用于制作焊接罐的非镀锡铬钢带及其生产工艺制造技术

由钢带及其表面上的４０－１５０毫克／米＋［２］金属铬层和在铬层上的５－２０毫克／米＋［２］的非金属铬层组成的其金属铬层含有许多个突起的镀铬钢带，具有较高的耐腐蚀性和焊接性，可用于制作焊接罐．生产过程为：在含Ｃｒ＋［６＋］的水溶液中将钢带镀上重量最好为４０－１４０毫克／米＋［２］的铬，最好以０．１－１０库仑／分米＋［２］的电荷将镀过铬的钢带进行阳极电解，并在含Ｃｒ＋［６＋］和镀铬剂的水溶液中将该钢带进行阴极处理，以再沉积重量最好为１０－６０毫克／米＋［２］的金属铬．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于制作焊接罐，诸如食品罐、饮料罐、18升罐、桶罐及其它用途的商业用罐所用的镀铬钢带。使用最广泛的制罐材料是镀锡板和镀铬钢。为了节省资源，降低成本且为了外观美，镀锡板罐已逐渐由钎焊罐改换成焊接罐。同时，锡镀层的重量已经减少，即是说，锡镀层仅1.0克/米2薄的或者更薄的镀锡板已经开发取代了2.8克/米2或者更厚的普通镀锡板。但从经济观点看，薄镀层的镀锡板也不如镀铬钢板。这就是镀铬钢板的使用量与日俱增的原因之一。镀铬板尽管有经济上的优点，但有若干问题。特别是镀铬钢带在它的表面上有薄薄的金属铬和非金属铬（通常是水合氧化铬）镀层。为了避开镀铬板因为表面镀层电阻高和熔点高而既不能钎焊又不能焊接的缺点，所以绝大部分镀锡钢板都用于制作粘接罐（cementedcans）。然而，这种粘接罐有罐体破裂的问题，这就是在罐内盛物进行高温消毒期间，粘接密封可能破裂，尽管最近对镀铬钢板水合氧化铬作了些改进，但铬接罐还经常有这样的风险。如果开发了可焊接的镀铬钢带，不仅可避免罐体破裂的问题，而且接缝的重叠量可由粘接所需要的约5毫米减少到焊接所需要的0.2至0.4毫米，这样就可节约材料，并能防止折弯处发生真空渗漏。因此特别需要开发可焊接的镀铬钢带。-->在日本专利公开57-19752号和57-36986号已公开了可焊接的镀铬钢带及其制备的工艺。这些先有技术，通过减少金属铬或非金属铬的量而改进了焊接性却减弱腐蚀性，因为在这样的镀铬钢板上所形成的金属铬层不可避免地成了疏松的结构。因此，本专利技术的一个目的是提供耐腐蚀性较好并适于用作焊接罐的一种新型的，改进了的镀铬钢带。本专利技术的另一目的是提供以经济而又稳定的方法生产改进了的镀铬钢带的工艺。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于制作焊接罐的下述的镀铬钢带：它由有一个表面的钢带、在钢带这个表面上形成的重量为40～150毫克/米2的金属铬层以及在金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层组成，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的那个表面上有突起。根据第二方面，本专利技术的目标是提供用于生产制作焊接罐用的下述的镀铬钢带的工艺：它由有一个表面的钢带、在钢带这个表面上形成的重量为40～150毫克/米2的金属铬层以及在金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层组成，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的那个表面上有突起。生产该镀铬钢带的步骤为：在含有六价铬离子的水溶液中将钢带镀铬;以镀过铬的钢带作为阳极，将其进行电解处理;在含有镀铬剂和六价铬离子的水溶液中将上述钢带进行阴极处理。根据第三方面，提供了用于制作焊接罐的下述的镀铬钢带：它由有一个表面的钢带、在钢带这个表面上形成的重量为40～150毫-->克/米2的金属铬层以及在这金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层组成，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上每平方米有1×1011～1×1014个突起，突起根部的直径为5～1000纳米。根据第四方面，提供了用于生产制作焊接罐用的下述的镀铬钢带的工艺：它由有一个表面的钢带、在钢带这个表面上形成的重量为40～150毫米/米2的金属铬层以及在这金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层组成，且金属铬层在紧连着非金属铬层的那个表面上每平方米有1×1014～1×1014个突起，突起根部的直径为5～1000纳米，所述镀铬钢带的生产步骤为：在含有六价铬离子的水溶液中将冷轧钢带镀铬到金属铬的重量为40～140毫克/米2;以钢带为阳极将镀过铬的钢带在0.1～10库仑/分米2的电荷量下进行电解处理;在含有镀铬剂和六价铬离子的水溶液中将钢带进行阴极处理，以沉积重量为10～60毫克/米2的一附加的金属铬层。图1为镀铬钢板喷漆以后耐腐蚀性与沉积的金属铬的重量的关系图。图2为镀铬钢板的可焊接性与沉积的金属铬的重量的关系图。图3a和3b是金属铬层表面的电子显微照片（8000X），图3a示出平表面，图3b示出有部分突起的表面。图4为接触电阻与有平坦表面及部分突起表面的金属铬层钢带荷载的关系图。图5为镀铬钢带喷漆以后耐腐蚀性与沉积的非金属铬的重量的关-->系图。图6为漆对镀铬钢带的附着力与沉积的非金属铬的重量的关系图。图7为镀铬钢带的可焊接性与沉积的非金属铬的重量的关系图。图8为接触电阻与突起密度的关系图。本专利技术的镀铬钢带包括：在钢带表面形成一重量为40～150毫克/米2的金属铬层、在该金属铬层上形成-重量为5～25毫克/米2的非金属铬层。金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上有多个突起。在这里把有突起的金属铬层的表面称为部分突起的表面。本镀铬钢带显示出较高的耐腐蚀性和焊接性，因此它是用焊接法制成罐的令人满意的钢板。沉积金属铬的重量由于下述的原因而被限制在40～150毫克/米2之间，由少于40毫克/米2的金属铬构成的金属铬层结构疏松，不能完全覆盖钢板的表面，结果，喷漆后耐腐蚀性下降，如图1所示（以后将详述喷漆后的耐腐蚀性）。超过150毫克/米2的大量的金属铬在喷漆后似乎并不提高耐腐蚀性，反而损害了焊接性，见图2（后面将对焊接性进行评价）。由于这些理由，在本专利技术的实地应用中沉积的金属铬量限制在40～150毫克/米2的范围之间。根据本专利技术，金属铬层有部分突起的表面，也就是在远离基体钢那一側有多个突起的表面。如图2所示，有这样一个（如图3b所示）部分突起的表面的金属铬层，其焊接性优于（如图3a所示的）具有平坦的或光滑的表面的金属铬层。在有这样的金属铬层和非金属铬层的镀铬钢带上进行电阻焊，起决定作用的是接触电阻。接触电阻愈低，焊接性愈好。进行了这样的试验：通过一根铜丝电极将电压施加在钢带铬层上，改变电压，同时-->测定电阻。接触电阻随着通过铜丝电极施压的电压的增加而减少。对于有平坦金属铬层的镀铬钢带和有部分突起的金属铬层的镀铬钢带，改变电压测定接触电阻，其结果示于图4。尽管两种钢带的接触电阻都是随着电压的增加而减少，但有部分突起的金属铬层的镀铬钢带，其接触电阻减少的幅度比较大。应认为，在一定电压的作用下，较硬金属铬的突起穿入覆盖着它的金属铬材料的不导电层，而形成了导电路径。沉积的非金属铬的重量按金属铬计、限制在5～25毫克/米2的范围之内的理由如下：非金属铬的重量少于5毫克/米2导致生成不能完全覆盖钢表面的疏松层，这降低了喷漆后的耐腐蚀性和漆的附着力，分别见图5和图6。而当非金属铬的重量超过25毫克/米2时，焊接性明显地降低，见图7。看来金属铬突起不能穿过过厚的不导电的非金属铬层。从以上可知，在钢表面上有重量为40～150毫克/米2的有部分突起的金属铬层和重量为5～25毫克/米2的非金属铬层的镀铬钢带是令人满意的制罐钢带，它显示出较高的耐腐蚀性和焊接性。其次，适用于以经济而稳定的方式制作焊接罐的本镀铬钢带的生产方法描述如下：在间歇镀铬时，有时能看到金属铬沉积成有圆的或角状颗粒突起的铬层。一旦电解中断金属铬层上的非金属铬产生显微歧化溶解，这随后再开始的电解期间造成金属铬的不均匀地沉淀。然而取决于非金属铬层显微歧化溶解的工艺，很难连续地生产具有突起的金属铬层。这样的部分突起的金属铬层的沉积在沿钢带宽度的方向上差异很大，因此，这种工艺在工业生产中不能采纳。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制作焊接罐的下述的镀铬钢带，其特征在于它由具有一表面的钢带，在钢带表面上形成的重量为４０～１５０毫克／米↑〔２〕的金属铬层和在金属铬层上形成的重量为５～２５毫克／米↑〔２〕的非金属铬层，而且金属铬层在其紧连非金属铬层的表面上有突起。

【技术特征摘要】
JP 1985-6-8 124847/85;JP 1985-3-15 52935/851、用于制作焊接罐的下述的镀铬钢带，其特征在于它由具有一表面的钢带，在钢带表面上形成的重量为40～150毫克/米2的金属铬层和在金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层，而且金属铬层在其紧连非金属铬层的表面上有突起。2、生产制作焊接罐用的下述的镀铬钢带的工艺：它由有一表面的钢带，在钢带表面形成的重量为40～150毫克/米2的金属铬层和在金属铬层上形成的重量为5～25毫克/米2的非金属铬层，而且金属铬层在其紧连非金属铬层的表面上有突起，所述工艺包括下述工序：在含六价铬离子的水溶液中进行钢带镀铬;将镀铬钢带做为阳极进行电解处理;将该钢带在含镀铬剂和六价铬离子的水溶液中进行阴极处理。3、用于制作焊接罐的下述的镀铬钢带;...

【专利技术属性】
技术研发人员：绪方一，中小路尚匡，绯田泰宏，市田敏郎，入江敏夫，大幸子，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]