Szybka Odpowiedź
Quick Answer
BS 7668:1994 określa gatunek WR 355 — jedynego gatunku normy — spawalną stalą odporną na korozję atmosferyczną do walcowanych na gorąco przekrojów tubowych konstrukcyjnych. WR 355 wykorzystuje dodatki stopowe miedź-chrom-nikiel do tworzenia stabilnej, przyczepnej patyny, która znacznie spowalnia dalszą korozję atmosferyczną, eliminując potrzebę powłok ochronnych w wielu aplikacjach na wolnym powietrzu. Granica plastyczności wynosi minimum 355 MPa dla t ≤ 16 mm.
BS 7668:1994 to norma BSI dla stal konstrukcyjna spawalna w postaci walcowanych na gorąco przekrojów tubowych o zwiększonej odporności na korozję atmosferyczną — potocznie zwana stalą odporną na korozję atmosferyczną. Norma określa jeden gatunek, WR 355, który odpowiada klasie granicy plastyczności 355 MPa ze zdefiniowaną chemią dodatków miedzi, chromu i niklu, które sprzyjają tworzeniu się gęstej, przyczepnej patyny na odsłoniętej powierzchni.
BS 7668 to odpowiednik dla przekrojów tubowych normy EN 10025-5 (która obejmuje produkty płaskie i długie ze stali odpornej na korozję atmosferyczną). Odwołuje się do EN 10210-1 dla ogólnych warunków dostawy walcowanych na gorąco przekrojów tubowych. Norma jest utrzymywana przez BSI i pozostaje normą odniesienia dla architektów i inżynierów konstruktorów z Wielkiej Brytanii, którzy projektują odsłonięte rury i przekroje tubowe ze stali odpornej na korozję atmosferyczną.
Zakres i Zastosowanie
BS 7668 ma zastosowanie do:
- Walcowanych na gorąco przekrojów tubowych konstrukcyjnych: okrągłych (CHS), prostokątnych (RHS) i kwadratowych (SHS)
- Tylko gatunek WR 355
- Przekrojów przeznaczonych do użytku w warunkach odsłonięcia, gdzie patyna może się tworzyć i stabilizować bez regularnego zanurzania lub zakopania
Norma nie ma zastosowania do:
- Zimnogiętych przekrojów tubowych (brak odpowiednika stali odpornej na korozję atmosferyczną w normach BS/EN dla gięcia na zimno)
- Przekrojów tubowych używanych pod ziemią, stale zatopionych lub w zamkniętych środowiskach bez wentylacji (patyna nie może się tworzyć; brak korzyści przeciwkorozyjnych)
- Produktów płaskich ze stali odpornej na korozję atmosferyczną (obejmowane normą EN 10025-5, gatunki S235W, S355W, S355WP, S355WD)
Zakres Gatunków
BS 7668 definiuje jeden gatunek:
| Oznaczenie Gatunku | Typ | Klasa Granicy Plastyczności | Odporność na Korozję |
|---|---|---|---|
| WR 355 | Przekrój tubowy konstrukcyjny odporny na korozję atmosferyczną | 355 MPa | Zwiększona Odporność na Korozję Atmosferyczną (EACR) |
Prefiks "WR" oznacza Weathering Resistant (odporność na warunki atmosferyczne). "355" to nominalna granica plastyczności w MPa dla t ≤ 16 mm, zgodna z S355 w systemie EN 10025.
Wymagania dotyczące Składu Chemicznego
Limity analizy z pieca do gatunku WR 355 zgodnie z BS 7668:1994. Wszystkie wartości w % masowych maksimalnie, jeśli nie podano zakresu.
| Element | Limit | Uwagi |
|---|---|---|
| Węgiel (C) | 0,16 maks | Kontroluje spawalność; niski C wspiera zgodność CEV |
| Mangan (Mn) | 0,50–1,50 | Wkład w wytrzymałość i udarność |
| Krzemów (Si) | 0,10–0,50 | Deoksydacja; wspomaga przyczepność patyny |
| Fosfor (P) | 0,040 maks | Element wspierający tworzenie patyny na niskich poziomach; ograniczony aby uniknąć kruchości |
| Siarką (S) | 0,040 maks | Kontrolowany dla udarności i spawalności |
| Miedź (Cu) | 0,25–0,55 | Podstawowy element odporności na korozję atmosferyczną — spowolnienie elektrochemiczne rozpuszczania się żelaza |
| Chrom (Cr) | 0,40–0,80 | Promuje przyczepną warstwę wewnętrzną patyny |
| Nikiel (Ni) | 0,12–0,65 | Udoskonala strukturę patyny, poprawia udarność w niskiej temperaturze |
| Molibden (Mo) | 0,15 maks | Opcjonalnie; poprawia stabilność patyny w środowiskach przemysłowych |
| Wanad (V) | 0,10 maks | Opcjonalne mikrolegowanie dla wytrzymałości |
| Aluminium (Al) | 0,015 min | Ufinienie ziarna |
Równoważnik Węgla (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,47 (t ≤ 16 mm)
Limit CEV zapewnia spawalność bez wstępnego podgrzewania dla większości praktycznych rozmiarów i grubości przekrojów.
Właściwości Mechaniczne
Właściwości są określone dla nominalnej grubości ścianki. Walcowane na gorąco przekroje tubowe zgodnie z BS 7668 muszą spełniać następujące wartości minimalne:
| Właściwość | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — granica plastyczności min (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — wydłużenie min % (L₀ = 5,65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Energia pochłonięta Charpy'ego (−20 °C, wzdłużnie) | 27 J min (średnia 3 próbek) | 27 J | 27 J |
Podgatunek testu Charpy'ego: WR 355 określa temperaturę testu −20 °C, równoważną podgatunkowi J2 w terminologii EN 10025. Test przeprowadzany jest zgodnie z EN ISO 148-1 na próbce wzdłużnej. Minimum pojedynczej próbki wynosi 70% wartości średniej.
Wymagania Testów Udarności
Test udarności Charpy'ego z nacięciem V jest obowiązkowy dla całego materiału WR 355:
| Parametr Testu | Wymaganie |
|---|---|
| Temperatura Testu | −20 °C |
| Minimalna średnia energia pochłonięta | 27 J (3 próbki) |
| Minimalna energia pojedynczej próbki | 19 J (≥ 70% minimum średniego) |
| Standard Testu | EN ISO 148-1 |
| Orientacja Próbki | Wzdłużnie |
Wymaganie udarności jest ustalone na −20 °C dla wszystkich grubości; brak opcji podgatunku JR (temperatura pokojowa) w BS 7668.
Testy Dodatkowe
Poniższe testy pomocnicze mogą być wymagane poprzez odniesienie zamówienia zakupu do odpowiedniej normy EN:
| Test | Standard | Zastosowanie |
|---|---|---|
| Badanie Ultradźwiękowe | EN 10160 | Krytyczne węzły strukturalne, przekroje o grubej ściance |
| Tolerancje Wymiarowe i Przekrojowe | EN 10210-2 | Inspekcja Odbiornicza |
| Jakość Z (przez grubość) | EN 10164 | Połączenia Spawane w Kierunku Z |
| Przyspieszone Wietrzenie (test patyny) | ASTM G101 lub równoważny | Weryfikacja Indeksu Odporności na Korozję dla Wymagających Środowisk |
Odporność na Korozję i Tworzenie się Patyny
Mechanizm ochrony przed korozją WR 355 fundamentalnie różni się od stali powłokowanych:
Proces tworzenia się patyny: Podczas początkowego ekspozycji WR 355 rdzewieję w taki sam sposób jak stal zwykła. Przez 3–5 lat cyklicznej ekspozycji wilgotno-suchej dodatki miedzi, chromu i niklu promują tworzenie się gęstej, przyczepnej warstwy wewnętrznej getytu (α-FeOOH) między powierzchnią stali a zewnętrzną warstwą rdzy. Ta warstwa wewnętrzna działa jako bariera dyfuzji zmniejszająca szybkość korozji o współczynnik 3–8 w porównaniu ze zwykłą stalą.
Indeks Korozji (I): ASTM G101 definiuje indeks korozji dla stali odpornych na korozję atmosferyczną:
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 zazwyczaj osiąga I ≥ 6,0, co jest progiem dla korzystnych właściwości odporności na warunki atmosferyczne w większości pośledniej klimatów.
Środowiska, w których WR 355 działa dobrze:
- Atmosfery wiejskie i miejskie (Kategorie ISO 9223 C1–C3)
- Atmosfery przemysłowe z odpowiednim cyklem wilgotno-suchym
- Lokalizacje przybrzeżne z dala od rozpylania soli morskiej (> 1–2 km od rozpylania)
Środowiska, w których WR 355 nie powinien być stosowany bez powłok:
- Strefy rozpylania morskiego (przyspieszana korozja chlorkami uniemożliwia stabilizację patyny)
- Warunki trwale wilgotne lub zakopane (brak cyklu wilgotno-suchego; brak stabilizacji patyny)
- Zamknięte pęknięcia i szczegóły zatrzymujące wodę (zatrzymana wilgoć powoduje ciągłą korozję)
- Środowiska przemysłowe o wysokiej zawartości chlorków (amoniak, SO₂ powyżej C4)
Szczególnie dla przekrojów tubowych, uszczelnienie obu końców jest krytyczne. Odsłonięte przekroje tubowe zatrzymują wilgoć wewnętrznie i rdzewieją od wewnątrz; korozja wewnętrzna nie jest zatrzymana przez mechanizm odporności na warunki atmosferyczne.
Znakowanie UKCA vs CE
BS 7668 to norma produktu BSI. Przekroje tubowe wytwarzane zgodnie z BS 7668, które są produktami budowlanymi zgodnie z brytyjskim CPR, wymagają znakowania UKCA w momencie wprowadzenia na rynek Wielkiej Brytanii (po 1 lipca 2025 r.). Reżim jest identyczny z opisanym dla stali konstrukcyjnej BS EN 10025. Deklaracja Właściwości Wielkiej Brytanii musi odwoływać się do BS 7668 i wskazać zatwierdzony przez UKAS podmiot odpowiedzialny za certyfikację FPC (System 2+).
Odpowiedniki Między Normami
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / Inne |
|---|---|---|---|
| WR 355 (przekrój tubowy) | S355W / S355WP (produkty płaskie/długie) | A588 Klasa A (odpowiednik Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 Typ 1 (odpowiednik Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 Klasa B | — |
Corten A vs Corten B: To są nazwy handlowe, a nie normy. "Corten A" odpowiada w przybliżeniu ASTM A242 / EN S235W — niższa wytrzymałość, wyższa zawartość P dla patyny. "Corten B" odpowiada w przybliżeniu ASTM A588 / EN S355W — wyższa wytrzymałość, niższy P, dodaje Cr i Ni. WR 355 w BS 7668 jest najbliższy rodzinie Corten B / A588 / S355W.
Kluczowe zastrzeżenia dotyczące równoważności:
- EN 10025-5 obejmuje produkty płaskie i długie; BS 7668 dotyczy specjalnie przekrojów tubowych. Przekrój tubowy oznakowany jako "S355W" jest zazwyczaj wytwarzany zgodnie z EN 10025-5 połączony z EN 10210-1, a nie BS 7668.
- ASTM A588 ma granicę plastyczności 345 MPa (50 ksi) w porównaniu z 355 MPa dla WR 355 — niewielka różnica rzadko znacząca w projektowaniu.
- Limity chemiczne dla P i Cu różnią się między A588 i WR 355; sprawdź rzeczywiste składy na zaświadczeniu MTC przed zastąpieniem.
Lista Kontrolna MTC
Zaświadczenie o badaniach walcowni zgodne dla materiału BS 7668 WR 355 powinno zawierać:
| # | Pole | Co Sprawdzić |
|---|---|---|
| 1 | Odniesienie do Normy | "BS 7668:1994" |
| 2 | Gatunek | "WR 355" |
| 3 | Typ i Wymiary Przekroju | CHS/RHS/SHS z nominalnym OD/szerokością × grubością ścianki |
| 4 | Numer Trawienia | Odpowiada oznaczeniu na końcach przekroju |
| 5 | Analiza Chemiczna | Wszystkie elementy w granicach 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 | Właściwości Mechaniczne | ReH, Rm i A% w granicach wymagań dla określonej grubości |
| 8 | Wyniki Charpy'ego | Wyniki 3-próbek w −20 °C, średnia ≥ 27 J, żadna pojedyncza < 19 J |
Najczęściej Zadawane Pytania
Czy BS 7668 WR 355 wymaga powłoki ochronnej?
W odpowiednich warunkach (wiejskich, miejskich lub lekko przemysłowych z cyklem wilgotno-suchym), żadna powłoka nie jest wymagana po stabilizacji patyny. Sama patyna zapewnia barierę przeciwkorozyjną długoterminową. Jednak początkowy okres rdzewienia powierzchni (wygląd podobny do niezabezpieczonej stali zwykłej) trwający 2–5 lat musi być akceptowany. W strefach rozpylania morskiego, trwale wilgotnych warunkach lub szczegółach pęknięć, powłoki są wciąż potrzebne, ponieważ patyna nie może się stabilizować.
Czy BS 7668 to to samo co stal Corten?
Corten to nazwa handlowa (US Steel / ArcelorMittal) dla stali odpornych na korozję atmosferyczną. Corten A odpowiada w przybliżeniu ASTM A242/EN S235W. Corten B odpowiada w przybliżeniu ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355. Termin "Corten" jest szeroko używany w budownictwie, ale nie jest standardowym oznaczeniem — zaświadczenie o badaniach walcowni musi odwoływać się do rzeczywistej normy (BS 7668, EN 10025-5 lub ASTM A588) dla zgodności ze specyfikacją.
Czy przekroje tubowe BS 7668 mogą być spawane bez wstępnego podgrzewania?
Dla grubości do około 25–30 mm, WR 355 zazwyczaj może być spawana bez wstępnego podgrzewania, o ile CEV ≤ 0,47% i ograniczenie połączenia nie jest nadmierne. Przy większych grubościach lub pod wysokim ograniczeniem, zalecane jest wstępne podgrzanie 75–125 °C. Materiały spawalnicze muszą być dobrane do chemii stali odpornej na korozję atmosferyczną (zawierające miedź lub specjalnie wyznaczone do spawania stali odpornej na korozję atmosferyczną), aby zachować mechanizm odporności na korozję w strefie spawu.
Dlaczego przekroje tubowe BS 7668 muszą mieć uszczelnione oba końce?
Górny otwór przekroju tubowego nie doświadcza cyklu wilgotno-suchego — wilgoć może wejść, ale nie wysycha efektywnie. Bez cyklu mechanizm odporności na warunki atmosferyczne nie może tworzyć stabilnej patyny wewnętrznie. Nieuszczelnione przekroje tubowe rdzewieją od wewnątrz w takim samym tempie jak zwykła stal, często niewydetektowane aż do utraty znacznej grubości ścianki. BS 5950-1 i wytyczne najlepszych praktyk od BCSA rekomendują uszczelnienie obu końców przed montażem, aby zapobiec wnikaniu wilgoci.
Jaki jest czas stabilizacji patyny dla WR 355 w klimacie brytyjskim?
W typowym umiarkowanym klimacie brytyjskim z umiarkowanym zanieczyszczeniem powietrza (Kategoria ISO 9223 C2–C3), patyna na WR 355 zazwyczaj stabilizuje się do estetycznie konsekwentnego wyglądu ciemnobrązowo-purpurowego w ciągu 3–5 lat. Podczas pierwszych 1–2 lat, plamienie spływu brązowego na sąsiadujących powierzchniach (beton, murowana, utwardzanie) powinno być przewidziane i zaprojektowane poprzez zapewnienie odpowiedniej luki drażaży i marż plamienia ofiarniczego.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free