡板长度和宽度可根据用户（制罐厂）要求即根据各种罐型计算出制罐时产生最小边角料的尺寸订购。目前我国使用较多的规格是714×510mm和827×730mm。宽度取决于轧机轧辊的宽度，武钢供应镀锡板宽度为775、800、825、850、875、900、950、975、1000、1025、1050mm，长度在400～1200mm范围内任意选择。一般长与宽之差不超过200mm。做底盖的镀锡板原裁成正方形，但方形板在冲下圆形底盖后产生较多边角料，近年来开发了专用底盖特殊尺寸的波形板，使边角料减少到最低程度。波形板尺寸与形状随盖径而异，用户根据不同盖径的尺寸订货。

（二）镀锡板的结构

镀锡板是由钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜五层构成，见图3－6－1。

图3－6－1　马口铁各层结构示意图

值得注意的是在钢基板与锡层之间产生了一层锡铁合金。这是在钢板上镀锡后进行软熔处理和钝化处理而产生的，它不仅具有媒介作用，使锡牢固地附着于钢板表面，而且还可使锡层光亮，补偿镀锡层存在的孔隙，提高钢板耐腐蚀性。

一般来说，镀锡层的厚度为0．5～2．0μm，热镀锡方法的锡层厚度大于电镀锡方法的锡层厚度。有关镀锡板各部分的厚度、成分和性能见表3－6－5。

表3－6－5　镀锡板各构成部分的厚度、成分和性能特点

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