IEC 60404-8-32023 磁性材料.第8-3部分单项材料规范.半加工状态下交付的冷轧无取向电工钢带和薄板标准立项发展报告

磁性材料第8-3部分：单项材料规范半加工状态下交付的冷轧无取向电工钢带和薄板（IEC60404-8-3:2023）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MagneticMaterials–Part8-3:SpecificationsforIndividualMaterials–Cold-RolledNon-OrientedElectricalSteelStripandSheetDeliveredintheSemi-ProcessedState(IEC60404-8-3:2023)摘要关键词：磁性材料；无取向电工钢；半加工状态；国际电工委员会；标准修订；磁性能；能效一、标准立项背景与研究意义（一）产业背景电工钢（ElectricalSteel），又称硅钢片（SiliconSteel），是电力工业与电子信息产业不可或缺的软磁材料。按其晶粒取向特征，电工钢可分为取向电工钢（Grain-OrientedElectricalSteel,GO）和无取向电工钢（Non-OrientedElectricalSteel,NO）两大类。其中，无取向电工钢在轧制面内各方向具有均匀的磁性能，广泛应用于各类旋转电机（如工业电机、家用电器的驱动电机、电动汽车驱动电机）、小型变压器、风力发电机组及发电设备中。无取向电工钢按照交付状态可分为全加工状态（FullyProcessed）和半加工状态（Semi-Processed）两种形式。半加工状态交付的材料，是指钢材在钢厂完成轧制和退火后，以具有一定磁性能但未达到最终磁性能的状态交付用户，由用户在下游制造过程中通过消除应力退火等工序激发其最终磁性能的材料形态。这种交付方式允许电机制造商根据自身工艺特点进行后续热处理，在特定应用场景下具有成本效益和性能优化的双重优势。近年来，随着全球范围内对电机能效要求的不断提高——如国际电工委员会IEC60034-30-1能效等级标准将电机能效等级划分为IE1至IE4乃至IE5——对低铁损、高磁感无取向电工钢的需求持续增长。新能源汽车产业的爆发式增长更是成为驱动高牌号无取向电工钢需求的核心动力。在此产业背景下，作为全球磁性材料领域最具权威性的国际标准之一，IEC60404-8-3的修订和发布具有重要的产业风向标意义。（二）标准体系定位IEC60404系列标准是国际电工委员会下设的“磁性材料”技术委员会（IEC/TC68）负责制定的基础性标准体系。该系列标准体系涵盖术语定义（IEC60404-1）、磁性能测量方法（IEC60404-2至60404-7等）、单项材料规范（IEC60404-8系列）以及绝缘涂层等技术条件（IEC60404-11等）。IEC60404-8-3属于IEC60404-8“单项材料规范”子系列，该子系列分别针对不同的磁性材料类别规定了具体牌号的磁性能指标、几何尺寸公差、工艺要求和检验规则。IEC60404-8-3专门针对“半加工状态下交付的冷轧无取向电工钢带和薄板”制定规范，与IEC60404-8-2（全加工状态无取向电工钢）及IEC60404-8-7（取向电工钢）在标准体系中形成互补关系。该标准不仅是国际贸易中电工钢产品验收和质量争议仲裁的依据，也是各国制定本国国家标准和行业标准的重要参考基础。（三）标准立项的必要性IEC60404-8-3:2023版本系对IEC60404-8-3:2013版的系统修订。自2013年版发布以来，全球电工钢生产技术取得了长足进步：一方面，以薄规格化、高硅含量、优异织构控制为代表的新一代无取向电工钢制造技术不断突破，原有标准中的牌号体系和磁性能限值已无法充分反映当前技术水平；另一方面，下游电机行业对材料磁性能的一致性和稳定性提出了更高要求，特别是在新能源汽车驱动电机等高端应用领域。此外，国际电工委员会在2018年前后对IEC60404系列标准进行了系统的编辑性和技术性修订，测量方法标准的更新也对材料规范类标准的同步修订提出了需求。在此背景下，IEC/TC68启动了IEC60404-8-3的修订立项工作，旨在使标准技术内容与产业发展保持同步，维护其在全球范围内的适用性和权威性。二、标准主要技术内容解析（一）标准适用范围IEC60404-8-3:2023规定了半加工状态下交付的冷轧无取向电工钢带和薄板的牌号体系、磁性能要求、几何尺寸公差、工艺状态以及检验与交货规则。该标准适用于公称厚度范围为0.50mm至1.00mm的钢带和薄板产品，这些产品以半加工状态（即在钢厂完成初次轧制与初步退火，但不进行最终退火）交付，后续由用户通过消除应力退火工艺获得最终磁性能。值得注意的是，半加工状态下交付的电工钢产品通常在用户的铁芯退火工序（消除应力退火）后才能表现出最佳的磁性能，因此该标准中规定的磁性能指标是“在规定的退火处理后应达到的性能值”，这与全加工状态产品的直接出厂性能测量有所不同。这一区别在标准的技术内容编排和检验规则中均有充分体现。（二）牌号体系与技术要求IEC60404-8-3:2023延续了IEC60404系列标准中基于比总损耗（SpecificTotalLoss）和磁极化强度（MagneticPolarization）的牌号命名体系。牌号以字母和数字组合表示，其中数字部分反映了在规定频率（通常为50Hz）和磁极化强度（通常为1.0T或1.5T）下允许的最大比总损耗值。标准对每一牌号规定了以下关键技术参数：1.磁性能指标。包括在规定频率（50Hz）和规定磁极化强度（1.0T和/或1.5T）下的最大比总损耗值，以及规定磁场强度下的最小磁极化强度值。2023版对部分牌号的磁性能限值进行了更新，同时增加了反映近年来技术进步的若干新牌号。标准还规定了磁性能测试的条件和方法依据，明确测试应参照IEC60404-2（爱泼斯坦方圈法）或IEC60404-3（单片测试仪法）执行，并对测试试样的退火处理条件进行了规定。2.几何尺寸与公差。标准对钢带和薄板的公称厚度、厚度公差、宽度和长度公差、镰刀弯（Camber）以及平直度（Flatness）等指标进行了规定。2023版在尺寸公差方面与ISO标准体系的协调性进一步增强，公差等级设置更加适应高精度冲压和叠片工艺的要求。3.工艺与表面质量。标准对材料的表面质量（如表面缺陷允许范围）、边缘状态（切边或轧制边）以及绝缘涂层的类型和性能（如适用）也进行了相应规定。2023版加强了对表面绝缘涂层附着性和耐热性的要求，以满足下游自动叠片和高效热处理工艺的需要。（三）本次修订的核心变化综合分析，IEC60404-8-3:2023相较于2013版主要在以下方面进行了修订：1.牌号体系的扩展与优化。新版标准扩展了高牌号（低铁损）产品的覆盖范围，新增了若干面向新能源汽车驱动电机和高效工业电机应用的新牌号，同时对部分旧牌号的磁性能限值进行了加严调整，使之更准确地反映当前主流制造水平。新版标准也删除了部分市场需求萎缩的低端牌号，体现了标准引领产业升级的导向作用。2.技术指标与测量方法的协调。随着IEC60404-2:2020（爱泼斯坦方圈法测量磁性能）和IEC60404-3（单片测试仪法）等测量方法标准的修订更新，2023版在引用这些方法标准时进行了相应的技术协调，确保材料规范与测量方法之间的同步性和一致性。三、标准实施的应用价值分析（一）促进国际贸易的便利化IEC60404-8-3作为电工钢材料领域的核心国际标准，在全球化供应链中发挥着技术语言统一的桥梁作用。该标准的及时修订确保了技术指标的时效性和国际适用性，有助于消除各国电工钢产品在进出口贸易中因技术标准差异而产生的壁垒。对于电工钢出口企业而言，产品如果能够全面满足IEC60404-8-3:2023的技术要求，将大大降低目标市场准入的合规成本，提升产品的国际竞争力。对于进口企业而言，采用该标准作为验收依据可以更有效地保障进口材料的质量一致性。（二）支撑高效电机与新能源产业发展电机系统的电能消耗占全球工业用电量的较大比例，提升电机能效是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径之一。高效电机的设计与制造高度依赖于低铁损、高磁感电工钢材料的支撑。IEC60404-8-3:2023通过设定更严格的磁性能限值和更科学的牌号体系，为电机制造商选用合适等级的电工钢材料提供了权威依据。特别是在新能源汽车驱动电机领域，驱动电机的高转速化和高功率密度化对电工钢材料提出了“薄规格、低铁损、高磁感、高强度”的综合性能要求。IEC60404-8-3:2023新增的高牌号产品正好响应了这一产业趋势，为新能源汽车电机制造商和国际主流电工钢供应商之间建立了更精准的技术对接桥梁。（三）引领电工钢产业的技术升级从产业实践来看，国际标准的技术指标往往是行业先进生产力水平的集中体现。IEC60404-8-3:2023对磁性能限值的加严和对低端牌号的淘汰，向市场传递了明确的技术升级信号。对于电工钢生产企业的研发和质量管理而言，该标准既是产品设计开发的目标参照系，也是评判自身技术水平与国际先进水平差距的标尺。通过对照新版标准的要求进行差距分析，企业可以更有针对性地开展技术攻关和工艺优化。四、主要参与单位介绍——国际电工委员会磁性材料技术委员会（IEC/TC68）IEC60404-8-3:2023标准的制修订工作由国际电工委员会下设的“磁性材料”技术委员会（IEC/TC68）负责组织和管理。IEC/TC68成立于1956年，秘书处目前由日本工业标准调查会（JISC）承担，其工作范围涵盖磁性材料（包括电工钢、软磁铁氧体、永磁材料、非晶和纳米晶合金等）的术语定义、分类体系、测量方法、性能规范及测试样品制备等标准化工作。截至目前，IEC/TC68已发布国际标准40余项，构成了全球磁性材料领域最为完整和权威的标准体系。IEC/TC68的工作网络由来自全球主要工业国家的国家委员会（NationalCommittee）派遣的专家代表组成，同时设有多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），分别负责不同子领域的标准制修订工作。IEC60404-8-3标准的修订工作主要由负责“单项材料规范”相关技术内容的工作组（WG3）承担。在工作组内部，来自电工钢主要生产企业（如日本制铁、JFE钢铁、韩国浦项制铁、蒂森克虏伯等）、下游电机制造企业、独立检测机构以及大学和研究机构的专家共同参与技术讨论和草案编制。该技术委员会在IEC60404-8-3的修订过程中，遵循了ISO/IEC导则所规定的标准制定程序，包括新工作项目提案（NP）、工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段。各成员国国家委员会在每个阶段均可提交技术意见和投票，确保了标准制定过程的透明度、权威性和广泛的国际共识。五、结论与展望IEC60404-8-3:2023《磁性材料第8-3部分：单项材料规范半加工状态下交付的冷轧无取向电工钢带和薄板》是国际电工委员会在磁性材料领域的一项重要标准成果。该标准的发布标志着全球无取向电工钢产品技术规范的最新迭代，其修订内容紧密呼应了近十年来电工钢制造技术的显著进步和下游高效电机、新能源汽车驱动电机等应用领域对材料性能不断提升的需求。通过对牌号体系的优化、磁性能限值的加严以及与测量方法标准的协调，该标准为全球电工钢的国际贸易、质量评价和应用选材提供了权威的技术依据。面向未来，随着全球能源转型战略的深入推进和工业电机能效标准的持续升级，无取向电工钢材料标准体系将面临进一步发展完善的需求。预计未来IEC60404-8-3标准的后续修订将聚焦于以下几个方向：一是进一步拓展更高牌号（更低铁损）产品的覆盖范围，以适应IE5乃至更高能效等级电机的发展需求；二是加强与新能源汽车驱动电机应用相关的性能指标设定，如高频铁损特性、力学性能和磁致伸缩性能等；三是在标准体系中更加系统地考虑材料全生命周期能效和可持续发展因素；四是在标准数字化转型的趋势下，探索机器可读标准（SMRL）等新型标准形式在电工钢材料规范中的应用。对于我国而言，加快IEC60404-8-3:2023的国内转化实施至关重要。建议相关全国专业标准化技术委员会尽快启动该标准的采标工作，结合我国电工钢产业实际和技术发展水平，将国际标准的技术要求纳入国家标准体系。同时，我国电工钢生产企业和下游用户应密切跟踪国际标准动态，以国际先进标准为标杆，加快产品技术升级和质量提升，在全球电工钢市场的竞争中占据更加有利的地位。参考文献[1]IEC60404-8-3:2023,Magneticmaterials-Part8-3:Specificationsforindividualmaterials-Cold-rollednon-orientedelectricalsteelstripandsheetdeliveredinthesemi-processedstate,InternationalElectrotechnicalCommission,2023.[2]IEC60404-8-3:2013,Magneticmaterials-Part8-3:Specificationsforindividualmaterials-Cold-rollednon-orientedelectricalsteelstripandsheetdeliveredinthesemi-processedstate,InternationalElectrotechnicalCommission,2013.[3]IEC60404-2:2020,Magneticmaterials-Part2:Methodsofmeasurementofthemagneticpropertiesofele