46金属材料

第九章金属包装材料的性能一、金属包装材料的特点阻隔性高优点强度高表面装饰性好加工性能好废弃物易处理缺点化学稳定性差价格较贵二、金属材料的分类按材质分类按厚度分类钢材：低碳钢、镀锡薄钢板、镀铬薄钢板、镀铝薄钢板及镀锌薄钢板。铝材：铝合金、铝箔板材：制造容器箔材：复合材料的组成部分，厚度0.2mm第十章包装用金属材料低碳薄钢板镀锡薄钢板非镀锡薄钢板铝合金板铝箔低碳钢：碳含量25%的钢．低碳薄钢板：一般指厚度不大于4mm低碳钢板一、低碳薄钢板的分类及规格§10.1低碳薄钢板随着碳含量的降低，韧性、延展性提高，硬度、脆性降低。按轧制方法分类热轧冷轧能耗少，成本低尺寸精度高，强度高低碳薄钢板规格（GB11253-89）厚度宽度≤4mm.常用0.25-2mm500-1500mm二、低碳薄钢板的用途其他金属包装材料的基材运输包装容器集装箱、200L及以上的油桶、可拆卸包装箱包装用钢带一般用冷轧带钢厚度：0.30.350.40.50.70.91（mm）宽度：9121519304050（mm）§10.2镀锡薄钢板简称：镀锡板，俗称：马口铁用途厚度常用0.15-0.3mm大量用于食品、饮料、糖果、茶叶的包装罐头盒、饮料罐、饼干盒、喷雾罐、王冠盖等一般制作三片罐，少量的浅冲拔两片罐一、分类及技术规格1.按镀锡方法热浸镀锡板：锡层厚。电镀锡板：锡层薄而均匀，两面可不等厚。目前常用方法.0.4-2μm2.按电镀后是否涂料涂料铁：表面施涂涂料。电素铁：未经涂料的电镀锡板。3.按电镀后表面的处理方法光亮表面：电镀后期进行软熔处理，外表光亮、耐腐蚀。石纹面：软熔处理，外表有方向性条纹、较好的耐腐蚀和印涂性麻面：未经处理。一、分类及技术规格等厚镀锡：Equally4.按镀锡量g/m2型号镀锡量最少平均镀锡量GB2520-88ISOg/m2g/m2E1E2.8/2.85.64.9E2E5.6/5.611.210.5E3E8.4/8.416.815.7E4E11.2/11.222.420.2差厚镀锡：Differentially型号镀锡量最少平均镀锡量GB2520-88ISOg/m2g/m2D1D5.6/2.85.6/2.85.2/2.4D2D8.4/2.88.4/2.87.8/2.4D3D8.4/5.68.4/5.67.8/5.2D4D11.2/2.811.2/2.810.1/2.4D5D11.2/5.611.2/5.610.1/5.2D6D11.2/8.411.2/8.410.1/7.8D7D15.1/5.615.1/5.613.4/5.05为区别两面镀锡量的不同，可在厚的一面沿轧制方向印上直线；或在薄的一面印上虚线。5.规格尺寸厚度宽度0.15-0.3mm常用0.20.230.250.28520-1050mm常用775800825850875900950975100010251050长度400-1200mm可根据罐型任选，长宽只差不超过200mm5.马口铁的标记（代号）镀锡量-硬度等级-表面状况-钝化方式-涂油量-表面质量-尺寸E1….4D1….7调质度用洛氏硬度光面Ｇ石纹面Ｓ麻面Ｍ低铬钝化Ｌ化学钝化Ｈ阳极电化学钝化Ｙ轻涂油Ｑ重涂油ＺⅠ组Ⅱ组厚ｘ长ｘ宽（毫米）标记镀锡板：Ｅ1-Ｔ57-Ｇ-Ｈ-Ｑ-Ⅰ-0.20x800x508二、镀锡板的结构三、镀锡板的性能机械性能耐腐蚀性表面性能1.机械性能由低碳钢的机械性能决定。抗拉强度、屈服强度调质度镀锡板的综合机械性能，用洛氏表面硬度值HR30T表示1.机械性能杯突值镀锡板的成型性能将试样夹紧在两圆环之间，中间压以球形冲头，测试开始裂纹时的突起高度值2.耐腐蚀性能酸浸时滞值镀锡原板表面的杂质的大小影响该值的大小将镀锡板浸入盐酸中时，会和酸起反应置换出氢气，若钢基板表面无杂质则氢气析出的速度始终一致，如有杂质，则氢气析出的速度由小变大经一定时间达到恒定值。这一时间则为之。高耐腐蚀性的镀锡板的酸浸时滞值10S2.耐腐蚀性能铁溶出值一般要求铁溶出值≤20μg/20cm2在酸性条件下，把一定面积的镀锡板在酸液中保持一定温度和时间，溶出铁的数量。镀锡晶粒度晶粒度越大，实际晶粒越小，耐腐蚀度越高。2.耐腐蚀性能合金—锡电偶值ATC高耐腐蚀镀锡板ATC值≤0.05μg/20cm2在酸性介质中，锡与锡铁合金之间，锡与钢基板之间形成腐蚀电流，测其间流过的电流值。氧化膜锡层本身生成的氧化膜SnO2、SnO对耐腐蚀不利，通过化学的方法另外形成一层钝化膜油膜涂覆棉籽油、棕榈油或葵二酸二酯，形成一层很薄的油层。四、涂料镀锡板（涂料铁）抗硫涂料含蛋白质丰富的水产、家禽、肉类在热杀菌时，蛋白质会分解出硫化氢，使管壁产生硫化斑，或与露出的铁生成硫化铁污染食品抗酸涂料在酸性介质中，容易使钢基板产生电化学腐蚀，产生氢气而胀罐一般涂料肉类、水产品等高蛋白类酸性较强的食品水果类罐头防粘涂料啤酒饮料等专用涂料午餐肉、清蒸鱼等易粘食品§10.3非镀锡薄钢板一、无锡薄钢板TFSTin-Free-Steel镀铬板结构钢基板铬层氧化铬油膜性能机械性能：取决于钢基板。用洛氏表面硬度表示，耐腐蚀性：比马口铁差。不能承受较高浓度的酸碱。加工成型性能：与马口铁相同。韧性较差，表面易损伤焊接性能：不能锡焊。罐身一般采用封焊法或粘结法用途腐蚀性较小的啤酒饮料罐，食品罐底、盖等二.镀锌薄钢板（白铁皮）在低碳钢板上度0.02mm以上厚度的锌，钢板的防腐蚀能力大大提高。用途用于工业产品的包装容器。例如：润滑油、油漆、化学品等的容器§10.4铝合金板和铝箔密度小，2.7g/cm3优点表面能自然形成一层致密的AI2O3氧化膜无毒，内装食品安全性能好缺点价格较贵。生产时能耗大加工性能好。可制成两片罐、铝箔。更易循环使用开口性好。易开盖易开启无磁性。制罐吸取、包装时罐输送较困难刚性小。储运过程中因碰撞易产生凹坑与擦伤耐腐蚀性差。不能盛装酸性、碱性、含盐较多食品纯铝：铝含量99%以上的铝．1.铝合金板的牌号、化学成分一、铝合金薄板随着铝含量的降低，强度、硬度提高。注册的国际标号与美国铝业协会（AA）一致XXXX纯铝：小数点后两位；合金：同一系列的不同合金的注册顺序编号0：该牌号的原型；1-9：该牌号的改型1：99%以上的纯铝；3：铝锰合金；4:铝硅合金；5:铝镁合金化学成分主添元素Mn：增加了强度，耐腐蚀性与加工性能不变。要求延展性好的材料，Mn的添加量2%3000系列Mg：比Mn更增加了强度，耐腐蚀性能不变；加工性能降低。要求延展性好的材料，Mg的添加量5%5000系列副添元素Cr：晶粒变细，可提高强度和耐腐蚀性能；Ni：可提高耐热性和耐磨性能1.铝合金板的性能及选用化学成分的影响1）机械性能调质度的影响我国：M退火Y1-3硬化的程度美国铝业协会（AA）O：退火状态.强度最低，塑性最高H：硬化程度。H1X:不热处理H2X：部分退火H3X：稳化处理X：1-9数字越大，强度越高2）耐腐蚀性能铝纯度越高，耐腐蚀性越好。铝中杂质含量越少，耐腐蚀性越好。对酸碱类食品耐腐蚀性越差；含氯等卤族离子时，易腐蚀，需内涂涂料。3）铝合金板的选用食品、饮料罐罐体3004-H19;3104-H19罐盖及拉环8182-H19;5082-H19为便于回收，罐身及盖选同一材质：5017-H195349-H19铝管采用纯铝1000系列二、铝箔用工业纯铝经过多次压延而制成的可挠性的金属箔材优异的光学性能厚度0.2mm;有软质与硬质两种。高阻隔性对光的反射率达85-90%，AI2O3呈银白色1.铝箔的特性与厚度相关。一般厚度：9-150μm。机械性能耐腐蚀性耐热、耐低温性优异的印刷性与调质度、厚度相关。铝箔耐折性差与铝合金相似，耐腐蚀性差。冷藏、蒸煮类复合膜的阻隔层无热封性1.铝箔的牌号及规格