Jawaban Cepat
Quick Answer
BS 7668:1994 menentukan Mutu WR 355 — mutu satu-satunya dalam standar — baja tahan cuaca yang dapat dilas untuk bagian berlubang struktur bergaris panas. WR 355 menggunakan penambahan paduan tembaga-krom-nikel untuk membentuk patina yang stabil dan lengket yang memperlambat korosi atmosfer lebih lanjut secara signifikan, menghilangkan kebutuhan akan lapisan pelindung dalam banyak aplikasi yang terbuka. Batas leleh adalah 355 MPa minimum untuk t ≤ 16 mm.
BS 7668:1994 adalah standar BSI untuk baja struktur yang dapat dilas dalam bentuk bagian berlubang bergaris panas dengan ketahanan korosi atmosfer yang ditingkatkan — umumnya dikenal sebagai baja tahan cuaca. Standar menentukan satu mutu, WR 355, yang sesuai dengan kelas batas leleh 355 MPa dengan komposisi kimia terbatas dari penambahan tembaga, krom, dan nikel yang mendorong pembentukan patina yang padat, lengket, dan menyegel diri pada permukaan yang terbuka.
BS 7668 adalah setara bagian berlubang EN 10025-5 (yang mencakup baja tahan cuaca produk datar dan panjang). Ini merujuk EN 10210-1 untuk kondisi pengiriman umum bagian berlubang bergaris panas. Standar dipertahankan oleh BSI dan tetap menjadi referensi untuk arsitek dan insinyur struktur Inggris yang menentukan pipa dan bagian baja tahan cuaca yang terbuka.
Cakupan dan Penerapan
BS 7668 berlaku untuk:
- Bagian berlubang struktur bergaris panas: bundar (CHS), persegi panjang (RHS) dan bujur sangkar (SHS)
- Mutu WR 355 saja
- Bagian yang dimaksudkan untuk digunakan di lingkungan terbuka di mana patina dapat terbentuk dan stabil tanpa pencelupan atau penguburan reguler
Standar tidak berlaku untuk:
- Bagian berlubang yang terbentuk dingin (tidak ada setara baja tahan cuaca dalam standar BS/EN untuk pembentukan dingin)
- Bagian berlubang yang digunakan di bawah tanah, terendam permanen, atau di lingkungan tertutup yang tidak berventilasi (patina tidak dapat terbentuk; tidak ada manfaat korosi)
- Produk datar baja tahan cuaca (dicakup oleh EN 10025-5, mutu S235W, S355W, S355WP, S355WD)
Cakupan Mutu
BS 7668 mendefinisikan satu mutu:
| Penunjukan Mutu | Jenis | Kelas Batas Leleh | Ketahanan Korosi |
|---|---|---|---|
| WR 355 | Bagian berlubang struktur tahan cuaca | 355 MPa | Ketahanan Korosi Atmosfer Ditingkatkan (EACR) |
Awalan "WR" menunjukkan Weathering Resistant (tahan cuaca). "355" adalah batas leleh nominal dalam MPa untuk t ≤ 16 mm, konsisten dengan S355 dalam sistem EN 10025.
Persyaratan Komposisi Kimia
Batas analisis sumur untuk Mutu WR 355 sesuai BS 7668:1994. Semua nilai dalam % berat maksimum kecuali jika rentang ditentukan.
| Elemen | Batas | Catatan |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0,16 maks | Mengontrol lassabilitas; C rendah mendukung kepatuhan CEV |
| Mangan (Mn) | 0,50–1,50 | Kontribusi kekuatan dan ketangguhan |
| Silikon (Si) | 0,10–0,50 | Deoksidasi; membantu adhesi patina |
| Fosfor (P) | 0,040 maks | Elemen promotor patina pada level rendah; dibatasi untuk menghindari kerapuhan |
| Belerang (S) | 0,040 maks | Dikendalikan untuk ketangguhan dan lassabilitas |
| Tembaga (Cu) | 0,25–0,55 | Elemen ketahanan cuaca primer — penghambatan elektrochemis dari pelarutan besi |
| Krom (Cr) | 0,40–0,80 | Mempromosikan lapisan dalam patina yang lengket |
| Nikel (Ni) | 0,12–0,65 | Menyempurnakan struktur patina, meningkatkan ketangguhan pada suhu rendah |
| Molibdenum (Mo) | 0,15 maks | Opsional; meningkatkan stabilitas patina di lingkungan industri |
| Vanadium (V) | 0,10 maks | Padu-seutas mikro opsional untuk kekuatan |
| Aluminium (Al) | 0,015 min | Penyempurnaan butir |
Setara Karbon (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,47 (t ≤ 16 mm)
Batas CEV memastikan lassabilitas tanpa pra-panas untuk sebagian besar ukuran bagian dan ketebalan praktis.
Sifat-Sifat Mekanis
Sifat ditentukan oleh ketebalan dinding nominal. Bagian berlubang bergaris panas sesuai BS 7668 harus memenuhi nilai minimum berikut:
| Properti | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — batas leleh min (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — kekuatan tarik (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — perpanjangan min % (L₀ = 5,65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Energi serap Charpy (−20 °C, memanjang) | 27 J min (rata-rata 3 spesimen) | 27 J | 27 J |
Sub-tingkat uji Charpy: WR 355 menentukan suhu uji −20 °C, setara dengan sub-tingkat J2 dalam terminologi EN 10025. Pengujian dilakukan sesuai EN ISO 148-1 pada spesimen memanjang. Minimum spesimen individual adalah 70% dari nilai rata-rata.
Persyaratan Uji Dampak
Pengujian dampak Charpy dengan takik-V adalah wajib untuk semua bahan WR 355:
| Parameter Uji | Persyaratan |
|---|---|
| Suhu Uji | −20 °C |
| Energi Serap Rata-Rata Minimum | 27 J (3 spesimen) |
| Energi Spesimen Individual Minimum | 19 J (≥ 70% minimum rata-rata) |
| Standar Uji | EN ISO 148-1 |
| Orientasi Spesimen | Memanjang |
Persyaratan dampak ditetapkan pada −20 °C untuk semua ketebalan; tidak ada opsi sub-tingkat JR (suhu ruangan) dalam BS 7668.
Pengujian Tambahan
Pengujian pelengkap berikut dapat dipanggil oleh referensi pesanan pembelian ke standar EN yang berlaku:
| Uji | Standar | Penerapan |
|---|---|---|
| Pemeriksaan Ultrasonik | EN 10160 | Simpul struktur kritis, bagian dinding tebal |
| Toleransi Dimensi dan Bagian | EN 10210-2 | Inspeksi Penerimaan |
| Kualitas Z (melalui ketebalan) | EN 10164 | Sambungan Las dalam Arah Z |
| Pelapukan Dipercepat (uji patina) | ASTM G101 atau setara | Verifikasi Indeks Ketahanan Korosi untuk Lingkungan yang Menantang |
Ketahanan Korosi dan Pembentukan Patina
Mekanisme perlindungan korosi WR 355 secara fundamental berbeda dari baja berlapis:
Proses pembentukan patina: Pada paparan awal, WR 355 berkarat dengan cara yang sama seperti baja karbon biasa. Selama 3–5 tahun paparan siklus basah-kering, penambahan tembaga, krom, dan nikel mendorong pembentukan lapisan dalam goethit (α-FeOOH) yang padat dan lengket antara permukaan baja dan lapisan karat luar. Lapisan dalam ini berfungsi sebagai penghalang difusi yang mengurangi laju korosi dengan faktor 3–8 dibandingkan dengan baja karbon biasa.
Indeks Korosi (I): ASTM G101 mendefinisikan indeks korosi untuk baja tahan cuaca:
I = 26,01(Cu) + 3,88(Ni) + 1,20(Cr) + 1,49(Si) + 17,28(P) − 7,29(Cu)(Ni) − 9,10(Ni)(P) − 33,39(Cu)²
WR 355 biasanya mencapai I ≥ 6,0, yang merupakan ambang batas untuk kinerja ketahanan cuaca yang menguntungkan di sebagian besar lingkungan atmosfer sedang.
Lingkungan di mana WR 355 berkinerja baik:
- Atmosfer pedesaan dan perkotaan (Kategori ISO 9223 C1–C3)
- Atmosfer industri dengan siklus basah-kering yang memadai
- Lokasi pesisir yang jauh dari semprotan garam laut (> 1–2 km dari semprotan laut)
Lingkungan di mana WR 355 tidak boleh digunakan tanpa lapisan:
- Zona semprotan laut langsung (korosi dipercepat klorida mencegah stabilisasi patina)
- Kondisi basah atau terkubur permanen (tidak ada siklus basah-kering; tidak ada stabilisasi patina)
- Celah tertutup dan detail penampungan air (kelembaban terperangkap menyebabkan korosi berkelanjutan)
- Lingkungan industri klorida tinggi (amonia, SO₂ di atas C4)
Khususnya untuk bagian berlubang, menyegel kedua ujung adalah kritis. Bagian berlubang terbuka menjebak kelembaban di dalam dan berkarat dari dalam; korosi internal tidak dihentikan oleh mekanisme ketahanan cuaca.
Penandaan UKCA vs CE
BS 7668 adalah standar produk BSI. Bagian berlubang yang diproduksi sesuai BS 7668 yang merupakan produk konstruksi di bawah CPR Inggris Raya memerlukan penandaan UKCA ketika ditempatkan di pasar Inggris Raya (setelah 1 Juli 2025). Rezim identik dengan yang dijelaskan untuk baja struktur BS EN 10025. DoP Inggris Raya harus mereferensikan BS 7668 dan menyebutkan badan yang disetujui UKAS yang bertanggung jawab untuk sertifikasi FPC (Sistem 2+).
Setara Antar-Standar
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / Lainnya |
|---|---|---|---|
| WR 355 (bagian berlubang) | S355W / S355WP (produk datar/panjang) | A588 Mutu A (setara Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 Tipe 1 (setara Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 Mutu B | — |
Corten A vs Corten B: Ini adalah nama merek dagang, bukan standar. "Corten A" kurang lebih sesuai dengan ASTM A242 / EN S235W — kekuatan lebih rendah, konten P lebih tinggi untuk patina. "Corten B" kurang lebih sesuai dengan ASTM A588 / EN S355W — kekuatan lebih tinggi, P lebih rendah, menambahkan Cr dan Ni. WR 355 dalam BS 7668 paling dekat dengan keluarga Corten B / A588 / S355W.
Peringatan ekuivalensi kunci:
- EN 10025-5 mencakup produk datar dan panjang; BS 7668 secara khusus bagian berlubang. Bagian berlubang berlabel "S355W" biasanya diproduksi sesuai EN 10025-5 digabung dengan EN 10210-1, bukan BS 7668.
- ASTM A588 memiliki batas leleh 345 MPa (50 ksi) vs 355 MPa untuk WR 355 — perbedaan kecil jarang bermakna dalam desain.
- Batas kimia untuk P dan Cu berbeda antara A588 dan WR 355; verifikasi komposisi aktual pada MTC sebelum substitusi.
Daftar Periksa Verifikasi MTC
Sertifikat uji pabrik yang sesuai untuk bahan BS 7668 WR 355 harus berisi:
| # | Bidang | Apa yang Diperiksa |
|---|---|---|
| 1 | Referensi Standar | "BS 7668:1994" |
| 2 | Mutu | "WR 355" |
| 3 | Jenis dan Dimensi Bagian | CHS/RHS/SHS dengan OD/lebar nominal × ketebalan dinding |
| 4 | Nomor Panas | Cocok dengan penandaan di ujung bagian |
| 5 | Analisis Kimia | Semua elemen dalam batas BS 7668; Cu 0,25–0,55%, Cr 0,40–0,80%, Ni 0,12–0,65% |
| 6 | CEV | ≤ 0,47 (t ≤ 16 mm) |
| 7 | Sifat Mekanis | ReH, Rm dan A% dalam persyaratan untuk ketebalan yang dinyatakan |
| 8 | Hasil Charpy | Hasil spesimen 3 pada −20 °C, rata-rata ≥ 27 J, tidak ada individual < 19 J |
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah BS 7668 WR 355 memerlukan lapisan pelindung?
Dalam lingkungan yang sesuai (pedesaan, perkotaan, atau industri ringan dengan siklus basah-kering), tidak ada lapisan yang diperlukan setelah patina menstabilkan. Patina itu sendiri menyediakan penghalang korosi jangka panjang. Namun, periode awal karat permukaan (penampilan serupa dengan baja karbon yang tidak dilindungi) berlangsung 2–5 tahun harus diterima. Di zona semprotan laut, lingkungan basah permanen, atau detail celah, lapisan masih diperlukan karena patina tidak dapat menstabilkan.
Apakah BS 7668 sama dengan baja Corten?
Corten adalah nama merek dagang (US Steel / ArcelorMittal) untuk baja tahan cuaca. Corten A kurang lebih sesuai dengan ASTM A242/EN S235W. Corten B kurang lebih sesuai dengan ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355. Istilah "Corten" banyak digunakan dalam konstruksi tetapi bukan sebutan standar — sertifikat uji pabrik harus mereferensikan standar aktual (BS 7668, EN 10025-5 atau ASTM A588) untuk kepatuhan spesifikasi.
Dapatkah bagian berlubang BS 7668 dilas tanpa pra-panas?
Untuk ketebalan hingga sekitar 25–30 mm, WR 355 biasanya dapat dilas tanpa pra-panas asalkan CEV ≤ 0,47% dan pembatasan sambungan tidak berlebihan. Pada ketebalan yang lebih besar atau pembatasan tinggi, pra-panas 75–125 °C direkomendasikan. Bahan konsumsi pengelasan harus disesuaikan dengan kimia baja tahan cuaca (mengandung tembaga atau khusus ditunjuk untuk pengelasan baja tahan cuaca) untuk mempertahankan mekanisme ketahanan korosi di zona las.
Mengapa bagian berlubang BS 7668 harus memiliki kedua ujung tersegel?
Lubang bor internal bagian berlubang tidak mengalami siklus basah-kering — kelembaban dapat masuk tetapi tidak mengering secara efisien. Tanpa siklus, mekanisme ketahanan cuaca tidak dapat membentuk patina yang stabil secara internal. Bagian berlubang yang tidak tersegel berkarat dari dalam dengan laju yang sama seperti baja karbon biasa, sering kali tidak terdeteksi sampai bagian kehilangan ketebalan dinding yang signifikan. BS 5950-1 dan panduan praktik terbaik dari BCSA merekomendasikan penyegelan kedua ujung sebelum pendirian untuk mencegah penetrasi kelembaban.
Berapa lama stabilisasi patina untuk WR 355 dalam iklim Inggris Raya?
Dalam iklim sedang Inggris Raya yang khas dengan polusi udara sedang (Kategori ISO 9223 C2–C3), patina pada WR 355 biasanya menstabilkan ke penampilan cokelat tua-ungu yang estetis konsisten dalam 3–5 tahun. Selama 1–2 tahun pertama, pewarnaan aliran cokelat dari permukaan yang berdekatan (beton, tembok bata, paving) harus diantisipasi dan dirancang dengan menyediakan jarak drainase yang memadai dan margin pewarnaan korban.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free