首部《无取向电工钢环保型绝缘涂层》团体标准的解读

节能环保是我国高质量发展的重要国策，也是我国实现“3060”碳达峰、碳中和的必备条件，在产品表面全面使用环保型绝缘涂层一直以来是电工钢产业所追求的目标。2022年12月28日中国金属学会发布实施了国内首部《无取向电工钢环保型绝缘涂层》(T/CSM 41-2022)团体标准，此项标准是电工钢上下游产业链各领域专家的智慧结晶，并为进一步推进我国电工钢涂层环保化进程提供了“硬约束”。为了方便大家对标准起草的背景、编制过程、主要章节及要点等有所了解，在此对标准进行解读。

一、背景

我国电工钢产业经过四十多年的发展壮大，已成为全球最主要的生产及消费大国，电工钢工艺技术、生产装备及综合质量水平已走在世界前列。但电工钢表面环保型涂层的发展及应用还落后于一些发达国家，欧盟已经全部实现无铬的环保型涂层，日本和韩国也基本采用无铬环保型涂层，国内使用含铬酸盐涂料占比较高，部分企业开展相关研究并部分替代，但环保型涂层还没有全面推广。其主要原因在于：一是推广力度不够，没有强制标准作支撑；二是涂料生产、电工钢生产以及下游电机生产企业没有统一认识及共同推广；三是含铬涂层与环保型涂层之间的价格差对下游用户的成本影响等等。

从国内外电工钢环保型涂层标准情况来看，目前国内外现行标准如ASTM976、IEC60404和GB/T38877等，均只对电工钢表面绝缘层进行了分类，但并没有规定相关技术指标；而国内厂家对含铬涂层的固化程度仅以六价铬来判定，而对环保涂层固化程度及性能并了解较少。近年来随着我国电工钢环保型涂层产品技术趋于成熟，进一步加快了电工钢产业链对环保型涂层、涂层特点、应用技术的了解，这也为电工钢产业明确、规范并形成相应的技术标准夯实了基础，为环保型涂层的推广提供了保障。同时通过制定环保型涂层国家标准不仅可以提高电工钢生产的技术门槛，有效改善我国电工钢产能结构性过剩，还可以避免含铬涂液的使用带来的环境污染等一系列问题。

在这样一个背景下，电工钢分会提出了起草团体标准的倡议，计划实现从团体标准走向行业标准，再上升到国家推荐标准，有必要力争制定国家强制性标准。同时在国家环保政策的推动下，实现我国电工钢产业“双碳”和高质量发展“两手抓”及广泛应用的目的。

二、起草及编制过程

通过调研了解到铬酸盐涂料从生产、到使用会产生含六价铬废液，处理达标存在较多的困难，同时淘汰的废旧电机中的含铬涂层会长期对环境产生持续不良影响，处理过程难以管控，因此最好的办法就是用无铬涂层取代含铬涂层。

2019年经中国金属学会批准，武汉钢实钢福材新型产品科技有限公司和扬州汇菁工贸有限公司作为第一起草人单位，广泛邀请了国内涂料使用的主要钢铁企业、涂料生产企业以电机或家电等终端客户，共同起草制定中国金属学会团体标准。

2020年1月1日至2020年12月31日为标准起草阶段，期间得到了产业链各领域企业专家及测试机构的多方帮助。对涂层在钢厂生产及电机加工过程中对性能的需求明确了具体指标要求，对无取向电工钢加工产品质量的环保性、可控性和稳定性有了更好的认识。

2020年7月6日至2020年8月4日形成了团体标准征求意见稿，并在中国金属学会团体标准管理信息系统网站进行挂网公示，先后收到了东方电机、鞍钢研究院、中国兵器工业集团第五二研究所等多家单位提出的意见书。

2020年8月17日在江阴市召开了无取向电工钢环保型绝缘涂层团体标准第一稿线下讨论会，太钢、马钢、鞍钢、美的集团、皖南电机、腾普（常州）精机等单位参加了讨论及修订。

2021年由于疫情连续二次延期对该标准的审定。2022年8月4日经中国金属学会同意，在贵阳召开线上线下结合的审定会，宝钢股份、武钢有限、马钢、首钢智新、太钢、鞍钢、四川瑞致电工钢、浙江天洁、东方电机、美的集团、皖南电机、腾普（常州）精机、四川富生电器、重庆凯邦电机、扬州汇菁工贸有限公司、湖北武洲新材料科技有限公司、上海振泰新材料发展集团有限公司、山西赛科德科技有限公司、南京大学等单位的专家、技术人员参加了会议，对标准逐条审定，最终形成了团体标准报批稿。

三、编制的主要章节及要点

本标准分范围、规范性引用文件、术语和定义、技术要求、检测方法及附录。

1.范围。规定了无取向电工钢环保型绝缘涂层产品的技术特性、检验方法、检验规则等。适用于通过无机组分、有机组分和有机无机复合组分的涂液涂覆于冷轧无取向电工钢带（片）表面所形成的绝缘涂层。

2.规范性引用文件。引用了17个标准文件其中强制性国标1个、行业标准两个、推荐性国标14个。

3.术语和定义。对环保型绝缘涂层定义，结合电工钢生产特性和《GB 30981-2020工业防护涂料中有害物质限量》，对无取向电工钢环保型绝缘涂液提出环保限量标准见表1。

表1  环保限量标准

4.技术要求。提出产品应系统贯彻设计选材、生产制造、产品运行、升级换代、回收处理的全生命周期的绿色理念。无取向电工钢环保型绝缘涂层技术条件如资料性附录A所示。见表2。

表2  无取向电工钢环保绝缘涂层技术特性表

5.检验方法。对游离磷、涂层厚度、附着性、耐油性、沸水中耐水解性、耐溶剂性、耐制冷剂、层间电阻、中性盐雾给出了相应的建议方法。其中测试涂层固化度采用游离磷指标，该指标结合了传统取向电工钢和无取向电工钢测试方法而提出。涂层厚度根据不同膜厚推荐了红外干涉衍射法、X荧光法、红外吸收法、磁感应膜厚等测试。剩余7项均按照现有标准推荐测试。

6.附录里分资料性附录A：无取向电工钢环保型绝缘涂层技术特性表，见表2；规范性附录B：游离磷测试样品的前处理制备，该制备采用取向钢T1涂层游离磷样品的前处理方法；规范性附录C：环保电工钢涂层的膜重（碱消解法），碱消解法也是国内含铬T4涂层研究测试的常见方法。附录B和附录C是对检验方法里的游离磷测试的必须补充。

标准的制定过程参考了国内外IEC、ASTM等多项标准，宝钢、首钢、太钢、马钢、鞍钢等相关企业标准，以及格力、美的、东电等下游用户的采购技术标准等。通过对这些标准深入细致的对比研究，同时对国内外无取向电工钢产品加工应用过程中涂层的应用现状和发展趋势调研分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳。检测方法和技术指标都是传统电工钢企业一直采用，标准只是对里面的一些方法进行了细化，具备广泛操作及通用性。

据统计2021年我国无取向电工钢产能已达到1147万吨，按吨钢消耗3kg绝缘涂液测算，全年可消耗无取向涂层液约3.44万吨。而涂液的使用周期历经原料的生产、涂液的加工使用，无取向电工钢的应用等一系列过程，每个环节都存在着铬污染的环境隐患。近年来宝钢股份、太钢和首钢等主要生产企业相继开发出针对无取向电工钢用环保型绝缘的涂液产品，并在市场进行了一定量的推广使用，但由于存在缺乏强制性政策、标准支撑、三方共同推广应用的意愿或成本等诸多问题，没有得到全面推广。

建立电工钢环保型涂层标准，不仅有利于涂层环保，更是有利于电工钢环保，继而实现机电产品的绿色环保，对进一步提升我国制造业国际竞争力，有着十分重要的现实意义。（陈卓 孙竹）