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BS 7668:1994 は WR 355 グレードを規定しています — 標準内の唯一のグレード — 熱間ホロー断面構造用の溶接可能な耐候性鋼です。WR 355 は銅-クロム-ニッケル合金添加を使用して、安定した、接着性の高い赤錆層を形成し、さらなる大気腐食を大幅に低減し、多くの露出環境での保護コーティングの必要性を排除します。降伏強度は t ≤ 16 mm に対して最小 355 MPa です。
BS 7668:1994 は増強大気腐食抵抗性を備えた熱間ホロー断面溶接構造用鋼の BSI 標準です — 一般的には耐候性鋼と呼ばれています。標準は単一グレード WR 355 を規定しており、これは 355 MPa の降伏強度等級に対応し、露出表面に堅牢に接着した自己密閉赤錆層の形成を促進する定義された銅、クロムおよびニッケル添加物化学成分を有しています。
BS 7668 は EN 10025-5（耐候性鋼の平板および長形製品を対象）のホロー断面対応規格です。熱間ホロー断面の一般納入条件について EN 10210-1 を参照しています。標準は BSI により維持され、露出耐候性鋼管および断面を指定する英国の建築家および構造技術者の参照規格として機能し続けています。
適用範囲及び適用性
BS 7668 は以下に適用されます:
- 熱間ホロー構造用断面：円形 (CHS)、矩形 (RHS)、正方形 (SHS)
- WR 355 グレードのみ
- 赤錆層が形成され、定期的な浸漬または埋設なしに安定化される露出環境での使用が意図された断面
標準は以下には適用されません:
- 冷間成形ホロー断面（BS/EN 冷間成形標準における耐候性鋼当量なし）
- 地中使用、永久浸漬、または密閉非通気環境で使用されるホロー断面（赤錆層形成不可；防食利点なし）
- 耐候性鋼平板製品（EN 10025-5 で対象、グレード S235W、S355W、S355WP、S355WD）
グレード範囲
BS 7668 は単一グレードを定義しています:
| グレード名 | タイプ | 降伏等級 | 腐食抵抗性 |
|---|---|---|---|
| WR 355 | 耐候性構造ホロー断面 | 355 MPa | 増強大気腐食抵抗性 (EACR) |
「WR」接頭辞はWeathering Resistant（耐候性）を示します。「355」は t ≤ 16 mm での公称降伏強度（MPa）で、EN 10025 システムの S355 と一致しています。
化学成分要求事項
BS 7668:1994 に従う WR 355 グレードのラドル分析限界。すべての値は wt% 最大（範囲が規定される場合を除く）。
| 元素 | 限界 | 注釈 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.16 max | 溶接性を制御；低 C は CEV 適合性をサポート |
| マンガン (Mn) | 0.50–1.50 | 強度と靭性への寄与 |
| シリコン (Si) | 0.10–0.50 | 脱酸；赤錆層接着性をサポート |
| リン (P) | 0.040 max | 低レベルでの赤錆層促進元素；脆性回避のため制限 |
| 硫黄 (S) | 0.040 max | 靭性及び溶接性制御 |
| 銅 (Cu) | 0.25–0.55 | 主要耐候元素 — 鉄溶解の電気化学的遅延 |
| クロム (Cr) | 0.40–0.80 | 赤錆層の接着性内層を促進 |
| ニッケル (Ni) | 0.12–0.65 | 赤錆層構造の精密化、低温靭性改善 |
| モリブデン (Mo) | 0.15 max | オプション；産業環境での赤錆層安定性改善 |
| バナジウム (V) | 0.10 max | 強度向けオプション微量合金化 |
| アルミニウム (Al) | 0.015 min | 結晶粒微細化 |
炭素当量 (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm)
CEV 限界は大多数の実用的な断面サイズおよび厚さに対して予熱なし溶接性を保証しています。
機械的性質
性質は公称壁厚により指定されています。BS 7668 の熱間ホロー断面は以下の最小値を満たす必要があります:
| 性質 | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — 降伏強度最小値 (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — 引張強度 (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — 伸び最小値 % (L₀ = 5.65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Charpy 吸収エネルギー (−20 °C、縦方向) | 27 J min (3-試験片平均) | 27 J | 27 J |
Charpy 試験副グレード：WR 355 は**−20 °C** 試験温度を規定しています（EN 10025 用語の J2 副グレード相当）。試験は縦方向試験片で EN ISO 148-1 に従い実施されます。個別試験片最小値は平均値の 70% です。
衝撃試験要求事項
すべての WR 355 材料に対して Charpy V-ノッチ衝撃試験は強制です:
| 試験パラメータ | 要求事項 |
|---|---|
| 試験温度 | −20 °C |
| 最小平均吸収エネルギー | 27 J (3 試験片) |
| 最小個別試験片エネルギー | 19 J (≥ 平均最小値の 70%) |
| 試験標準 | EN ISO 148-1 |
| 試験片向き | 縦方向 |
衝撃要求事項はすべての厚さに対して −20 °C で固定されています。BS 7668 内に JR（室温）副グレードオプションはありません。
追加試験
以下の補助試験は該当する EN 規格への購買注文参照により呼び出される場合があります:
| 試験 | 標準 | 適用 |
|---|---|---|
| 超音波検査 | EN 10160 | 重要構造ノード、厚壁断面 |
| 寸法及び断面公差 | EN 10210-2 | 受け入れ検査 |
| Z-品質（板厚方向） | EN 10164 | Z 方向溶接接合部 |
| 促進風化（赤錆層試験） | ASTM G101 又は同等 | 困難な環境における腐食抵抗指数検証 |
腐食抵抗性及び赤錆層形成
WR 355 の腐食保護メカニズムはコーティング鋼とは根本的に異なっています:
赤錆層形成プロセス：初期露出時、WR 355 は普通炭素鋼と同じ方法で腐食します。3–5 年間の周期的な湿潤乾燥露出により、銅、クロム、ニッケル添加物は鋼表面と外部赤錆層の間に密で堅牢に接着したゲーサイト (α-FeOOH) 内層の形成を促進します。この内層は拡散障壁として機能し、普通炭素鋼比で 3–8 倍の腐食速度低減を実現します。
腐食指数 (I)：ASTM G101 は耐候性鋼の腐食指数を定義しています:
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 は典型的に I ≥ 6.0 を達成しており、これは大多数の温帯大気環境における有利な耐候性能の閾値です。
WR 355 が良好に性能を発揮する環境:
- 農村及び都市大気 (ISO 9223 カテゴリ C1–C3)
- 適切な湿潤乾燥循環を備えた産業大気
- 海塩飛沫から離れた沿岸位置 (海塩飛沫から > 1–2 km)
コーティング없이 WR 355 を使用すべきでない環境:
- 直接海洋飛沫帯（塩化物加速腐食が赤錆層安定化を防止）
- 永続湿潤又は埋設条件（湿潤乾燥循環なし；赤錆層安定化なし）
- 密閉隙間及び水溜まり詳細部（トラップ湿気が継続腐食を引き起こす）
- 高塩化物産業環境（アンモニア、SO₂ C4 超過）
ホロー断面特に、両端の密閉が重要です。開放式ホロー断面は内部に湿気をトラップし、内部から腐食します。内部腐食は耐候性メカニズムにより阻害されません。
UKCA vs CE マーキング
BS 7668 は BSI 製品規格です。BS 7668 に従って製造されたホロー断面が英国 CPR の下の建設製品である場合、2025 年 7 月 1 日以降グレートブリテン市場に流通させる際に UKCA マーキングが必要です。体制は BS EN 10025 構造鋼について記載されているものと同一です。英国 DoP は BS 7668 を参照し、FPC 認証 (システム 2+) を担当する UKAS 承認機関の名称を指定する必要があります。
クロス規格当量
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / 他 |
|---|---|---|---|
| WR 355 (ホロー断面) | S355W / S355WP (平板/長形製品) | A588 グレード A (Corten B 当量) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 タイプ 1 (Corten A 当量) | — |
| — | S355WD | A588 グレード B | — |
Corten A vs Corten B：これらは商標名であり、規格ではありません。「Corten A」はおおよそ ASTM A242 / EN S235W に対応します — 低強度、赤錆層形成用高 P 含有。「Corten B」はおおよそ ASTM A588 / EN S355W に対応します — 高強度、低 P、Cr 及び Ni 添加。BS 7668 の WR 355 は Corten B / A588 / S355W ファミリーに最も近いです。
主要な当量性注意点:
- EN 10025-5 は平板及び長形製品を対象としています。BS 7668 は特にホロー断面です。「S355W」とラベル付けされたホロー断面は典型的には BS 7668 ではなく EN 10025-5 と EN 10210-1 組合せで製造されます。
- ASTM A588 の降伏強度は WR 355 の 355 MPa vs 345 MPa (50 ksi) です — 設計において殆ど有意でない軽微な差異です。
- P 及び Cu の化学限界は A588 と WR 355 の間で異なります。代替前に MTC での実際の組成を確認してください。
MTC 検証チェックリスト
BS 7668 WR 355 材料に対する適合ミルテスト証明書は以下を含むべきです:
| # | フィールド | 確認事項 |
|---|---|---|
| 1 | 規格参照 | "BS 7668:1994" |
| 2 | グレード | "WR 355" |
| 3 | 断面タイプ及び寸法 | 公称 OD/幅 × 壁厚を備えた CHS/RHS/SHS |
| 4 | ヒート番号 | 断面端部のマーキングと一致 |
| 5 | 化学分析 | すべての元素が BS 7668 限界内；Cu 0.25–0.55%、Cr 0.40–0.80%、Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm) |
| 7 | 機械的性質 | 宣言厚さの要求事項内の ReH、Rm 及び A% |
| 8 | Charpy 結果 | −20 °C での 3-試験片結果、平均値 ≥ 27 J、個別値 < 19 J なし |
よくある質問
BS 7668 WR 355 は保護コーティングが必要ですか?
適切な環境（湿潤乾燥循環を備えた農村、都市または軽工業）では、赤錆層が安定化すればコーティングは不要です。赤錆層自体が長期腐食障壁を提供します。ただし、表面腐食の初期期間（未保護炭素鋼に類似した外観）が 2–5 年続く必要性を受け入れる必要があります。海洋飛沫帯、永続湿潤環境、又は隙間詳細部ではコーティングが仍ど必要です、赤錆層が安定化できないためです。
BS 7668 は Corten 鋼と同じですか?
Corten は耐候性鋼の商標名（U.S. Steel / ArcelorMittal）です。Corten A はおおよそ ASTM A242/EN S235W に対応します。Corten B はおおよそ ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355 に対応します。「Corten」用語は建設で広く使用されていますが、標準指定ではありません — ミルテスト証明書は規格適合のため実際の規格（BS 7668、EN 10025-5 又は ASTM A588）を参照する必要があります。
BS 7668 ホロー断面は予熱なしで溶接できますか?
約 25–30 mm までの厚さに対して、CEV ≤ 0.47% であり接合拘束が過剰でない場合、WR 355 は典型的には予熱なしで溶接できます。より大きな厚さまたは高拘束下では、75–125 °C の予熱が推奨されます。溶接消耗資材は耐候性鋼化学成分（銅含有又は耐候性鋼溶接用に特別指定）に合わせる必要があり、溶接区域での腐食抵抗性メカニズムを維持します。
BS 7668 ホロー断面が両端密閉される必要があるのはなぜですか?
ホロー断面の内部孔は湿潤乾燥循環を受けません — 湿気は進入可能ですが、効率的に乾燥できません。循環がない場合、耐候性メカニズムは内部で安定赤錆層を形成できません。密閉されないホロー断面は普通炭素鋼と同じ速度で内部から腐食し、断面が有意な壁厚を喪失するまで発見されないことが多いです。BS 5950-1 及び BCSA からの良好実践ガイダンスは、湿気侵入を防止するため設立前に両端を密閉することを推奨しています。
英国気候における WR 355 の赤錆層安定化時間は?
中程度の大気汚染（ISO 9223 カテゴリ C2–C3）を備えた典型的な英国温帯気候では、WR 355 上の赤錆層は典型的には 3–5 年以内に美観的に一貫した深褐色-紫色の外観に安定化します。最初の 1–2 年間、隣接する表面（コンクリート、石造、舗装）の茶色流出着色は予期すべきであり、適切な排水間隔及び牲畜着色手当を提供することで設計される必要があります。
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