阅读说明：本技术 钝化黑钢板或镀锡钢板表面的方法和执行方法的电解系统 (Method for passivating the surface of a blackplate or tinplate and electrolysis system for carrying out the method ) 是由 安德烈亚·马尔曼 克里斯托夫·莫尔斯 塞巴斯蒂安·哈通 于 2020-04-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于钝化黑钢板或镀锡钢板表面的方法和执行该方法的电解系统。在通过在表面上电解沉积含氧化铬的钝化层来钝化黑钢板或镀锡钢板的表面的方法中,从电解溶液(E)电解沉积出含铬的钝化层,电解溶液包含三价铬化合物以及用于提高导电率的至少一种盐和用于调节期望pH值的至少一种酸或碱,其中,电解溶液(E)除了三价铬化合物以及至少一种盐和至少一种酸或碱之外不含任何其他组分,尤其不含有机络合剂且不含缓冲剂。(The invention relates to a method for passivating the surface of a black or tin-plated steel sheet and an electrolytic system for carrying out the method. In a method for passivating the surface of a black or tin-plated steel sheet by electrolytically depositing a passivation layer containing chromium oxide on the surface, a passivation layer containing chromium is electrolytically deposited from an electrolytic solution (E) which contains a trivalent chromium compound and at least one salt for increasing the electrical conductivity and at least one acid or base for adjusting the desired pH value, wherein the electrolytic solution (E) is free of any further components, in particular free of organic complexing agents and free of buffers, in addition to the trivalent chromium compound and the at least one salt and the at least one acid or base.)

钝化黑钢板或镀锡钢板表面的方法和执行方法的电解系统

技术领域

本发明涉及用于通过在表面上电解沉积含氧化铬的钝化层来钝化黑钢板或镀锡钢板的表面的方法，以及用于在黑钢板或镀锡钢板的表面上电解沉积含铬的且含氧化铬的钝化层的电解系统。

背景技术

为了制造包装，从现有技术中已知有电解地涂覆由铬和氧化铬/氢氧化铬构成的钝化层的钢板，该钢板被称为无锡钢板(“Tin Free Steel”，TFS)或“电解镀铬钢(ECCS)”，并且是镀锡钢板的替代品。这种无锡钢板的特点尤其在于对漆或有机覆层(例如由PP或PET构成的聚合物覆层)的良好附着能力。尽管由铬和氧化铬/氢氧化铬构成的钝化层的厚度小(通常小于20nm)，但是这种镀铬钢板具有良好的耐腐蚀性，以及在用于制造包装的改型方法中(例如在深冲和展薄拉伸方法中)具有良好的加工性。

镀锡钢板(白铁皮)通常在电解镀锡后提供钝化层，以抑制锡表面与大气氧气的氧化。作为适合的钝化层，含铬层证明是有利的，含铬层能够从含铬(VI)的电解质中以电解沉积在镀锡钢板的锡表面上。这种含铬的钝化层由金属铬和氧化铬组成。在此，“氧化铬”被理解为铬和氧的所有化合物，包括氢氧化铬。

为了制造镀铬钢板(ECCS)并且为了钝化镀锡钢板表面，从现有技术中已知电解涂覆方法，利用电解涂覆方法在带涂覆设施中能够通过使用含铬(VI)的电解质将包含金属铬和氧化铬/氢氧化铬的钝化层施加到带状基材(未涂覆的钢板或镀锡钢板)上。但是，由于在电解方法中使用的含铬(VI)的电解质危害健康和环境的特性，这种涂覆方法具有显著缺点并且必然在可预见的将来被替代涂覆方法取代，因为将来禁止会使用含铬(VI)的材料。

由于这个原因，在现有技术中已经开发了能够弃用含铬(VI)的电解质的电解涂覆方法。因此，例如WO2015/177314A1和WO2015/177315A1披露了一种用于利用铬金属-氧化铬(Cr-CrOx)层来电解钝化带状钢板，尤其是带状黑钢板或镀锡钢板的方法，在该方法中，钢板在带涂覆设施中作为阴极连接并以大于100m/min的高带速度被引导通过唯一的电解溶液，电解溶液包含三价铬化合物(Cr(III))以及络合剂和提高导电率的盐，并且不含氯化物和缓冲剂，例如硼酸。

在此，有机物质，尤其是甲酸盐，优选是甲酸钠或甲酸钾，被用作络合剂。为了调节至2.5至3.5范围内的优选pH值，电解溶液能够包含硫酸。在此，由铬金属和氧化铬构成的钝化层的沉积能够逐层地在相继连续的电解槽中或在依次布置的带涂覆设施中进行，其中，电解槽分别填充有相同的电解溶液。

在此观察到，除了金属铬和氧化铬/氢氧化铬组分之外，电解沉积的钝化层还能够包含硫酸铬和碳化铬，并且这些组分占钝化层的总涂覆重量的份额很大程度上取决于在电解槽中设定的电流密度。已发现，根据电流密度构成三个区域(区域I、区域II和区域III)，其中在具有低于直至第一电流密度阈值的低电流密度的第一区域(区域I)中在钢基材上还没有含铬沉积，在具有中等电流密度的第二区域(区域II)中，电流密度与沉积的钝化层的涂覆重量之间呈线性关系，而在电流密度高于第二电流密度阈值的情况下(区域III)，所施加的钝化层发生部分分解，使得该区域中的钝化层的铬涂覆重量随电流密度上升首先下降并且随后在电流密度更高的情况下到达保持不变的值。在此，在具有中等电流密度的区域(区域II)中，主要将重量份额上至80％(相关于钝化层的总重量)的金属铬沉积在钢基材上，而在高于第二电流密度阈值的情况下(区域III)，钝化层包含更高的氧化铬份额，该氧化铬份额在更高电流密度的区域中共计为钝化层的总涂覆重量的1/4与1/3之间。在此，将这些区域(区域I至区域III)相互界定的电流密度阈值与钢板移动经过电解溶液的带速度相关。

已经证明有利的是，为了良好地钝化黑钢板或镀锡钢板表面以防止在含氧环境中的氧化和为了构成用于有机覆层(如漆或热塑性塑料，尤其是用于由PET、PP、PE或其混合物构成的塑料薄膜的层压)的良好附着基层，在含铬的钝化层中应包含尽可能高的氧化铬份额。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种尽可能高效的、成本低廉的以及环境友好且健康友好的电解方法，该电解方法基于具有三价铬化合物的电解溶液利用包含氧化铬/氢氧化铬的钝化层来钝化黑钢板或镀锡钢板的表面。在此，在任何情况下都应避免使用含铬(VI)物质，也避免将含铬(VI)物质用作为电解方法的中间产物，以便能够完全遵守有关禁止含铬(VI)物质的法律规定。此外，根据该方法被涂覆的黑钢板或镀锡钢板应相对于含氧环境中(尤其是大气氧气中)氧化有尽可能高的抗性和形成对于有机覆层(例如对于有机漆和聚合物层，尤其对于例如由PET、PE或PP构成的聚合物薄膜)的良好附着基层。

该目的通过具有本发明第一方面特征的电解方法和通过具有本发明第二方面特征的电解系统以及通过根据本发明第三方面的黑钢板或镀锡钢板来实现。该方法和电解系统的优选实施方式由本发明的优选方案得出。

在根据本发明的方法中，含氧化铬的钝化层从电解溶液中电解施加到未涂覆钢带或镀锡钢带(黑钢板带(黑铁皮带)或镀锡钢板带(白铁皮带))上，其中，电解溶液包含三价铬化合物以及用于提高导电率的至少一种盐和用于调节期望pH值的至少一种酸或碱，其中，电解溶液除了三价铬化合物以及至少一种盐和至少一种酸或碱之外不含任何其他组分，尤其不含有机络合剂且不含缓冲剂。在此，不使用含铬(VI)物质，也没有含铬(VI)物质作为中间产物，从而本方法完全没有含铬(VI)物质，因此在方法执行时是环境友好和健康友好的。

在此，以令人惊讶的方式证明了，即使不使用有机络合剂(例如甲酸盐)作为电解溶液的组分，也可以在黑钢板或镀锡钢板的表面上电解沉积含氧化铬的层，其中在使用没有有机络合剂的电解溶液的情况下沉积的层至少基本上仅由氧化铬构成。

此外，还证明了，形成钝化层表面的、由纯氧化铬/氢氧化铬构成的层在抗氧化性和有机覆层(如漆或聚合物层)的附着效果方面是有利的。因此，在根据本发明的方法中提出，在电解溶液中弃用(有机)络合剂，尤其是甲酸盐，如甲酸钠或甲酸钾。利用这种电解质电解沉积在黑钢板或镀锡钢板表面上的钝化层至少基本上由纯氧化铬和/或氢氧化铬构成。

在谈及“氧化铬”时，在此指所有铬的氧化物形式(CrOx)，包括氢氧化铬，尤其是氢氧化铬(III)和水合氧化铬(III)以及它们的混合物。在此，优选是铬和氧的以下化合物，在这些化合物中，铬以三价形式存在，尤其是作为三氧化二铬(Cr₂O₃)。因此，涂层(除了金属铬之外)优选仅包含三价铬化合物，尤其仅包含三价氧化铬和/或氢氧化铬。

在此优选地，电解沉积的钝化层的氧化铬(包括氢氧化铬)的重量份额尽可能得高。优选地，氧化铬和/或氢氧化铬的重量份额大于90％，尤其优选大于95％。这一方面确保良好的钝化防止黑钢板或镀锡钢板的表面氧化，另一方面提供对于有机覆层(如漆或由热塑性塑料，如PET或PP构成的聚合物层)具有良好附着能力的良好附着基层。

为了电解沉积钝化层，在至少一个电解槽中作为阴极连接的黑钢板带或镀锡钢板带在预设的电解持续时间期间与电解溶液产生接触。在此，电解持续时间优选在0.3秒至5.0秒的范围内，特别优选在0.6秒至1.5秒之间。为此，黑钢板带或镀锡钢板带以预设的带速度被引导经过至少一个电解槽或依次经过多个在带行进方向上相继布置的电解槽，其中带速度优选至少为100m/min，尤其优选在200m/min与750m/min之间。通过高的带速度能够确保方法的高效率。

通过电解持续时间并且因此通过带速度，能够控制由氧化铬构成的钝化层的厚度或涂覆重量。优选地，电解持续时间被选择为，使得沉积的氧化铬具有至少3mg/m²的涂覆重量，优选具有7mg/m²至10mg/m²的涂覆重量。为了实现对于包装应用来说足够的抗氧化性和抗腐蚀性，钝化层中的氧化铬涂覆重量优选为至少5mg/m²，更优选大于7mg/m²。氧化铬的该涂覆重量确保防止黑钢板或镀锡钢板表面的氧化和腐蚀的足够抗性并且还提供对于有机覆层(如漆或热塑性塑料膜)的良好附着基层。

因此，为了改进耐腐蚀性并且为了形成对于含硫材料，尤其对于包装的含硫酸盐或含亚硫酸盐的填充物的阻挡，在电解施加钝化层之后，通过为钝化层的表面漆涂有机漆或者提供由热塑性塑料(如PET、PP和/或PE)构成的塑料层，能够轻松地施加良好附着在钝化层的氧化铬层上的覆层，该覆层由有机材料(尤其是漆或热塑性塑料(尤其是由PET、PE、PP或它们的混合物构成的聚合物薄膜))构成。

为了确保完全不含铬(VI)物质的方法，有利地在电解沉积钝化层时选择适合的阳极，并且将其布置在电解槽中，阳极抑制了电解溶液的三价铬化合物中的铬(III)氧化成铬(VI)。对此已证明适用的，尤其是具有以下外表面或以下钝化层的阳极，该外表面或钝化层由金属氧化物(尤其是氧化铱)构成，或者由混合金属氧化物(尤其是铱-钽氧化物)构成。优选地，阳极既不包含不锈钢也不包含铂。通过使用这种阳极，能够将仅包含三价的氧化铬和/或氢氧化铬(尤其是Cr₂O₃和/或Cr(OH)₃)的涂层沉积在黑钢板或镀锡钢板上。

如在任何电镀工艺中那样，在从铬(III)电解质中电镀铬时，除了阴极还原之外，同时还存在至少一种阳极氧化。在从铬(III)电解质中电镀铬时，阳极氧化一方面包括将铬(III)氧化为铬(VI)，另一方面包括将水氧化为氧气。这两种电势在标准电极电势表中紧挨在一起：

(1)铬(Cr)

(2)氧(O)

在关联的丹尼尔元素(Daniell-Element)中的测量用作为电势的基础。氧化还原方程的电势在此取决于所使用的阳极材料。因此，阳极材料的选择决定性地确定，反应(1)是否被抑制而仅发生反应(2)。为了防止在根据本发明的方法中形成Cr⁶⁺，能够为了抑制反应(1)而例如使用基于金属氧化物(尤其是氧化铱)或混合金属氧化物的阳极，混合金属氧化物例如是主要由以氧化钽和氧化铱形成的多层构成的混合金属氧化物。在此，阳极能够具有由混合金属氧化物构成的外表面或外钝化层。特别地，具有由钛构成的芯和由氧化钽-氧化铱构成的外钝化层的阳极被证明是适用的。在使用这种阳极时，能够通过极谱法测量(滴汞电极)证明没有出现铬(VI)。

在使用由不锈钢构成的阳极时，没有(充分)抑制铬(III)氧化为铬(VI)(反应1)。利用不锈钢阳极进行的参比测量在几秒钟的电解持续时间后就已经显示出明显可检验到的铬(VI)浓度。因此，作为阳极材料的不锈钢至少没有完全抑制铬(III)氧化为铬(VI)。这导致在铬(III)电解质中的铬(VI)富集，因此导致不同的沉积机理。因此，在根据本发明的方法中优选使用不含不锈钢的阳极。由此，能够确保在电解期间不产生铬(VI)作为中间产物，并且确保所沉积的钝化层仅包含铬(III)化合物或金属铬。此外，由此能够省略后处理，例如利用硫代硫酸盐的后处理，不然这种后处理在使用不锈钢阳极时则是必要的，以便将沉积的铬(VI)还原为铬(III)。

优选地，电解溶液的温度在20℃至65℃的范围内，尤其优选在30℃至55℃的范围内，尤其在35℃与45℃之间。在这些温度下，含氧化铬的钝化层的电解沉积非常高效。在谈及电解溶液的温度或电解槽中的温度时，分别指代的是平均温度，该平均温度针对电解槽的总体积取平均得出。通常，在电解槽中存在温度梯度，该温度梯度具有从上向下的温度上升。

除了三价铬化合物之外，电解溶液包含提高导电率的至少一种盐和用于调节合适的pH值的至少一种酸或碱，并且优选地不含氯离子且不含缓冲剂，尤其是不含硼酸缓冲剂。

优选地，电解溶液的三价铬化合物选自以下组中：碱式硫酸铬(III)(Cr₂(SO₄)₃)、硝酸铬(III)(Cr(NO₃)₃)、草酸铬(III)(CrC₂O₄)、醋酸铬(III)(C₁₂H₃₆ClCr₃O₂₂)、甲酸铬(III)(Cr(OOCH)₃)或它们的混合物。在此，电解溶液中三价铬化合物的浓度优选为至少10g/l，尤其优选为大于15g/l，尤其是为20g/l或更大。

为了提高导电率，电解溶液包含至少一种盐，盐优选是碱金属硫酸盐，尤其是硫酸钾或硫酸钠。

当电解溶液的pH值(在20℃的温度下测量)在2.3至5.0的范围内，优选在2.5与2.9之间时，则实现包含铬氧化物的钝化层非常高效的沉积。通过将酸或碱添加至电解溶液，能够调节期望的pH值。在将碱式硫酸铬(III)用作为三价铬化合物的情况下，硫酸或含硫酸的酸混合物尤其适合用于调节期望的pH值。

电解溶液的尤其有利的组成相应包括作为三价铬化合物的碱式硫酸铬(III)(Cr₂(SO₄)₃)，以及作为提高导电率的盐的硫酸钠，和用于调节优选在2.3至5.0范围内的pH值的硫酸。

在此，除了三价含铬物质、用于提高导电率的至少一种盐和用于调节pH值的至少一种酸或碱之外，电解溶液不包含其他成分。这确保了电解溶液的简单和低成本的生产。

为了制备电解溶液，将首先被尽可能除去有机残余物的三价铬化合物、以及至少一种盐和用于调节期望pH值的至少一种酸或碱溶解在水中。因为电解溶液不含络合剂，为了络合应该将如此获得的溶液(在大气氧气中)适宜地静置至少5天，优选7天。随后能够通过添加酸或碱来精细调节期望pH值。

利用根据本发明的方法能够制造具有含氧化铬的钝化层的黑钢板或镀锡钢板，其中，钝化层至少基本上仅由氧化铬和/或氢氧化铬，优选仅由三价氧化铬和/或氢氧化铬构成，并且优选具有大于90％，尤其优选大于95％的氧化铬和/或氢氧化铬的重量份额。根据本发明的这种黑钢板或镀锡钢板的特征在于高耐腐蚀性以及对于有机覆层(如漆或聚合物层)的良好附着能力。在此优选地，钝化层至少基本上仅包含由铬和氧构成的化合物，其中铬以三价形式存在，尤其作为Cr₂O₃和/或Cr(OH)₃存在。

除了氧化铬和/或氢氧化铬之外，在钝化层中除了不可避免的杂质之外还能够包含硫酸铬残余组分(作为电解沉积工艺的初始铬化合物)。

优选地，钝化层至少由朝向黑钢板或镀锡钢板的表面的第一层和形成钝化的黑钢板或镀锡钢板的表面的第二层组成，其中，第一层包含金属铬，且第二层除了所提出的硫酸铬残余组分和不可避免的杂质之外由纯氧化铬和/或氢氧化铬构成。

当钝化层具有至少3mg/m²，优选5mg/m²至15mg/m²的氧化铬和/或氢氧化铬的总涂覆重量时，则能够实现根据本发明的黑钢板或镀锡钢板的尤其良好的耐腐蚀性。

附图说明

下面，根据实施例参考附图详细解释本发明，其中这些实施例仅示例性地解释本发明并且对于通过权利要求限定的保护范围不起限制作用。附图示出：

图1示出用于执行根据本发明方法的带涂覆设施的示意图；

图2示出利用图1的带涂覆设施在根据本发明的方法中被涂覆的黑钢板带或镀锡钢板带的示意性剖面图；

图3示出通过使用电解溶液电解沉积在钢带上的层的GDOES光谱，其中该层包含金属铬、氧化铬和碳化铬，电解溶液由三价铬物质(碱式硫酸铬(III))和有机络合剂(甲酸钠)构成；

图4示出通过使用电解溶液电解沉积在钢带上的层的GDOES光谱，其中该层基本上由纯氧化铬构成，电解溶液由三价铬物质(碱式硫酸铬(III))构成而无有机络合剂。

具体实施方式

图1示意性示出用于执行根据本发明方法的带涂覆设施。带涂覆设施包括三个彼此并排或相继布置的电解槽1a、1b、1c，电解槽分别填充有电解溶液E。引导最初未涂覆的黑钢板带或镀锡钢带(白铁皮带)(下面称作为带B)相继经过电解槽1a-1c。对此，带B由在此未示出的运输装置沿带行进方向v以预设的带速度被拉动经过电解槽1a-1c。在电解槽1a-1c之上布置有电流辊S，通过电流辊将带B作为阴极连接。此外，在每个电解槽中布置有导向辊U，带B被引导围绕导向辊并且由此转向到相应的电解槽中或从其中转出。

在每个电解槽1a-1c内，分别在电解溶液E的液位之下布置至少一个阳极对AP。在示出的实施例中，在每个电解槽1a-1c中设有两个在带行进方向上相继布置的阳极对AP。在此，引导带B穿过一个阳极对AP的相对置的阳极之间。因此，在图1的实施例中，在每个电解槽1a、1b、1c中如下地布置两个阳极对AP，使得带B被引导相继经过这些阳极对AP。在此，在带行进方向v上观察的最后电解槽1c的下游方向上的最后阳极对APc与其余阳极对AP相比具有缩短的长度。由此，在加载相同高的电流时能够利用最后阳极对APc产生更高的电流密度。

为了准备电解工艺，首先将带B脱脂、冲洗、酸洗并再次冲洗，并且带B以该预处理形式被引导相继经过电解槽1a-1c，其中，通过经由电流辊S输送电流的方式将带B作为阴极连接。带B被引导经过电解槽1a-1c的带速度为至少100m/min，并且能够直至900m/min。

在带行进方向上相继布置的电解槽1a至1c分别填充有相同的电解溶液E。电解溶液E包含三价铬化合物，优选是碱式硫酸铬(III)，Cr₂(SO₄)₃。为了提高导电率，电解溶液E还包含盐，特别是碱金属硫酸盐，例如硫酸钾或硫酸钠，以及用于调节适合pH值的酸或碱。通过添加酸或碱将第一电解溶液E的pH值调节到2.0与5.0之间的优选值。在使用碱式硫酸铬(III)作为三价铬化合物的情况下，例如硫酸已被证实为用于pH值调节的适用酸。电解溶液E中的三价铬化合物浓度优选为至少10g/l，特别优选为20g/l或更高。

适宜地，在电解槽1a、1b、1c中，电解溶液E的温度一样高，并且优选在25℃与70℃之间。但是，在电解槽1a、1b、1c中也可以设定不同的电解溶液温度。因此，例如中间电解槽1b中的电解溶液温度能够低于布置在上游的前电解槽1a中的电解溶液温度。在此，中间电解槽1b中的电解溶液温度例如在25℃与37℃之间，尤其是在35℃，而前电解槽1a中的电解溶液E的温度在40℃与75℃之间，尤其是在55℃。

电解溶液E不包含有机组分，尤其不含络合剂。电解溶液E还没有卤化物和缓冲剂，例如硼酸。

布置在电解槽1a-1c中的阳极对AP被加载直流电流，使得在电解槽1a、1b、1c中分别存在足够高的电流密度，以产生含铬(尤其是含Cr(III))层的电解沉积。为此所需的最小电流密度取决于带速度，并且，例如在(最小)带速度为100m/min的情况下约为15至20A/dm²。随着带速度升高，电解沉积含铬层所需的最小电流密度也增加。

根据带速度，在电解持续时间t1、t2或t3期间，作为阴极连接的并被引导经过电解槽1a-1c的带B分别在电解槽1a、1b、1c中与电解溶液E电解作用接触。在带速度在100m/min与700m/min之间时，在每个电解槽1a、1b、1c中的电解持续时间t1、t2、t3在0.5秒与2.0秒之间。优选地，带速度的大小被调节为，使得每个电解槽1a、1b、1c中的电解持续时间小于2秒，尤其是在0.6秒与1.8秒之间。带B经过所有电解槽1a-1c与电解溶液E电解作用接触的总电解持续时间tG＝t1+t2+t3相应地在1.8秒与5.4秒之间。在此，各电解槽1a、1b、1c中的电解持续时间一方面能够通过带速度来调整，另一方面能够通过电解槽1a-1c的大小规格来调整。

在将相应的电解槽1a-1c中的电流密度调节为大于最小电流密度时，在每个电解槽1a、1b、1c中在带B的至少一侧上分别沉积有层，层至少基本上由氧化铬和/或氢氧化铬构成，并且在使用含硫酸盐的电解溶液E时可能包含硫酸铬。在此，在每个电解槽1a、1b、1c中产生层B1、B2、B3，其中，当在电解槽1a-1c中包含相同的电解溶液E并且使用相同的电解参数，尤其是相同的电流密度和温度时，则层B1、B2、B3的组成至少基本相同。

在此，氧化铬/氢氧化铬占B1、B2和B3层的涂覆重量的重量份额和相应地占由这些层B1、B2和B3组成的涂层的总涂覆重量的重量份额适宜的为至少90％，优选大于95％。

在图2中示意性示出了利用根据本发明的方法电解涂覆的带B的剖面图。在此，在带B的一侧上施加钝化层P，该钝化层由各个层B1、B2、B3组成。在此，每个单独的层B1、B2、B3在电解槽1a、1b、1c之一中被施加到表面上。

沉积在带上的层B1、B2、B3的层结构能够通过GDOES光谱(辉光放电光谱，GlowDischarge Optical Emission Spectroscopy)来验证。

通过参比试验能够证明，在使用非根据本发明的、从现有技术中已知的、具有有机络合剂(如甲酸盐)的电解溶液时，在电解槽1a、1b、1c中根据电解持续时间在带B上沉积厚度为10-15nm的金属铬层。这些层的表面在沉积之后氧化，并且主要以Cr₂O₃形式的氧化铬或以Cr₂O₂(OH)₂形式的混合氧化物-氢氧化物存在。这些氧化层厚度为几纳米。另外，通过均匀构建整个层，形成铬-碳和硫酸铬化合物，这些铬-碳和硫酸铬化合物由电解溶液的有机络合剂或硫酸盐的还原而形成。在各个电解槽中沉积的层B1、B2、B3的典型GDOES光谱示出，在层的第一纳米中氧信号显著增加，由此能够推断出氧化层集中在相应层的表面处(图3)。

在图4中示出带B的GDOES光谱，带B利用根据本发明的方法通过使用电解溶液E被钝化，其中电解溶液E不包含有机络合剂，如甲酸盐。在此示出，在带B上沉积了以下层(钝化层)，该层至少基本上仅由氧化铬/氢氧化铬构成，并且可能还包含少量份额的硫酸铬。

钝化层的组成能够根据欧洲标准DIN EN 10202(氧化铬光度法：(欧洲标准)步骤1：40ml NaOH(330g/L)，在90℃下反应10分钟，用10ml6％的H₂O₂氧化，光度测定@370nm下)来测定。

在电解沉积钝化层之后，对提供有钝化层的带B进行冲洗、干燥和(例如利用DOS(癸二酸二辛脂))上油。然后，电解涂覆有钝化层的带B能够额外提供有机覆层。在此以已知的方式，例如通过涂漆或层压塑料薄膜，将有机覆层施加到钝化层的表面上，即施加到由氧化铬构成的上层B3上。在此，层B3的氧化铬表面提供用于覆层的有机材料的良好附着基层。有机覆层例如能够是有机漆或由热塑性聚合物(例如PET、PE、PP或其混合物)构成的聚合物膜。有机覆层可以例如以“卷材涂覆(Coil-Coating)”工艺或以平板工艺来施加，其中，被涂覆的带在平板工艺中首先被分割成板，板随后被漆涂以有机漆或者覆盖聚合物膜。

为了实现对于包装应用来说充分抗氧化性和耐腐蚀性，利用根据本发明方法施加的钝化层优选具有至少3mg/m²，优选至少5mg/m²的氧化铬/氢氧化铬的总涂覆重量。在氧化铬/氢氧化铬的涂覆重量最高达约15mg/m²的情况下，能够实现有机漆或热塑性聚合物材料在钝化层B表面上的良好附着。因此，钝化层中的氧化铬/氢氧化铬的涂覆重量的优选范围在3mg/m²与15mg/m²之间，尤其优选在5mg/m²与15mg/m²之间。

在所示的根据本发明方法的实施例中，通过电解槽中的电解时间t1、t2、t3和电流密度，能够调节各个层B1、B2、B3的厚度或涂覆重量。只要在电解槽中选择足够高的电流密度，则沉积的层B1、B2、B3的厚度或涂覆重量与电流密度线性相关，并且(在电解溶液温度不变的情况下)与电解槽中的电解时间t1、t2、t3线性相关，在该电解时间中带B与电解溶液E电解作用接触。

因此，通过带B与电解溶液E电解作用接触的电解持续时间和/或电流密度，能够调节钝化层的涂覆重量。电解持续时间t又取决于电解槽的大小规格以及带速度。