IEC 60404-13:2018

Magnetic materials - Part 13: Methods of measurement of resistivity, density and stacking factor of electrical steel strip and sheet

IEC 60404-13:2018 specifies the methods used for determining the resistivity, density and stacking factor of grain-oriented and non-oriented electrical steel strip and sheet. These quantities are necessary to establish the physical characteristics of the material. Moreover, the density is necessary to allow specified values of the magnetic polarization, resistivity and stacking factor to be determined.
Since these properties are functions of temperature, the measurements will be made at an ambient temperature of (23 ±5) °C except when specified in this document.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:  
the sequence of the density and resistivity sections is changed and the title of the document revised to reflect this;
the van-der-Pauw method (Method R2) is also applicable to Epstein strip specimens;
the gas pyknometer method is introduced, and the liquid immersion method and the calculation method based on the chemical composition are quoted;
the requirements of the stacking factor section, such as the tolerance of the dimensions of the test specimen and the repeatability of measurement, are changed;
an example of the apparatus for determination of the resistivity using a rectangular sheet, which was previously part of the main body of the text, is moved to constitute informative Annex A;
an example of the determination of the density by using the gas pyknometer method is added as an informative Annex B;
an example of the determination of density based on the calculation of silicon and aluminium contents is added as an informative Annex C.

Matériaux magnétiques - Partie 13: Méthodes de mesure de la résistivité, de la masse volumique et du facteur de foisonnement des bandes et tôles en acier électrique

L'IEC 60404-13:2018 spécifie les méthodes utilisées pour déterminer la résistivité, la masse volumique et le facteur de foisonnement des bandes et tôles en acier électrique à grains orientés et à grains non orientés. Ces grandeurs sont nécessaires pour établir les caractéristiques physiques du matériau. De plus, la masse volumique est nécessaire pour déterminer les valeurs spécifiées pour la polarisation magnétique, la résistivité et le facteur de foisonnement.
Comme ces propriétés dépendent de la température, les mesures seront prises à une température ambiante de (23 ± 5) °C sauf spécification contraire dans le présent document.
Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:  
l'ordre des articles traitant de la masse volumique et de la résistivité a été modifié, ce qui a nécessité une révision du titre du document afin de refléter ce changement;
la méthode Van der Pauw (Méthode R2) est également applicable aux bandes Epstein;
la méthode utilisant un pycnomètre à gaz a été introduite, et la méthode en milieu liquide ainsi que la méthode de calcul basée sur la composition chimique sont citées;
les exigences de l'article traitant du facteur de foisonnement, comme la tolérance concernant les dimensions de l'éprouvette d'essai et la répétabilité des mesures, ont été modifiées;
un exemple de l'appareillage utilisé pour la détermination de la résistivité sur tôle rectangulaire, qui était intégré au corps du document dans l'édition précédente, a été déplacé pour former l'Annexe A informative;
un exemple de détermination de la masse volumique par la méthode utilisant un pycnomètre à gaz a été ajouté à l'Annexe B informative;
un exemple de détermination de la masse volumique par le calcul des teneurs en silicium et en aluminium a été ajouté à l'Annexe C informative.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 09-Jul-2018
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 17.220.20 - Measurement of electrical and magnetic quantities
• ICS: 29.030 - Magnetic materials
• Technical Committee: TC 68 - Magnetic alloys and steels
• Drafting Committee: WG 2 - TC 68/WG 2
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 02-Aug-2018
• Completion Date: 10-Jul-2018

Standards Content (Sample)

IEC 60404-13 ®
Edition 2.0 2018-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Magnetic materials –
Part 13: Methods of measurement of resistivity, density and stacking factor of
electrical steel strip and sheet

Matériaux magnétiques –
Partie 13: Méthodes de mesure de la résistivité, de la masse volumique et du
facteur de foisonnement des bandes et tôles en acier électrique

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from
either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester. If you have any questions about IEC
copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or
your local IEC member National Committee for further information.

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie
et les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur. Si vous avez des
questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez
les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence.

IEC Central Office Tel.: [phone]
3, rue de Varembé [e-mail]
CH-1211 Geneva 20 www.iec.ch
Switzerland
About the IEC
The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes
International Standards for all electrical, electronic and related technologies.

About IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC. Please make sure that you have the
latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published.

IEC Catalogue - webstore.iec.ch/catalogue Electropedia - www.electropedia.org
The stand-alone application for consulting the entire The world's leading online dictionary of electronic and
bibliographical information on IEC International Standards, electrical terms containing 21 000 terms and definitions in
Technical Specifications, Technical Reports and other English and French, with equivalent terms in 16 additional
documents. Available for PC, Mac OS, Android Tablets and languages. Also known as the International Electrotechnical
iPad. Vocabulary (IEV) online.

IEC publications search - webstore.iec.ch/advsearchform IEC Glossary - std.iec.ch/glossary
The advanced search enables to find IEC publications by a 67 000 electrotechnical terminology entries in English and
variety of criteria (reference number, text, technical French extracted from the Terms and Definitions clause of
committee,…). It also gives information on projects, replaced IEC publications issued since 2002. Some entries have been
and withdrawn publications. collected from earlier publications of IEC TC 37, 77, 86 and

CISPR.
IEC Just Published - webstore.iec.ch/justpublished

Stay up to date on all new IEC publications. Just Published IEC Customer Service Centre - webstore.iec.ch/csc
details all new publications released. Available online and If you wish to give us your feedback on this publication or
also once a month by email. need further assistance, please contact the Customer Service
Centre: [e-mail].
A propos de l'IEC
La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
Normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.

A propos des publications IEC
Le contenu technique des publications IEC est constamment revu. Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la
plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié.

Catalogue IEC - webstore.iec.ch/catalogue Electropedia - www.electropedia.org
Application autonome pour consulter tous les renseignements
Le premier dictionnaire en ligne de termes électroniques et
bibliographiques sur les Normes internationales,
électriques. Il contient 21 000 termes et définitions en anglais
Spécifications techniques, Rapports techniques et autres
et en français, ainsi que les termes équivalents dans 16
documents de l'IEC. Disponible pour PC, Mac OS, tablettes
langues additionnelles. Egalement appelé Vocabulaire
Android et iPad.
Electrotechnique International (IEV) en ligne.

Recherche de publications IEC -
Glossaire IEC - std.iec.ch/glossary
webstore.iec.ch/advsearchform
67 000 entrées terminologiques électrotechniques, en anglais
La recherche avancée permet de trouver des publications IEC et en français, extraites des articles Termes et Définitions des
en utilisant différents critères (numéro de référence, texte, publications IEC parues depuis 2002. Plus certaines entrées
comité d’études,…). Elle donne aussi des informations sur les antérieures extraites des publications des CE 37, 77, 86 et
projets et les publications remplacées ou retirées. CISPR de l'IEC.

IEC Just Published - webstore.iec.ch/justpublished Service Clients - webstore.iec.ch/csc
Restez informé sur les nouvelles publications IEC. Just Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette
Published détaille les nouvelles publications parues. publication ou si vous avez des questions contactez-nous:
Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email. [e-mail].

IEC 60404-13 ®
Edition 2.0 2018-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Magnetic materials –
Part 13: Methods of measurement of resistivity, density and stacking factor of

electrical steel strip and sheet

Matériaux magnétiques –
Partie 13: Méthodes de mesure de la résistivité, de la masse volumique et du

facteur de foisonnement des bandes et tôles en acier électrique

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 17.220.20; 29.030 ISBN 978-2-8322-5869-9

– 2 – IEC 60404-13:2018 © IEC 2018
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 Terms and definitions . 6
4 Determination of the resistivity. 7
4.1 General . 7
4.2 Principles of measurement . 7
4.2.1 Method of determining ρ for an Epstein strip specimen (Method R1) . 7
4.2.2 Method of determining ρ for a rectangular sheet specimen (Method R2)
with supplementary remarks for strip specimen . 8
4.2.3 Determination of thickness d . 9
4.3 Test specimen . 10
4.3.1 Epstein strip specimen . 10
4.3.2 Rectangular sheet specimen . 10
4.4 Apparatus . 10
4.4.1 Common requirements for Method R1 and Method R2 . 10
4.4.2 Requirements for Method R1 . 10
4.4.3 Requirements for Method R2 . 11
4.5 Measuring procedure . 11
4.5.1 Determination of the thickness d of the test specimen . 11
4.5.2 Procedure with strip specimen (Method R1) . 11
4.5.3 Procedure with rectangular sheet specimen (Method R2) . 11
4.6 Reproducibility . 11
4.7 Test report . 12
5 Determination of the density . 12
5.1 General . 12
5.2 Method based on the measurement of resistance (Method D1) . 13
5.2.1 Principles of measurement . 13
5.2.2 Test specimen . 14
5.2.3 Measuring procedure . 14
5.2.4 Reproducibility . 15
5.3 Gas pyknometer method (Method D2) . 15
5.3.1 Principles of measurement . 15
5.3.2 Test specimen . 15
5.3.3 Test apparatus . 15
5.3.4 Measuring procedure . 15
5.3.5 Reproducibility . 15
5.4 Test report . 15
6 Determination of the stacking factor. 16
6.1 General . 16
6.2 Test specimen . 16
6.3 Measuring procedure . 16
6.4 Reproducibility . 17
6.5 Test report . 17
Annex A (informative) An example of the apparatus for the measurement of the
resistivity using a rectangular sheet specimen (Method R2) . 19

Annex B (informative) An example of the determination of density using the gas
pyknometer method (Method D2) . 20
B.1 Overview. 20
B.2 Test specimen . 20
B.3 Apparatus . 21
B.4 Calibration . 21
B.5 Measuring procedure . 21
B.6 Repeatability . 22
Annex C (informative) Calculation of density based on silicon and aluminium content

(Method D4) . 23
Bibliography . 24

Figure 1 – Circuit for the measurement of resistance of an Epstein strip specimen
(Method R1) . 7
Figure 2 – Circuit for the measurement of resistance of a rectangular sheet specimen
(Method R2) . 8
Figure 3 – Experimental data and the regression line of the density ρ against the
m
product ρ ·ρ for non-oriented electrical steel sheet [6] . 13
m
Figure 4 – Schematic diagram of stacking specimen and rams . 17
Figure A.1 – Schematic cross-sectional view of the arrangement of the contact holder . 19
Figure B.1 – Diagram illustrating the two-chamber pressure gas pyknometer . 21

Table B.1 – Number of test discs of diameter 36 mm . 20

– 4 – IEC 60404-13:2018 © IEC 2018
INTERNA
...