第十二章包裝用金屬材料

1、第四篇第四篇 金屬包裝材料金屬包裝材料第十一章 金屬包裝材料的性能 金屬包裝材料金屬包裝材料: : 被壓延成薄片，用于商被壓延成薄片，用于商品包裝的金屬材料。品包裝的金屬材料。11.1 11.1 概述概述一一. . 金屬包裝材料的定義金屬包裝材料的定義: 主要有低碳薄鋼板主要有低碳薄鋼板, ,鍍錫鍍錫 薄鋼板薄鋼板, ,鍍鉻薄鋼板鍍鉻薄鋼板, ,鍍鋅鍍鋅 薄鋼板等；薄鋼板等；主要有鋁合金薄板和鋁箔主要有鋁合金薄板和鋁箔二二. . 金屬包裝材料的分類金屬包裝材料的分類按材質(zhì)分類按材質(zhì)分類厚度大于或等于厚度大于或等于 0.2 mm0.2 mm鋼系鋼系: :鋁系鋁系: :厚度小于厚度小于 0.2 m

2、m0.2 mm按材料厚度分類按材料厚度分類板材板材：箔材：箔材：三三. . 金屬包裝材料的用途金屬包裝材料的用途箔材：箔材：用于制造箔容器用于制造箔容器、復(fù)合材料的組分復(fù)合材料的組分 等。等。板材：板材：用于銷售包裝，制造金屬罐用于銷售包裝，制造金屬罐、金屬金屬軟管等。軟管等。用于運(yùn)輸包裝，制造金屬桶用于運(yùn)輸包裝，制造金屬桶、集裝箱集裝箱、捆扎材料等；捆扎材料等；第十二章第十二章 包裝用金屬材料包裝用金屬材料NextBack一一. . 低碳薄鋼板的定義低碳薄鋼板的定義含碳量小于含碳量小于 0.25%0.25%，厚度為，厚度為 0.2 0.2 4 mm4 mm的鋼板的鋼板12.1 12.1 低低

3、 碳碳 薄薄 鋼鋼 板板NextBack二二. .低碳薄鋼板的分類低碳薄鋼板的分類分類分類: :規(guī)格規(guī)格: :NextBack熱軋低碳薄鋼板熱軋低碳薄鋼板冷軋低碳薄鋼板冷軋低碳薄鋼板低碳薄鋼板在低碳薄鋼板在 0.25 - 2 mm0.25 - 2 mm范圍范圍內(nèi)，有內(nèi)，有 23 23 個(gè)不同的厚度規(guī)格個(gè)不同的厚度規(guī)格, , 寬度范圍為寬度范圍為 500 - 1500 mm500 - 1500 mm。三三. . 包裝用低碳薄鋼板的性能特點(diǎn)包裝用低碳薄鋼板的性能特點(diǎn)性能性能NextBack耐熱性和耐寒性好；耐熱性和耐寒性好； 強(qiáng)度高；強(qiáng)度高； 塑性好塑性好； 遮光性強(qiáng)；遮光性強(qiáng)；易于印刷裝飾；易于

4、印刷裝飾；焊接性能好焊接性能好。成型性能成型性能好好；熱傳導(dǎo)性好；熱傳導(dǎo)性好；四四. 化學(xué)成分對化學(xué)成分對低碳薄鋼板性能低碳薄鋼板性能的影響的影響含碳量的變化會引起鋼中金含碳量的變化會引起鋼中金相組織的變化相組織的變化,金相組織的變金相組織的變化又會導(dǎo)致鋼的性能的變化化又會導(dǎo)致鋼的性能的變化.NextBack含碳量一般在含碳量一般在 0.05% - 0.22%之間。之間。含碳量直接影響薄鋼含碳量直接影響薄鋼板的強(qiáng)度和塑性。板的強(qiáng)度和塑性。含碳量直接影響薄鋼含碳量直接影響薄鋼板的焊接性能；板的焊接性能；硅硅, ,錳錳, ,硫硫, ,磷等元磷等元素的素的影響影響NextBack影響影響硅可提高鋼的

5、強(qiáng)度硅可提高鋼的強(qiáng)度, ,隨著硅含量的增隨著硅含量的增大大, , 鍍錫鐵皮的耐蝕性能下降；鍍錫鐵皮的耐蝕性能下降；硫易造成偏析硫易造成偏析, , 是鋼中的有害元素是鋼中的有害元素；錳可提高鋼的強(qiáng)度和硬度錳可提高鋼的強(qiáng)度和硬度, ,可與鋼可與鋼中的硫化合中的硫化合, , 減少硫?qū)︿摰奈：p少硫?qū)︿摰奈：?；磷易造成偏析磷易造成偏? ,是導(dǎo)致鋼材冷脆的因是導(dǎo)致鋼材冷脆的因素之一素之一, , 但可提高鋼的強(qiáng)度和硬度但可提高鋼的強(qiáng)度和硬度。制造制造 200L 200L 油桶油桶用低碳薄鋼板的牌號和規(guī)格用低碳薄鋼板的牌號和規(guī)格普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 2 2、3 3 號鎮(zhèn)靜鋼或號鎮(zhèn)靜鋼或優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

6、鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 0808、10 10 號號NextBack桶蓋桶身寬度660930長度1310/19701800200L 200L 油桶油桶專用的熱軋薄鋼板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)專用的熱軋薄鋼板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)鋼號鋼號: :厚度厚度: :1.25 mm 1.25 mm 或或 1.5 mm 1.5 mm 兩種兩種. .寬度寬度(mm) : 9, 12, 15, 19, 30, 40, 50(mm) : 9, 12, 15, 19, 30, 40, 50NextBack六六. .包裝用帶鋼的規(guī)格包裝用帶鋼的規(guī)格厚度厚度(mm) : 0.3, 0.35, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9, 1(mm) : 0.

7、3, 0.35, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9, 1鍍錫薄鋼板，簡稱鍍錫板，鍍錫薄鋼板，簡稱鍍錫板，也叫馬口鐵，是兩面鍍有錫也叫馬口鐵，是兩面鍍有錫的的低碳低碳薄鋼板。薄鋼板。一一. . 定義定義NextBack12.2 12.2 鍍錫薄鋼板鍍錫薄鋼板熱浸鍍錫板熱浸鍍錫板鍍錫工藝鍍錫工藝電鍍錫板電鍍錫板二二. .分類分類NextBack涂料施涂涂料施涂涂料鐵涂料鐵電素鐵電素鐵等厚鍍錫板等厚鍍錫板鍍錫量鍍錫量差厚鍍錫板差厚鍍錫板由鋼基板由鋼基板, , 錫鐵合金層錫鐵合金層, , 錫層錫層, , 氧化膜和油膜組成氧化膜和油膜組成. .三三. . 鍍錫板的結(jié)構(gòu)鍍錫板的結(jié)構(gòu)NextBack馬口

8、鐵各層結(jié)構(gòu)示意圖馬口鐵各層結(jié)構(gòu)示意圖NextBack鍍錫板各組分的成分和性能鍍錫板各組分的成分和性能結(jié)構(gòu)名稱熱浸鍍錫電鍍錫板熱浸鍍錫電鍍錫板性能特點(diǎn)板厚度厚度板成分成分油膜20mg/m225mg/m2棕櫚油棉籽油或葵潤滑和防銹二酸二辛酯氧化膜35mg/cm213mg/cm2氧化亞錫氧化亞錫電鍍錫板表面鈍化膜是經(jīng)單面單面氧化錫化學(xué)處理生成的, 具有防銹氧化鉻防變色和防硫化作用金屬鉻錫層22.444.8/g/m25.622.41g/m2純錫純錫美觀, 易焊 , 耐腐蝕且 無毒害錫鐵合金層5g/m2少于1 g /m2錫鐵合金錫鐵合金結(jié)晶耐腐蝕, 如過厚 加工性和結(jié)晶可焊性不良鋼基板制罐用0 . 2制

9、罐用0 . 2低碳鋼低碳鋼加工性良好, 制罐后具有0.3mm0.3mm必要的強(qiáng)度NextBack1. 1.機(jī)械性能機(jī)械性能四四. .鍍錫板的性能鍍錫板的性能NextBack鍍錫板的機(jī)械性能主要由鋼鍍錫板的機(jī)械性能主要由鋼基板的化學(xué)成分基板的化學(xué)成分, , 軋制工藝軋制工藝和退火工藝來決定。和退火工藝來決定。NextBack油層影響鍍錫板耐蝕性;鍍錫層的連續(xù)性影響鍍錫板耐蝕性;原板的化學(xué)成分影響鍍錫原板耐蝕性; .2.耐蝕性耐蝕性NextBack原板表面純凈程度影響鍍錫原板耐蝕性;錫鐵合金層的連續(xù)性影響鍍錫板耐蝕性;氧化膜的種類和數(shù)量影響鍍錫板耐蝕性;涂飾性涂飾性錫焊性錫焊性NextBack光潔

10、度光潔度油膜厚度油膜厚度含碳量含碳量錫層晶粒度錫層晶粒度NextBack鋼種回火度CMnSPSiCuNiCrMo用途LT1T40.050.030.050.0150.010.060.040.060.05制造高耐腐0.080.04以下以下以下以下以下以下以下蝕性容器MRT1T40.050.250.050.0150.010.2一般食品0.110.5以下以下以下以下容器MCT4T50.080.300.050.070.010.2無嚴(yán)格限制高拉應(yīng)力鍍錫0.110.45以下0.1以下以下鐵皮大型啤酒T60.080.300.050.10罐的蓋與底0.110.5以下0.15五五. . 鍍錫板的主要技術(shù)規(guī)范鍍錫板

11、的主要技術(shù)規(guī)范1. 鍍錫原板的成分鍍錫原板的成分NextBack類別標(biāo)號鍍錫量最少平均鍍錫量中國( 武鋼 )ISOJISg/m2g/m2等厚E1E2.8/2.8(E25)#255.6(2.8/2.8)4.9(兩面)鍍錫板E2E5.6/5.6(E50)#5011.2(5.6/5.6)10.5(兩面)E3E8.4/8.4(E75)#7516.8(8.4/8.4)15.7(兩面)E4E11.2/11.2(E100)#10022.4(11.2/11.2)20.2(兩面)差厚#50/255.6/2.85.05/2.25鍍錫板D1D8.4/2.8(D75/25)#75/258.4/2.87.85/2.25

12、#75/508.4/5.67.85/5.05D2D11.2/2.8(D100/25) #100/2511.2/2.810.1/5.05D3D11.2/5.6(D100/50) #100/5011.2/5.610.1/5.05#100/2511.2/8.410.1/7.852. 2. 鍍錫板的鍍錫量鍍錫板的鍍錫量電鍍錫板鍍錫量電鍍錫板鍍錫量NextBack罐頭空罐罐頭空罐: :厚度一般厚度一般在在0.15-0.30mm0.15-0.30mm之間之間最常用厚度為最常用厚度為0.2,0.2,0.23,0.25,0.280.23,0.25,0.28四種規(guī)格四種規(guī)格鍍錫板長度和鍍錫板長度和寬度寬度: :

13、 我國目我國目前使用較多的前使用較多的有有714714* *510mm510mm和和827827* *730mm730mm.3 3. .鍍錫板的規(guī)格尺寸鍍錫板的規(guī)格尺寸NextBackNextBack12.3 非鍍錫薄鋼板非鍍錫薄鋼板 鍍鍍 鉻鉻 板板 鍍鍍 鋅鋅 板板 鍍鍍 鋁鋁 板板NextBack鍍鉻薄鋼板，也叫鍍鉻板，鍍鉻薄鋼板，也叫鍍鉻板，簡稱簡稱TFSTFS，是兩面鍍有鉻的，是兩面鍍有鉻的低碳薄鋼板。低碳薄鋼板。( (一一).).定義定義NextBack一一 鍍鉻薄鋼板鍍鉻薄鋼板NextBack( (二）二）鍍鉻板的結(jié)構(gòu)鍍鉻板的結(jié)構(gòu)由鋼基板由鋼基板、金屬鉻層金屬鉻層、水水合氧化鉻層

14、和油膜組成合氧化鉻層和油膜組成. .NextBack（三）（三） 鍍鉻板的性能鍍鉻板的性能1. 強(qiáng)度性能與鍍錫板相同；強(qiáng)度性能與鍍錫板相同；2. 塑性與鍍錫板相同；塑性與鍍錫板相同；3. 3. 耐蝕性耐蝕性不如鍍錫板；不如鍍錫板；4. 對有機(jī)涂料的附著性是對有機(jī)涂料的附著性是鍍錫板的鍍錫板的36倍；倍；6. 焊接工藝與焊接工藝與鍍錫板不同；鍍錫板不同；5. 鍍鉻層較薄，韌性較差；鍍鉻層較薄，韌性較差；用于腐蝕性較小的啤用于腐蝕性較小的啤酒罐和飲料罐；酒罐和飲料罐；NextBack（四）（四） 鍍鉻板的應(yīng)用鍍鉻板的應(yīng)用經(jīng)內(nèi)外涂飾后經(jīng)內(nèi)外涂飾后用于沖拔用于沖拔罐和食品罐的底和蓋罐和食品罐的底和蓋N

15、extBack鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板, ,俗稱白鐵皮。俗稱白鐵皮。它是在低碳薄鋼板上鍍一層厚它是在低碳薄鋼板上鍍一層厚 0.02 0.02 mm mm 以上的鋅作為防護(hù)層以上的鋅作為防護(hù)層, ,鋼板的防腐鋼板的防腐蝕能力因而大大提高蝕能力因而大大提高. .（一）定義 NextBack二二 鍍鋅薄鋼板鍍鋅薄鋼板（二）（二） 鍍鋅薄鋼板的分類鍍鋅薄鋼板的分類NextBack熱鍍鋅板： 電鍍鋅板：鍍鋅工藝鍍鋅工藝鍍鋅層厚,鋼板防腐蝕能力強(qiáng);鍍鋅層較薄。（三）鍍鋅薄鋼板的規(guī)格（三）鍍鋅薄鋼板的規(guī)格鍍鋅板的厚度(mm)：0.44, 0.50, 0.57, 0.63, 0.70, 0.7

16、6, 0.82, 0.88鍍鋅板的幅面尺寸(mm)：1800 900NextBackNextBack（四）（四） 鍍鋅板的性能鍍鋅板的性能1. 強(qiáng)度性能與鍍錫板強(qiáng)度性能與鍍錫板、鍍鉻板相同；鍍鉻板相同；2. 塑性與鍍錫板塑性與鍍錫板、鍍鉻板相同；鍍鉻板相同；3. 3. 耐蝕性耐蝕性不如鍍錫板不如鍍錫板、鍍鉻板鍍鉻板；4. 鋅的表面能自然生成氧化鋅薄膜鋅的表面能自然生成氧化鋅薄膜, , 由于氧由于氧化鋅薄膜的存在化鋅薄膜的存在, , 能保護(hù)內(nèi)部的鋅和鋼板免能保護(hù)內(nèi)部的鋅和鋼板免遭腐蝕遭腐蝕；5. 采用縫焊工藝或粘接工藝。采用縫焊工藝或粘接工藝。（五）鍍鋅薄鋼板的應(yīng)用（五）鍍鋅薄鋼板的應(yīng)用鍍鋅板主

17、要用于制造較大容量的桶，盛裝中性食品及其原料；NextBack也可用于盛裝粉狀物品、油類和油漆。12.4 12.4 鋁合金薄板和鋁箔鋁合金薄板和鋁箔NextBack1. 質(zhì)輕，無毒無味；一一. . 鋁質(zhì)包裝材料的特性鋁質(zhì)包裝材料的特性2. 延展性好，易于成型加工；3. 有獨(dú)特的光澤，適印性和裝飾效果好；4. 熱傳導(dǎo)效率高，適合于熱加工食品和 冷藏食品的包裝；優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：NextBack5. 阻隔性能好；6. 能回收利用；7. 能與紙、塑料薄膜復(fù)合，從而擴(kuò)大 了使用范圍；1. 耐腐蝕性差；2. 強(qiáng)度較低，硬度較差，剛性較差；3. 不具有可焊性。缺點(diǎn)NextBackNextBack按材質(zhì)按材質(zhì)按厚

18、度按厚度二二 包裝用鋁材的分類包裝用鋁材的分類NextBack純鋁純鋁鋁合金鋁合金板材板材箔材箔材0.2 mm0.2 mm延展性好延展性好，用于生產(chǎn)鋁箔用于生產(chǎn)鋁箔強(qiáng)度強(qiáng)度、硬度低硬度低強(qiáng)度強(qiáng)度、硬度高硬度高，鋁容器鋁容器耐腐蝕性下降耐腐蝕性下降NextBack三 鋁合金薄板鋁合金薄板為了改善工業(yè)純鋁的強(qiáng)度和硬度，加入一種或幾種其它元素組成鋁合金，鋁合金的強(qiáng)度和硬度明顯提高。包裝用鋁合金薄板為鋁鎂合金和鋁錳合金。（一）概念NextBack（二）鋁合金薄板的種類（二）鋁合金薄板的種類我國采用漢語拼音加順序號表示鋁合金牌號我國采用漢語拼音加順序號表示鋁合金牌號工業(yè)純鋁（工業(yè)純鋁（L1, L2, L

19、3)；防銹鋁（防銹鋁（LF1, LF2, LF3)；包裝工業(yè)采用防銹鋁制罐；包裝工業(yè)采用防銹鋁制罐；對罐的抗壓強(qiáng)度要求高時(shí)，使用防銹鋁對罐的抗壓強(qiáng)度要求高時(shí)，使用防銹鋁 LF2對罐的抗壓強(qiáng)度要求一般時(shí)，使用防銹鋁對罐的抗壓強(qiáng)度要求一般時(shí)，使用防銹鋁 LF21NextBack（三）鋁合金薄板的用途（三）鋁合金薄板的用途L1, L2, L3 L1, L2, L3 適合制作金屬軟管；適合制作金屬軟管；L5-1 L5-1 適合制作防盜蓋；適合制作防盜蓋；LF21 LF21 適合制作罐的易拉蓋；適合制作罐的易拉蓋；LF1LF1，LF2 LF2 適合制作兩片罐。適合制作兩片罐。NextBack（四）鋁合金

20、薄板的化學(xué)成分（四）鋁合金薄板的化學(xué)成分1. 主添加元素主添加元素Mn：加入 Mn，能提高強(qiáng)度, 但加工性和耐腐蝕性能降低，添加量一般小于2.0%Mg：加入 Mg，能提高強(qiáng)度, 但加工性和耐腐蝕性能降低，添加量一般小于5.0%Cu：加入 Cu，能提高強(qiáng)度, 但加工性和耐腐蝕性能降低，添加量一般為 3.0%5.0%NextBack2. 2. 副添加元素副添加元素CrCr：加入：加入 CrCr，能細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和耐，能細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和耐腐蝕性能，添加量一般小于腐蝕性能，添加量一般小于0.5%0.5%Ni: Ni: 加入加入 NiNi，可提高合金的耐熱性和耐磨，可提高合金的耐熱性和耐磨性，添

21、加量一般為性，添加量一般為1% - 3% 1% - 3% 。Pb Pb 和和 BiBi：可提高切削性能，：可提高切削性能， Pb Pb 和和 BiBi通通常同時(shí)加入。常同時(shí)加入。NextBackCaCa：加入：加入 CaCa，能與鋁中的雜質(zhì)結(jié)合，能與鋁中的雜質(zhì)結(jié)合，起到純化鋁的作用，提高鋁的耐腐起到純化鋁的作用，提高鋁的耐腐蝕性能蝕性能Ti:Ti:加入加入 TiTi，可細(xì)化晶粒，可細(xì)化晶粒 。NextBack( (五）鋁合金薄板性能的影響因素五）鋁合金薄板性能的影響因素1. 1. 機(jī)械性能機(jī)械性能化學(xué)成分化學(xué)成分生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法2. 2. 耐蝕性耐蝕性軋制工藝軋制工藝退火處理退火處理鋁的純度鋁

22、的純度鋁合金的晶粒度鋁合金的晶粒度NextBack四四 鋁箔鋁箔（一）鋁箔的特點(diǎn)（一）鋁箔的特點(diǎn)1. 1. 遮光性好；遮光性好；2. 2. 對氣體的阻隔性好；對氣體的阻隔性好；3. 3. 高溫和低溫時(shí)的形狀穩(wěn)定性好；高溫和低溫時(shí)的形狀穩(wěn)定性好；4. 4. 易于加工；易于加工；優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)NextBack1. 1. 軟質(zhì)鋁箔不能承受載荷；2. 2. 耐折疊性差；3. 3. 無封緘性；4. 4. 易起皺，易形成針孔。缺點(diǎn)缺點(diǎn)NextBack（二）鋁箔的分類鋁箔的分類普通鋁箔和高純度鋁箔軟質(zhì)鋁箔和硬質(zhì)鋁箔卷料和片料按用途分： 單獨(dú)使用的鋁箔和復(fù)合用鋁箔按形狀分：按硬度分：按純度分：（三）金屬箔的機(jī)械性能

23、（三）金屬箔的機(jī)械性能種類厚度,mm方向抗張強(qiáng)度伸長率( % )折曲次數(shù)kg/mm2鐵箔30縱向40.3326橫向40.2325硬質(zhì)鋁箔30縱向18.3212橫向17.828軟質(zhì)鋁箔308.2850銅箔3522.1832鋼箔60縱向82.8110橫向79.613NextBack( (四四) ) 鋁箔的表面加工鋁箔的表面加工1. 貼合加工：與其它不同特性的材料復(fù)合在一起，形成復(fù)合材料；2. 著色加工：用著色機(jī)在鋁箔表面涂各種顏色的涂料；NextBack3. 印刷加工：在鋁箔表面直接印刷或先涂底層涂料再印刷4. 壓花加工：在鋁箔表面壓制出美麗的明暗花紋，主要用于包裝和商標(biāo)。NextBack12.5 12.5 金屬包裝容器金屬包裝容器一 金屬包裝容器的種類金屬箱金屬盒金屬軟管金屬桶金屬罐金屬箔容器NextBackNextBackNextBack二 金屬罐金屬罐通常金屬罐壁厚小于 0.5 mm，容量小于20升NextBack（一）（一） 金屬罐的種類金屬罐的種類按形狀分：圓罐，方罐，橢圓罐，扁罐，異型罐；圓罐，方罐，橢圓罐，扁罐，異型罐；按材料分：低碳薄鋼板罐，鍍錫鐵皮罐，鍍鉻低碳薄鋼板罐，鍍錫鐵皮罐，鍍鉻鐵皮罐，鋁罐；鐵皮罐，鋁罐；按結(jié)構(gòu)分：三片罐，兩片罐；三片罐，兩片罐；按開啟方法分：普通罐，易拉罐；普通罐，易拉罐；按用途分：食品罐，通用罐，食品罐，通