Быстрый ответ
Quick Answer
BS 7668:1994 определяет марку WR 355 — единственная марка в стандарте — сварная погодостойкая сталь для горячекатаных конструкционных полых профилей. WR 355 использует добавки медно-хромно-никелевого сплава для формирования стабильной, хорошо сцепляющейся оксидной пленки, которая значительно замедляет дальнейшую атмосферную коррозию, устраняя необходимость в защитных покрытиях во многих открытых приложениях. Предел текучести составляет 355 МПа минимум для t ≤ 16 мм.
BS 7668:1994 — стандарт BSI для сварной конструкционной стали в виде горячекатаных полых профилей с повышенной устойчивостью к атмосферной коррозии — общеизвестная как погодостойкая сталь. Стандарт определяет одну марку, WR 355, которая соответствует классу предела текучести 355 МПа с определенной химией меди, хрома и никеля, которые способствуют образованию плотной, прочно сцепляющейся оксидной пленки на открытой поверхности.
BS 7668 является аналогом EN 10025-5 (охватывающей погодостойкие стали плоского и сортового проката) для полых профилей. Она ссылается на EN 10210-1 для общих условий поставки горячекатаных полых профилей. Стандарт поддерживается BSI и остается справочником для британских архитекторов и инженеров-конструкторов, выбирающих открытые трубы и профили из погодостойкой стали.
Область применения и применимость
BS 7668 применяется к:
- Горячекатаные конструкционные полые профили: круглые (CHS), прямоугольные (RHS) и квадратные (SHS)
- Только марка WR 355
- Профили, предназначенные для использования в открытой атмосфере, где оксидная пленка может образовываться и стабилизироваться без регулярного погружения или перекрытия
Стандарт не применяется к:
- Холоднокатаные полые профили (нет эквивалента погодостойкой стали в BS/EN стандартах для холоднокатаных профилей)
- Полые профили, используемые под землей, постоянно затопленные или в закрытой невентилируемой среде (оксидная пленка не может образоваться; нет преимуществ от коррозии)
- Плоские изделия из погодостойкой стали (охватываются EN 10025-5, марки S235W, S355W, S355WP, S355WD)
Охват марок
BS 7668 определяет одну марку:
| Обозначение марки | Тип | Класс предела текучести | Коррозионная стойкость |
|---|---|---|---|
| WR 355 | Полый профиль конструкционной погодостойкой стали | 355 МПа | Повышенная устойчивость к атмосферной коррозии (EACR) |
Приставка "WR" обозначает Weathering Resistant (погодостойкость). "355" — номинальный предел текучести в МПа при t ≤ 16 мм, соответствующий S355 в системе EN 10025.
Требования к химическому составу
Пределы анализа в ковше для марки WR 355 согласно BS 7668:1994. Все значения в % масс. максимум, если не указан диапазон.
| Элемент | Предел | Примечания |
|---|---|---|
| Углерод (C) | 0,16 макс | Контролирует свариваемость; низкий C поддерживает соответствие CEV |
| Марганец (Mn) | 0,50–1,50 | Вклад в прочность и вязкость |
| Кремний (Si) | 0,10–0,50 | Раскисление; помощь в сцеплении оксидной пленки |
| Фосфор (P) | 0,040 макс | Элемент, способствующий образованию пленки при низких уровнях; ограничен для предотвращения хрупкости |
| Сера (S) | 0,040 макс | Контролируется для вязкости и свариваемости |
| Медь (Cu) | 0,25–0,55 | Основной элемент погодостойкости — электрохимическая задержка растворения железа |
| Хром (Cr) | 0,40–0,80 | Способствует образованию прочного внутреннего слоя оксидной пленки |
| Никель (Ni) | 0,12–0,65 | Уточняет структуру оксидной пленки, улучшает вязкость при низких температурах |
| Молибден (Mo) | 0,15 макс | Опционально; улучшает стабильность оксидной пленки в промышленных средах |
| Ванадий (V) | 0,10 макс | Опциональное микролегирование для прочности |
| Алюминий (Al) | 0,015 мин | Улучшение зерна |
Углеродный эквивалент (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,47 (t ≤ 16 мм)
Предел CEV обеспечивает свариваемость без предварительного нагрева для большинства практических размеров сечений и толщин.
Механические свойства
Свойства указаны по номинальной толщине стенки. Горячекатаные полые профили согласно BS 7668 должны соответствовать следующим минимальным значениям:
| Свойство | t ≤ 16 мм | 16 < t ≤ 40 мм | 40 < t ≤ 65 мм |
|---|---|---|---|
| ReH — предел текучести мин (МПа) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — предел прочности (МПа) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — относительное удлинение мин % (L₀ = 5,65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Поглощённая энергия Charpy (−20 °C, продольное) | 27 Дж мин (среднее 3 образцов) | 27 Дж | 27 Дж |
Подмарка теста Charpy: WR 355 указывает температуру испытания −20 °C, эквивалентную подмарке J2 в терминологии EN 10025. Испытание проводится согласно EN ISO 148-1 на продольном образце. Минимум отдельного образца составляет 70% среднего значения.
Требования испытания на ударную вязкость
Испытание на ударную вязкость Charpy с V-образным надрезом обязательно для всего материала WR 355:
| Параметр испытания | Требование |
|---|---|
| Температура испытания | −20 °C |
| Минимальная средняя поглощённая энергия | 27 Дж (3 образца) |
| Минимальная энергия отдельного образца | 19 Дж (≥ 70% минимума среднего) |
| Стандарт испытания | EN ISO 148-1 |
| Ориентация образца | Продольное |
Требование по ударной вязкости фиксировано при −20 °C для всех толщин; в BS 7668 нет опции подмарки JR (комнатная температура).
Дополнительные испытания
Следующие дополнительные испытания могут быть вызваны ссылкой заказа на применимый стандарт EN:
| Испытание | Стандарт | Применение |
|---|---|---|
| Ультразвуковая проверка | EN 10160 | Критические конструкционные узлы, толстостенные профили |
| Размерные и сечённые допуски | EN 10210-2 | Приёмочный контроль |
| Z-качество (через толщину) | EN 10164 | Сварные соединения в Z-направлении |
| Ускоренное выветривание (испытание плёнки) | ASTM G101 или эквивалент | Проверка индекса коррозионной стойкости для сложных сред |
Коррозионная стойкость и образование оксидной пленки
Механизм защиты от коррозии WR 355 принципиально отличается от покрытых сталей:
Процесс образования оксидной пленки: При начальном воздействии WR 355 ржавеет так же, как углеродистая сталь. В течение 3–5 лет циклического воздействия влаги и сухости, добавки меди, хрома и никеля способствуют образованию плотного, прочно сцепленного внутреннего слоя гётита (α-FeOOH) между поверхностью стали и наружным слоем ржавчины. Этот внутренний слой действует как диффузионный барьер, снижая скорость коррозии в 3–8 раз по сравнению с обычной углеродистой сталью.
Индекс коррозии (I): ASTM G101 определяет индекс коррозии для погодостойких сталей:
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 обычно достигает I ≥ 6,0, что является пороговым значением для благоприятной погодостойкости в большинстве умеренных атмосфер.
Среды, в которых WR 355 работает хорошо:
- Сельские и городские атмосферы (категории ISO 9223 C1–C3)
- Промышленные атмосферы с адекватным циклом влаги-высыхания
- Прибрежные местоположения в стороне от морских брызг (> 1–2 км от брызг)
Среды, в которых WR 355 не следует использовать без покрытий:
- Зоны прямых морских брызг (ускорение коррозии хлоридами предотвращает стабилизацию пленки)
- Постоянно влажные или закопанные условия (без цикла влаги-высыхания; нет стабилизации пленки)
- Закрытые щели и детали с застойной водой (задержанная влага вызывает постоянную коррозию)
- Высокохлоридные промышленные среды (аммиак, SO₂ выше C4)
Особенно для полых профилей, герметизация обоих концов критична. Открытые полые профили задерживают влагу внутри и подвергаются коррозии изнутри; внутренняя коррозия не остановлена механизмом погодостойкости.
Маркировка UKCA vs CE
BS 7668 — стандарт продукции BSI. Полые профили, изготовленные в соответствии с BS 7668 и являющиеся строительной продукцией согласно британскому CPR, требуют маркировки UKCA при размещении на рынке Великобритании (после 1 июля 2025 г.). Режим идентичен описанному для конструкционной стали BS EN 10025. Британский DoP должен ссылаться на BS 7668 и указывать одобренный UKAS орган, ответственный за сертификацию FPC (система 2+).
Эквиваленты между стандартами
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / Другое |
|---|---|---|---|
| WR 355 (полый профиль) | S355W / S355WP (плоские/сортовые изделия) | A588 класс A (эквивалент Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 тип 1 (эквивалент Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 класс B | — |
Corten A vs Corten B: Это торговые названия, а не стандарты. "Corten A" примерно соответствует ASTM A242 / EN S235W — низкая прочность, высокое содержание P для образования пленки. "Corten B" примерно соответствует ASTM A588 / EN S355W — высокая прочность, низкий P, добавлены Cr и Ni. WR 355 в BS 7668 наиболее близок к семейству Corten B / A588 / S355W.
Ключевые оговорки эквивалентности:
- EN 10025-5 охватывает плоские и сортовые изделия; BS 7668 специфичен для полых профилей. Полый профиль, обозначенный как "S355W", обычно производится согласно EN 10025-5 в сочетании с EN 10210-1, а не BS 7668.
- ASTM A588 имеет предел текучести 345 МПа (50 ksi) по сравнению с 355 МПа для WR 355 — незначительная разница редко имеющая значение в конструкции.
- Химические пределы для P и Cu различаются между A588 и WR 355; перед заменой проверьте фактические составы на сертификате MTC.
Контрольный список проверки MTC
Подтверждающий сертификат испытаний при прокатке для материала BS 7668 WR 355 должен содержать:
| # | Поле | Что проверить |
|---|---|---|
| 1 | Ссылка на стандарт | "BS 7668:1994" |
| 2 | Марка | "WR 355" |
| 3 | Тип профиля и размеры | CHS/RHS/SHS с номинальным OD/шириной × толщиной стенки |
| 4 | Номер плавки | Совпадает с маркировкой на концах профиля |
| 5 | Химический анализ | Все элементы в пределах ограничений BS 7668; Cu 0.25–0.55%, Cr 0.40–0.80%, Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 мм) |
| 7 | Механические свойства | ReH, Rm и A% в пределах требований для указанной толщины |
| 8 | Результаты Charpy | Результаты 3-образцов при −20 °C, среднее ≥ 27 Дж, индивидуальное < 19 Дж отсутствует |
Часто задаваемые вопросы
Требует ли BS 7668 WR 355 защитного покрытия?
В подходящей среде (сельской, городской или слабо промышленной с циклом влажности-высыхания) покрытие не требуется после стабилизации пленки. Сама пленка обеспечивает долгосрочный барьер от коррозии. Однако необходимо допустить начальный период поверхностной коррозии (внешний вид, похожий на незащищённую углеродистую сталь), длящийся 2–5 лет. В морских зонах брызг, постоянно влажной среде или деталях щелей покрытия по-прежнему необходимы, так как пленка не может стабилизироваться.
Является ли BS 7668 тем же, что и сталь Corten?
Corten — торговое название (US Steel / ArcelorMittal) для погодостойких сталей. Corten A примерно соответствует ASTM A242/EN S235W. Corten B примерно соответствует ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355. Термин "Corten" широко используется в строительстве, но не является стандартным обозначением — сертификат испытаний при прокатке должен ссылаться на фактический стандарт (BS 7668, EN 10025-5 или ASTM A588) для соответствия спецификации.
Можно ли сваривать полые профили BS 7668 без предварительного нагрева?
Для толщин до примерно 25–30 мм WR 355 обычно может быть сварена без предварительного нагрева при условии, что CEV ≤ 0.47% и сдерживание стыка не чрезмерно. При больших толщинах или высоком сдерживании рекомендуется предварительный нагрев 75–125 °C. Сварочные материалы должны быть подобраны к химии погодостойкой стали (медьсодержащие или специально обозначенные для сварки погодостойкой стали), чтобы сохранить механизм коррозионной стойкости в зоне сварки.
Почему полые профили BS 7668 должны иметь герметизированные концы?
Внутренний диаметр полого профиля не подвергается циклу влаги-высыхания — влага может проникать, но не высыхает эффективно. Без цикла механизм погодостойкости не может образовать стабильную пленку внутри. Незагерметизированные полые профили подвергаются коррозии изнутри с той же скоростью, что и обычная углеродистая сталь, часто необнаруженной до потери значительной толщины стенки. BS 5950-1 и руководство по лучшей практике от BCSA рекомендуют герметизировать оба конца перед установкой для предотвращения проникновения влаги.
Какое время стабилизации пленки WR 355 в британском климате?
В типичном британском умеренном климате с умеренным загрязнением воздуха (категория ISO 9223 C2–C3) пленка на WR 355 обычно стабилизируется до эстетически согласованного внешнего вида темно-коричневого-фиолетового цвета в течение 3–5 лет. В течение первых 1–2 лет следует ожидать коричневого окрашивания соседних поверхностей (бетона, кирпичной кладки, мощения) и проектировать его с обеспечением адекватного дренажного просвета и допусков на жертвенное окрашивание.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free