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Quick Answer
BS 7668:1994 especifica o Grau WR 355 — o único grau da norma — um aço resistente ao intemperismo soldável para seções vazadas estruturais laminadas a quente. WR 355 utiliza adição de liga cobre-cromo-níquel para formar uma pátina estável e aderente que retarda significativamente a corrosão atmosférica adicional, eliminando a necessidade de revestimentos protetores em muitas aplicações expostas. O limite de escoamento é 355 MPa mínimo para t ≤ 16 mm.
BS 7668:1994 é a norma BSI para aço estrutural soldável em forma de seções vazadas laminadas a quente com resistência aprimorada à corrosão atmosférica — comumente conhecido como aço resistente ao intemperismo. A norma especifica um único grau, WR 355, que corresponde a uma classe de limite de escoamento de 355 MPa com uma química definida de adições de cobre, cromo e níquel que promovem a formação de uma pátina densa, aderente e autosseletante na superfície exposta.
BS 7668 é o equivalente de seção vazada de EN 10025-5 (que cobre produtos planos e compridos em aço resistente ao intemperismo). Referencia EN 10210-1 para as condições gerais de entrega de seções vazadas laminadas a quente. A norma é mantida por BSI e permanece como referência para arquitetos e engenheiros estruturais do Reino Unido que especificam tubos e seções de aço resistente ao intemperismo expostos.
Escopo e Aplicabilidade
BS 7668 aplica-se a:
- Seções vazadas estruturais laminadas a quente: circular (CHS), retangular (RHS) e quadrada (SHS)
- Apenas Grau WR 355
- Seções destinadas ao uso em ambientes expostos onde a pátina possa se formar e estabilizar sem imersão regular ou sepultamento
A norma não se aplica a:
- Seções vazadas conformadas a frio (nenhum equivalente de aço resistente ao intemperismo em normas BS/EN para conformação a frio)
- Seções vazadas usadas sob terra, permanentemente submersas ou em ambientes fechados não aerados (pátina não pode se formar; nenhum benefício anticorrosão)
- Produtos planos em aço resistente ao intemperismo (cobertos por EN 10025-5, graus S235W, S355W, S355WP, S355WD)
Cobertura de Graus
BS 7668 define um único grau:
| Designação de Grau | Tipo | Classe de Limite de Escoamento | Resistência à Corrosão |
|---|---|---|---|
| WR 355 | Seção vazada estrutural resistente ao intemperismo | 355 MPa | Resistência Aprimorada à Corrosão Atmosférica (EACR) |
O prefixo "WR" indica Weathering Resistant (resistência ao intemperismo). "355" é o limite de escoamento nominal em MPa para t ≤ 16 mm, consistente com S355 no sistema EN 10025.
Requisitos de Composição Química
Limites de análise em forno para Grau WR 355 conforme BS 7668:1994. Todos os valores em % em peso máximo, salvo indicado um intervalo.
| Elemento | Limite | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,16 máx | Controla soldabilidade; C baixo suporta conformidade CEV |
| Manganês (Mn) | 0,50–1,50 | Contribuição de resistência e tenacidade |
| Silício (Si) | 0,10–0,50 | Desoxidação; auxilia aderência da pátina |
| Fósforo (P) | 0,040 máx | Elemento promotor de pátina em níveis baixos; limitado para evitar fragilidade |
| Enxofre (S) | 0,040 máx | Controlado para tenacidade e soldabilidade |
| Cobre (Cu) | 0,25–0,55 | Elemento primário de resistência ao intemperismo — retardo eletroquímico da dissolução de ferro |
| Cromo (Cr) | 0,40–0,80 | Promove camada interna aderente da pátina |
| Níquel (Ni) | 0,12–0,65 | Refina estrutura da pátina, melhora tenacidade em baixa temperatura |
| Molibdênio (Mo) | 0,15 máx | Opcional; melhora estabilidade da pátina em ambientes industriais |
| Vanádio (V) | 0,10 máx | Microligação opcional para resistência |
| Alumínio (Al) | 0,015 mín | Refino de grão |
Equivalente de Carbono (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,47 (t ≤ 16 mm)
O limite CEV garante soldabilidade sem pré-aquecimento para a maioria dos tamanhos de seção e espessuras práticos.
Propriedades Mecânicas
Propriedades são especificadas por espessura nominal de parede. Seções vazadas laminadas a quente conforme BS 7668 devem atender aos seguintes valores mínimos:
| Propriedade | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — limite de escoamento mín (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — resistência à tração (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — alongamento mín % (L₀ = 5,65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Energia absorvida Charpy (−20 °C, longitudinal) | 27 J mín (média 3 corpos de prova) | 27 J | 27 J |
Subgrau de teste Charpy: WR 355 especifica temperatura de teste de −20 °C, equivalente ao subgrau J2 na terminologia EN 10025. O teste é realizado conforme EN ISO 148-1 em corpo de prova longitudinal. Mínimo de corpo de prova individual é 70% do valor médio.
Requisitos de Teste de Impacto
Teste de impacto Charpy com entalhe V é obrigatório para todo material WR 355:
| Parâmetro de Teste | Requisito |
|---|---|
| Temperatura de Teste | −20 °C |
| Energia Absorvida Média Mínima | 27 J (3 corpos de prova) |
| Energia Mínima de Corpo de Prova Individual | 19 J (≥ 70% da média mínima) |
| Norma de Teste | EN ISO 148-1 |
| Orientação do Corpo de Prova | Longitudinal |
Requisito de impacto é fixo em −20 °C para todas as espessuras; não há opção de subgrau JR (temperatura ambiente) dentro de BS 7668.
Testes Adicionais
Os seguintes testes complementares podem ser invocados pela referência de ordem de compra à norma EN aplicável:
| Teste | Norma | Aplicação |
|---|---|---|
| Exame Ultrassônico | EN 10160 | Nós estruturais críticos, seções de parede grossa |
| Tolerâncias Dimensionais e de Seção | EN 10210-2 | Inspeção de Recebimento |
| Qualidade Z (através da espessura) | EN 10164 | Conexões Soldadas em Direção Z |
| Intemperismo Acelerado (teste de pátina) | ASTM G101 ou equivalente | Verificação do Índice de Resistência à Corrosão para Ambientes Desafiadores |
Resistência à Corrosão e Formação de Pátina
O mecanismo de proteção contra corrosão de WR 355 difere fundamentalmente dos aços revestidos:
Processo de formação de pátina: Na exposição inicial, WR 355 enferruja do mesmo modo que aço carbono. Durante 3–5 anos de exposição cíclica úmida-seca, adições de cobre, cromo e níquel promovem formação de camada interna densa e aderente de goethita (α-FeOOH) entre superfície do aço e camada de ferrugem externa. Esta camada interna funciona como barreira de difusão que reduz taxa de corrosão por fator de 3–8 em comparação com aço carbono comum.
Índice de Corrosão (I): ASTM G101 define índice de corrosão para aços resistentes ao intemperismo:
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 tipicamente alcança I ≥ 6,0, que é limiar para desempenho vantajoso de resistência ao intemperismo na maioria dos ambientes atmosféricos temperados.
Ambientes onde WR 355 funciona bem:
- Atmosferas rurais e urbanas (Categorias ISO 9223 C1–C3)
- Atmosferas industriais com ciclo úmido-seco adequado
- Locais costeiros afastados de névoa salina (> 1–2 km de névoa salina marinha)
Ambientes onde WR 355 não deve ser usado sem revestimentos:
- Zonas de respingo marinho direto (corrosão acelerada por cloreto impede estabilização de pátina)
- Condições permanentemente úmidas ou enterradas (sem ciclo úmido-seco; sem estabilização de pátina)
- Fissuras fechadas e detalhes com acúmulo de água (umidade retida causa corrosão contínua)
- Ambientes industriais de alto cloreto (amônia, SO₂ acima de C4)
Para seções vazadas especificamente, vedação de ambas extremidades é crítica. Seções vazadas abertas retêm umidade internamente e corroem de dentro; corrosão interna não é detida pelo mecanismo de resistência ao intemperismo.
Marcação UKCA vs CE
BS 7668 é uma norma de produto BSI. Seções vazadas fabricadas conforme BS 7668 que são produtos de construção sob CPR do Reino Unido requerem marcação UKCA quando colocadas no mercado da Grã-Bretanha (após 1º de julho de 2025). O regime é idêntico ao descrito para aço estrutural BS EN 10025. DoP do Reino Unido deve referenciar BS 7668 e nomear órgão aprovado por UKAS responsável por certificação FPC (Sistema 2+).
Equivalentes Entre Normas
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / Outro |
|---|---|---|---|
| WR 355 (seção vazada) | S355W / S355WP (produtos planos/compridos) | A588 Grau A (equivalente Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 Tipo 1 (equivalente Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 Grau B | — |
Corten A vs Corten B: Estes são nomes comerciais, não normas. "Corten A" corresponde aproximadamente a ASTM A242 / EN S235W — resistência mais baixa, teor de P mais alto para pátina. "Corten B" corresponde aproximadamente a ASTM A588 / EN S355W — resistência mais alta, P mais baixo, adiciona Cr e Ni. WR 355 em BS 7668 é mais próximo da família Corten B / A588 / S355W.
Advertências de equivalência chave:
- EN 10025-5 cobre produtos planos e compridos; BS 7668 é especificamente seções vazadas. Uma seção vazada rotulada "S355W" é tipicamente manufaturada conforme EN 10025-5 combinada com EN 10210-1, não BS 7668.
- ASTM A588 tem limite de escoamento de 345 MPa (50 ksi) vs 355 MPa para WR 355 — diferença menor raramente significativa em projeto.
- Limites químicos para P e Cu diferem entre A588 e WR 355; verifique composições reais em MTC antes de substituição.
Lista de Verificação MTC
Um certificado de teste de laminação em conformidade para material BS 7668 WR 355 deve conter:
| # | Campo | O Que Verificar |
|---|---|---|
| 1 | Referência da Norma | "BS 7668:1994" |
| 2 | Grau | "WR 355" |
| 3 | Tipo de Seção e Dimensões | CHS/RHS/SHS com OD/largura nominal × espessura de parede |
| 4 | Número de Carga | Corresponde à marcação nas extremidades da seção |
| 5 | Análise Química | Todos os elementos dentro dos limites 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 | Propriedades Mecânicas | ReH, Rm e A% dentro dos requisitos para espessura declarada |
| 8 | Resultados Charpy | Resultados de 3 corpos de prova a −20 °C, média ≥ 27 J, nenhum individual < 19 J |
Perguntas Frequentes
BS 7668 WR 355 precisa de revestimento protetor?
Em ambientes adequados (rurais, urbanos ou levemente industriais com ciclo úmido-seco), nenhum revestimento é necessário uma vez que a pátina estabiliza. A pátina em si fornece barreira anticorrosão de longo prazo. Porém, período inicial de ferrugem superficial (aparência similar a aço carbono desprotegido) durando 2–5 anos deve ser aceito. Em zonas de respingo marinho, ambientes permanentemente úmidos ou detalhes de fissura, revestimentos ainda são necessários porque pátina não pode estabilizar.
BS 7668 é o mesmo que aço Corten?
Corten é nome comercial (USS Steel / ArcelorMittal) para aços resistentes ao intemperismo. Corten A corresponde aproximadamente a ASTM A242/EN S235W. Corten B corresponde aproximadamente a ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355. Termo "Corten" é amplamente usado em construção mas não é designação padrão — certificado de teste de laminação deve referenciar norma real (BS 7668, EN 10025-5 ou ASTM A588) para conformidade de especificação.
Seções vazadas BS 7668 podem ser soldadas sem pré-aquecimento?
Para espessuras até aproximadamente 25–30 mm, WR 355 tipicamente pode ser soldado sem pré-aquecimento desde que CEV ≤ 0,47% e restrição de junta não seja excessiva. Em espessuras maiores ou sob restrição alta, pré-aquecimento de 75–125 °C é recomendado. Consumíveis de soldagem devem ser combinados para química de aço resistente ao intemperismo (contendo cobre ou especificamente designados para soldagem de aço resistente ao intemperismo) para preservar mecanismo de resistência à corrosão na zona de soldagem.
Por que seções vazadas BS 7668 devem ter ambas extremidades vedadas?
O diâmetro interno de uma seção vazada não recebe ciclo úmido-seco — umidade pode entrar mas não seca eficientemente. Sem ciclo, mecanismo de resistência ao intemperismo não pode formar pátina estável internamente. Seções vazadas sem vedação corroem de dentro na mesma taxa que aço carbono comum, frequentemente não detectadas até que seção perca espessura de parede significativa. BS 5950-1 e orientação de melhores práticas de BCSA recomendam vedação de ambas extremidades antes da ereção para prevenir ingresso de umidade.
Qual é o tempo de estabilização de pátina para WR 355 em clima do Reino Unido?
Em clima temperado típico do Reino Unido com poluição do ar moderada (Categoria ISO 9223 C2–C3), pátina em WR 355 geralmente estabiliza a aparência marrom escuro-roxa esteticamente consistente dentro de 3–5 anos. Durante primeiros 1–2 anos, descoloração marrom de escoamento de superfícies adjacentes (concreto, alvenaria, pavimentação) deve ser antecipada e projetada fornecendo espaço de drenagem adequado e margens de descoloração sacrificial.
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