ICS 29.050;77.040.01 CCS H 22
G
中华人民共和国国家标准
GB/T 41641—2022/IEC 61788-25:2018
力学性能测量
REBCO带材室温拉伸试验方法
Mechanical properties measurement-Room temperature tensile test on REBCO wires
(IEC 61788-25:2018,Superconductivity—Part 25:Mechanical properties measurement-RoomtemperaturetensiletestonREBCOwires,IDT)
2022-10-12发布
2023-05-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41641—2022/IEC61788-25:2018
目 次
前言引言
范围规范性引用文件术语和定义 4 原理
1
2 3
装置 5.1 总则 5.2 试验机 5.3 引伸计 6试样制备 6.1总则 6.2 试样的长度 6.3 横截面积(S。）的确定试验条件
5
7
7.1 试样的夹持 7.2 引伸计的安装 7.3 试验速度 7.4试验 8结果计算 8.1弹性模量(E) 8.20.2%规定塑性延伸强度（Rpo.2-。和Rpo.2-u） 9测量不确定度 10试验报告： 10.1试样. 10.2结果附录A（资料性） 第1章～第10章相关附加信息附录B（资料性） 弹性模量的合成标准不确定度评定参考文献
12
18 GB/T41641—2022/IEC61788-25:2018
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 」第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用IEC61788-25：2018《超导电性 第25部分：力学性能测量 REBCO带材室温拉伸试验方法》。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《力学性能测量REBCO带材室温拉伸试验方法》； -对IEC61788-25：2018中公式（3)进行了修正，增加了“×10-3”。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国科学院提出。 本文件由全国超导标准化技术委员会（SAC/TC265)归口。 本文件起草单位：上海超导科技股份有限公司、上海交通大学、西部超导材料科技股份有限公司、
中国科学院等离子体物理研究所、苏州新材料研究所有限公司、兰州大学、中国科学院电工研究所、上海上创超导科技有限公司、中国科学院物理研究所、上海大学。
本文件主要起草人：赵跃、朱佳敏、刘华军、张兴义、程军胜、熊旭明、蔡传兵、张国民、陈思侃、 姜广宇、闫果、李洁。
I GB/T 41641—2022/IEC61788-25:2018
引言
几种类型的复合超导体现已商业化。化学式为REBazCuaO，的稀土基氧化物超导体（SC)可用于制备实用超导带材，其中稀土元素RE通常为Y、Dy、Gd、Nd、Ho或Sm，或这些元素两种及多种的组合。这种实用超导带材通常称为REBCO涂层导体。涂层导体典型的结构包括Ni-Cr-Mo基合金、 Ni-W合金或不锈钢基底、由多种氧化物组成的缓冲层、超导层和银保护层。其中，基底和缓冲层有利于超导层双轴织构的形成。为了承受大的电磁力，通常用不锈钢或铜合金薄带在涂层导体外部封装加强。 商用复合超导体具有高电流密度和小横截面积，主要用于电力设备和超导磁体。当电力设备在制造和运行时，复合超导带材会受到复杂的应力和应变。在超导磁体中，由于线圈处于高磁场并承载高电流密度，超导线圈会受到大的电磁力。因此，有必要对REBCO超导带材的力学性能进行测试。
Ⅱ GB/T41641—2022/IEC61788-25:2018
试验期间任一时刻的位移增量除以引伸计初始标距之商。
3.3
引伸计标距 extensometergaugelength LG 用引伸计测量试样延伸时所使用引伸计起始标距长度。
3.4
夹头间距 distance between grips Lo 测试开始前，夹持试样时夹头内侧距离。
3.5
弹性模量 modulus of elasticity E 弹性形变范围内应力-应变曲线线性部分的斜率。 见图1。 注1：初始应力-应变曲线的线性部分非常窄（见图1)。为了在较小的标准不确定度下测量这个量，使用双引伸计是
一种合适的方法。从这个意义上讲，E宜为本文件的代表性数据，而E。只有在通过双引伸计进行测量时才能写人测试报告。
注2：而对于复合超导体，弹性模量能采用不同的规程予以确定：一种是从初始加载曲线的零偏移线得到（该曲线通
过原点)Eo；另一种是由卸载时的斜率给出，表示为Eu。图1b)中沿着初始加载曲线和卸载曲线绘制的虚直线仅是用来确定斜率的参考线。
800
300
R,o. 2-U
(Ru, Au)
600
200
Eu
EdW
E/
(R,A,)
400
S
100
200
00 0
0. 05 0. 1 0. 15 0.2
0. 6
0.8
0. 2
0. 4
A/%
A/%
b)
a)
本图表示如何确定弹性模量和0.2%规定塑性延伸强度，其中红色曲线是测量数据，黑色连续线和黑色虚线是测试数据拟合的直线。
图1典型的应力-应变曲线和弹性模量以及0.2%规定塑性延伸强度的定义
3.6
0.2%规定塑性延伸强度 0.2%proofstrength R po.2 当复合超导带材塑性延伸率为0.2%时的应力。 见图1a)。
2 GB/T41641—2022/IEC61788-25:2018
3.7
断裂强度fracturestrength R: 断裂时的拉伸应力。
3.8
弹性极限对应的拉伸应力tensilestressatelasticlimit Rel 弹性极限时的拉伸力除以原始截面积，弹性极限对应于图1b)中点P所示的由弹性变形到塑性变
形的转变。 3.9
弹性极限对应的拉伸应变 tensile strain atelastic limit Ael 弹性极限时的应变，弹性极限对应于图1b)中点P所示的由弹性形变到塑性形变的转变。
4原理
本方法用拉力拉伸试样，通常直至断裂，测定第1章中限定的超导带材的力学性能（弹性模量和 0.2%规定塑性延伸强度）。
本试验测定的力学量宜基于所采用的应变测量方法受到相应的限制。当使用传统的单引伸计系统时，推荐确定Eu和Rpo.2-U。另一方面，当使用双引伸计系统时，所有E。、Eu、Rp0.2-。和Rpo.2-u都可以确定，因为双引伸计系统能够补偿试样的弯曲效应，从而保证弹性模量的精确测量。
第1章第10章的相关附加信息见附录A。
5装置
5.1总则
试验机和引伸计应分别符合ISO7500-1和ISO9513。标定应遵循ISO376。本文件的特殊技术要求在5.2和5.3中规定。 5.2试验机
所采用拉伸试验机的控制系统应能提供恒定的横梁位移速率。夹头的结构和强度应与试样相适合，并能与拉伸机连接牢固。夹头表面应有锉纹、滚花，或者粗糙化，可防止试样在试验过程中滑动。夹持可以是螺杆型，也可以是气动式或液压驱动式。 5.3引伸计
引伸计的质量应不大于30g，以便不会影响复合超导带材的力学性能。应安装配重以平衡引伸计质量，从而避免任何非轴向力产生。应防止非轴向力在试样上产生弯曲力矩（见A.2)。
6试样制备
6.1总则
当对试样进行人工处理时，应避免弯曲和/或预加载。
3 GB/T 41641—2022/IEC61788-25:2018
6.2试样的长度
试样的长度应为夹头内向间距与两个夹持长度之和。最小试样长度(L）应按公式(1)计算：
....(1)
Lm=2×L+LG+2×Lx
式中，L是夹持长度，Lc是引伸计标距，L是夹头和引伸计之间的自由间隔距离，L应符合条件：
...(2)
L≥0.7×LG
6.3横截面积（S。）的确定
应在试样表面的绝缘层去除后，采用千分尺或者其他测量仪器测量试样横截面尺寸。带材的横截面积应通过其厚度和宽度的乘积获得。
7试验条件
7.1试样的夹持
安装试样到拉伸机的夹头上时，试样和拉伸载荷轴线应在一条直线上。可在夹头和试样之间垫入砂纸以防止试样被夹持的表面发生滑动或断裂。试样安装时应防止弯曲或变形。 7.2引伸计的安装
安装引伸计时，应防止试样发生类似压痕的变形，由引伸计尖锐的边缘造成的压痕可能引起试样提早断裂。引伸计应安装在上、下夹头的中央，测量的方向与试样轴向一致。安装引伸计时应注意不能对试样预加载。安装后，载荷应物理归零。 7.3试验速度
在使用引伸计进行试验时，初始应变速率应低于10-4s-1（见附录B中B.3.1)。 7.4试验
设定横梁位移速率在规定值后启动试验程序。分别由引伸计和载荷传感器的输出信号计算得出应变和应力，并应在横坐标和纵坐标图中绘出[见图1a)和图1b)]。当应变达到0.1%～0.2%（由Au表示）时，应将拉伸应力降低30%～40%（从Ru到RL）。随后，应再次加载，试验继续直至试样断裂。
在启动任何材料试验程序之前，应先用弹性特性已知、尺寸与样品相似的导线彻底检验试验设备 (见A.9)。
8结果计算
8.1弹性模量(E
应按公式（3)计算弹性模量，初始加载曲线的直线部分和卸载曲线的直线部分见图1b）。所使用的数据后处理分析软件宜具备放大应力-应变曲线图的功能，尤其能够判断曲线偏离线性变化的区域。
AF
SoA ×10-3
....(3)
E :
式中： E —弹性模量，单位为吉帕(GPa);
4