目前，国际上生产的大量马口铁用于制作包装容器，但是，由于生产的马口铁不考虑包装容器制造的特殊要求，因此，经常出现质量不稳定和一些其它问题。
某公司采用进口马口铁板材制造芦笋罐头容器，使用中发现芦笋罐头容器的内壁在罐头有效期内发生局部腐蚀，影响了罐头食品的质量，为分析芦笋罐头容器的腐蚀问题，对已发生局部腐蚀的芦笋罐头容器材料——马口铁进行失效分析研究。
1 实验分析
1．1 外观检查
用肉眼观察容器内壁的马口铁涂锡层，涂锡层呈粗大的等轴晶粒，已腐蚀晶粒呈暗黑色，暗黑色的晶粒局部连接成片；而未使用过的马口铁涂锡层呈银白色、色泽光亮均匀。在已腐蚀的区域还存在少量的黄色腐蚀斑点。
1．2 金相观察
将未使用过的马口铁新材料和送检罐头容器腐蚀区域的马口铁材料制备成金相试样（浸蚀剂为4％硝酸酒精），然后将试样置于400X的光学显微镜下观察。观察结果表明，马口铁涂锡层厚度约为3～5um，观察到的涂锡层与基体材料结合良好，涂锡层内未观察到明显的夹杂物存在。
1．3 表面层成分分析
1．3．1 XPS分析
从腐蚀区域的马口铁上截取∮12的园片试样进行X—射线光电子谱（XPS）剖析测试，测试时的真空度为2x10-8 Pa， 以A1Ka作为激发源，在XPS的深度剖析中，用8kV的Ar离子源刻蚀，刻蚀深度约为80～90A（刻蚀深度参数为1．75A/uA分，lOuA的束流强度刻蚀5min）。
未刻蚀的试样表面XPS谱分析结果表明表面存在Sn、C、O等元素；从XPS全谱中截取C、Sn、O峰进行放大观察，分析结果表明存在氧化态锡、金属态锡、游离态碳以及氧，试样表面除了锡以外还存在氧化锡。
经刻蚀的试样表面XP3谱对应的锡、氧峰精细结构深剖分析结果表明试样表面层内存在氧化锡。
1．3．2 SEM分析
由子马口铁表面的黄色腐蚀斑点相对较少，所占面积比例很小，故其信号在XPS谱上反映不明显，对此将试样进一步进行扫描电镜SEM选区分析。在扫描电镜的观察下，选取腐蚀区域的马口铁表面黄色斑点进行能谱分析，入射电压分别为20kV和15kV。入射电压越高，则电子束的强度就越大，射入试样表面的深度也越深。比较分析同一分析微区的不同深度处逸出的元素信号可知，黄色腐蚀斑点内存在铁元素，结合XPS分析结果，可以认为为氧化铁所致；除了氧化铁外，试样表面还存在少量的硫和氯元素，氯元素可能来子自来水。
2 分析与讨论
送检材料经光学显微镜、电子显微镜、能谱、光电子谱等多种现代测试仪器分析，检测结果表明罐头容器材料内壁存在严重的腐蚀现象，形成氧化锡、氧化铁等多种氧化物。成分分析还表明材料表层存在硫、氯等，硫、氯等的存在进一步加剧罐头容器内壁的腐蚀作用。
2．1 马口铁材料质量的控制
众所周知，马口铁的防腐能力首先主要取决于其表面锡层的厚度和结构。在酸性环境中，马口铁的锡保护层直接与外界接触，由于锡被腐蚀的速度很慢而起到对基体的保护作用。如果锡保护层上有针孔、裂纹等缺陷，就会使部分基体暴露在外，导致基体很快被腐蚀。
对于用作于罐头容器的马口铁，要求有好的铁基板质量和涂锡层质量，从马口铁表面成分分析结果反映制成罐头容器的材料内壁受到氧的不同程度腐蚀，特别是黄色锈斑的产生，说明氧的腐蚀已作用到基体材料上，因此提高板材表面涂锡量是防止锈斑产生的主要措施之一。在其他条件不变的情况下，可考虑改用涂锡量更高的马口铁板材。
2．2 内容物状况的控制
芦笋本身含有较高的蛋白质、氨基酸、芦丁等，经过90～100℃热水漂烫处理可破坏芦笋中的酶类活性、保证产品的稳定性，由于配制的芦笋食品呈弱酸性（pH值约为4～5，属低酸性罐头食品），对罐头内壁会有不同程度的腐蚀，少量的氯、硫存在会加速腐蚀作用，因此罐头食品汁液成分的调节和控制对减缓罐头材料内壁腐蚀有重要作用。
2．3 罐头密封性的控制
罐头产品内部要求有一定的真空度，罐内真空度越高，其顶隙内存在的活性氧气成分就越少，罐内食品对罐壁的腐蚀也就越小。芦笋在120℃下进行正常的密封操作，冷却后可获得足够的真空度。从检测分析结果看，送检的罐头材料产生了氧化铁、氧化锡等氧化物，说明该罐头的密封性或真空度还须进一步改善，适当增加罐头密封性或提高真空度、严格按照罐头食品加工工艺规范进行操作是防止马口铁腐蚀发生的重要因素。
3 结语
可以认为，产生罐头容器内壁腐蚀现象主要是由氧化和马口铁材料的质量问题所致，罐头容器材料内壁腐蚀失效的主要原因不仅仅是马口铁涂锡层的质量所造成，还和罐头容器内存在过多的氧和少量的硫、氯有关。因此，应该进一步提高罐头封装过程的质量监控及马口铁材料的质量控制，以提高罐头容器材料的使用寿命。
