คำตอบด่วน
Quick Answer
BS 7668:1994 ระบุ เกรด WR 355 — เกรดเดียวในมาตรฐาน — เหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศที่เชื่อมได้สำหรับหน้าตัดกลวงโครงสร้างที่เล่นลิ้นร้อน WR 355 ใช้การเติมสารประกอบโลหะทองแดง-โครเมียม-นิเกล เพื่อสร้างสนิมที่เสถียรและเกาะติดอย่างแน่นหนา ซึ่งช่วยให้การกัดกร่อนจากสภาพอากาศลดลงอย่างมาก และกำจัดความจำเป็นในการหลั่งเคลือบป้องกันในการใช้งานที่เปิดออกมาต่าง ๆ ขีดจำกัดผลผลิตคือ 355 MPa ต่ำสุดสำหรับ t ≤ 16 มม.
BS 7668:1994 เป็นมาตรฐาน BSI สำหรับ เหล็กโครงสร้างเชื่อมได้ในรูปหน้าตัดกลวงที่เล่นลิ้นร้อน ด้วย ความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้น — โดยทั่วไปเรียกว่าเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ มาตรฐานระบุเกรดเดียว WR 355 ซึ่งสอดคล้องกับชั้นขีดจำกัดผลผลิต 355 MPa ด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่กำหนดของการเติมทองแดง โครเมียม และนิเกล ซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของสนิมที่หนาแน่น เกาะติดอย่างแน่นหนา และปิดตัวเองบนพื้นผิวที่เปิดออกมา
BS 7668 เป็นตัวเลือกหน้าตัดกลวงของ EN 10025-5 (ซึ่งครอบคลุมผลิตภัณฑ์เหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศแบบเรียบและยาว) อ้างอิง EN 10210-1 สำหรับเงื่อนไขการส่งมอบทั่วไปของหน้าตัดกลวงที่เล่นลิ้นร้อน มาตรฐานนี้รักษาโดย BSI และยังคงเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับสถาปนิกและวิศวกรโครงสร้าง สหราชอาณาจักร ที่ระบุท่อและหน้าตัดเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศที่เปิดออกมา
ขอบเขตและการปรับใช้
BS 7668 ปรับใช้กับ:
- หน้าตัดกลวงโครงสร้างที่เล่นลิ้นร้อน: วงกลม (CHS), สี่เหลี่ยม (RHS) และ สี่เหลี่ยมจัตุรัส (SHS)
- เกรด WR 355 เท่านั้น
- หน้าตัดที่มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่เปิดออกมาซึ่งสนิมสามารถก่อตัวและเสถียรโดยไม่จมหรือฝังไว้เป็นประจำ
มาตรฐาน ไม่ ปรับใช้กับ:
- หน้าตัดกลวงที่เล่นลิ้นเย็น (ไม่มีตัวเลือกเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศในมาตรฐาน BS/EN สำหรับการเล่นลิ้นเย็น)
- หน้าตัดกลวงที่ใช้ใต้พื้นดิน จมน้ำอย่างถาวร หรือในสภาพแวดล้อมที่ปิดไม่มีการหมุนเวียนอากาศ (สนิมไม่สามารถก่อตัวได้; ไม่มีประโยชน์ป้องกันการกัดกร่อน)
- ผลิตภัณฑ์แบบเรียบเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ (ครอบคลุมโดย EN 10025-5, เกรด S235W, S355W, S355WP, S355WD)
ขอบเขตเกรด
BS 7668 กำหนดเกรดเดียว:
| การกำหนดเกรด | ประเภท | ชั้นขีดจำกัดผลผลิต | ความต้านทานการกัดกร่อน |
|---|---|---|---|
| WR 355 | หน้าตัดกลวงโครงสร้างทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ | 355 MPa | ความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้น (EACR) |
คำนำหน้า "WR" บ่งชี้ Weathering Resistant (ทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ) "355" คือขีดจำกัดผลผลิตสัญญาณในหน่วย MPa สำหรับ t ≤ 16 มม. สอดคล้องกับ S355 ในระบบ EN 10025
ข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมี
ขีดจำกัดการวิเคราะห์เตาหลอมเหลวสำหรับ เกรด WR 355 ตามมาตรฐาน BS 7668:1994 ค่าทั้งหมดเป็นร้อยละ wt สูงสุด ยกเว้นแสดงช่วง
| องค์ประกอบ | ข้อจำกัด | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| คาร์บอน (C) | 0.16 สูงสุด | ควบคุมการเชื่อมได้; C ต่ำ สนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนด CEV |
| แมงกานีส (Mn) | 0.50–1.50 | การมีส่วนสนับสนุนความแข็งแรงและความเหนียว |
| ซิลิคอน (Si) | 0.10–0.50 | การลดออกซิเจน; ช่วยเพิ่มการเกาะติดของสนิม |
| ฟอสฟอรัส (P) | 0.040 สูงสุด | องค์ประกอบที่ส่งเสริมสนิมในระดับต่ำ; จำกัดเพื่อหลีกเลี่ยงความเปราะ |
| ซัลเฟอร์ (S) | 0.040 สูงสุด | ควบคุมเพื่อความเหนียวและการเชื่อมได้ |
| ทองแดง (Cu) | 0.25–0.55 | องค์ประกอบความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศหลัก — การหน่วงเวลาเชิงไฟฟ้าของการละลายเหล็ก |
| โครเมียม (Cr) | 0.40–0.80 | ส่งเสริมชั้นในเกาะติดของสนิม |
| นิเกล (Ni) | 0.12–0.65 | ปรับโครงสร้างสนิมให้ดีขึ้น ปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 0.15 สูงสุด | ทางเลือก; ปรับปรุงความเสถียรของสนิมในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม |
| วาเนเดียม (V) | 0.10 สูงสุด | การผสมเทพ่อพอ้อม็อพสำหรับความแข็งแรง |
| อะลูมิเนียม (Al) | 0.015 ต่ำสุด | การปรับแต่งเมล็ดพืช |
เทียบเท่าคาร์บอน (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm)
ขีดจำกัด CEV ช่วยให้มั่นใจในการเชื่อมได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนก่อนสำหรับขนาดหน้าตัดและความหนาของวัสดุส่วนใหญ่
คุณสมบัติเชิงกลศาสตร์
คุณสมบัติที่ระบุตามความหนาของผนังสัญญาณ หน้าตัดกลวงที่เล่นลิ้นร้อนตามมาตรฐาน BS 7668 ต้องตรงตามค่าต่ำสุดต่อไปนี้:
| คุณสมบัติ | t ≤ 16 มม. | 16 < t ≤ 40 มม. | 40 < t ≤ 65 มม. |
|---|---|---|---|
| ReH — ขีดจำกัดผลผลิตต่ำสุด (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — ความแข็งแรงในการดึง (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — ความยืดหยุ่นต่ำสุด % (L₀ = 5.65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| พลังงานการดูดซึม Charpy (−20 °C, ตามยาว) | 27 J ต่ำสุด (ค่าเฉลี่ยตัวอย่าง 3) | 27 J | 27 J |
เกรดย่อยการทดสอบ Charpy: WR 355 ระบุอุณหภูมิการทดสอบ −20 °C เทียบเท่ากับเกรดย่อย J2 ในคำศัพท์ EN 10025 การทดสอบดำเนินการตามมาตรฐาน EN ISO 148-1 บนตัวอย่างตามยาว ค่าต่ำสุดของตัวอย่างแต่ละรายการคือ 70% ของค่าเฉลี่ย
ข้อกำหนดการทดสอบความกระทบ
การทดสอบความกระทบ Charpy ด้วยรอยบาก V เป็นบังคับสำหรับวัสดุ WR 355 ทั้งหมด:
| พารามิเตอร์การทดสอบ | ข้อกำหนด |
|---|---|
| อุณหภูมิการทดสอบ | −20 °C |
| พลังงานการดูดซึมค่าเฉลี่ยต่ำสุด | 27 J (ตัวอย่าง 3) |
| พลังงานต่ำสุดของตัวอย่างแต่ละรายการ | 19 J (≥ 70% ของค่าต่ำสุดโดยเฉลี่ย) |
| มาตรฐานการทดสอบ | EN ISO 148-1 |
| การวางแนวตัวอย่าง | ตามยาว |
ข้อกำหนดการกระทบถูกกำหนดไว้ที่ −20 °C สำหรับความหนาทั้งหมด; ไม่มีตัวเลือกเกรดย่อย JR (อุณหภูมิห้อง) ภายใน BS 7668
การทดสอบเพิ่มเติม
การทดสอบเสริมต่อไปนี้อาจเรียกตามการอ้างอิงในใบสั่งซื้อกับมาตรฐาน EN ที่ปรับใช้:
| การทดสอบ | มาตรฐาน | การปรับใช้ |
|---|---|---|
| การตรวจสอบด้วยคลื่นเสียง | EN 10160 | โหนดโครงสร้างวิกฤต หน้าตัดผนังหนา |
| ค่าเผื่อขนาดและหน้าตัด | EN 10210-2 | การตรวจสอบการรับ |
| คุณภาพ Z (ผ่านความหนา) | EN 10164 | การเชื่อมสำเร็จการศึกษาในทิศทาง Z |
| ปล่อยความร้อนอย่างรวดเร็ว (การทดสอบสนิม) | ASTM G101 หรือตัวเลือก | การยืนยันดัชนีความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย |
ความต้านทานการกัดกร่อนและการก่อตัวของสนิม
กลไกการป้องกันการกัดกร่อนของ WR 355 แตกต่างจากเหล็กเคลือบโดยพื้นฐาน:
กระบวนการก่อตัวของสนิม: เมื่อสัมผัสเริ่มต้น WR 355 ขึ้นสนิมเช่นเดียวกับเหล็กคาร์บอนธรรมชาติ ในช่วง 3–5 ปีของการสัมผัสแบบวัฏจักรเปียกแห้ง การเติมทองแดง โครเมียม และนิเกลส่งเสริมการก่อตัวของชั้นในกุปตะไทต (α-FeOOH) ที่หนาแน่นและเกาะติดอย่างแน่นหนาระหว่างพื้นผิวเหล็กและชั้นสนิมด้านนอก ชั้นในนี้ทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางการแพร่กระจายที่ลดอัตราการกัดกร่อนโดยตัวประกอบ 3–8 เมื่อเทียบกับเหล็กคาร์บอนธรรมชาติ
ดัชนีการกัดกร่อน (I): ASTM G101 กำหนดดัชนีการกัดกร่อนสำหรับเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ:
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 โดยทั่วไปได้ I ≥ 6.0 ซึ่งเป็นเกณฑ์สำหรับประสิทธิภาพความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศที่มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมบรรยากาศแบบอบอุ่นส่วนใหญ่
สภาพแวดล้อมที่ WR 355 ทำงานได้ดี:
- บรรยากาศชนบทและเมืองหลวง (หมวดหมู่ ISO 9223 C1–C3)
- บรรยากาศอุตสาหกรรมที่มีวัฏจักรเปียกแห้งเพียงพอ
- พื้นที่ชายทะเลห่างไกลจากน้ำเกลือ (> 1–2 กม. จากน้ำเกลือทะเล)
สภาพแวดล้อมที่ WR 355 ไม่ควรใช้โดยไม่มีเคลือบ:
- โซนน้ำเกลือทะเลโดยตรง (การกัดกร่อนเร่งความเร็วด้วยคลอไรด์ป้องกันการเสถียรของสนิม)
- เงื่อนไขเปียกอย่างถาวรหรือฝังไว้ (ไม่มีวัฏจักรเปียกแห้ง; ไม่เสถียรของสนิม)
- รอยแตกปิดและรายละเอียดสะสมน้ำ (ความชื้นที่ติดอยู่ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง)
- สภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีคลอไรด์สูง (แอมโมเนีย SO₂ เหนือ C4)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหน้าตัดกลวง การปิดทั้งสองปลาย มีความสำคัญ หน้าตัดกลวงที่เปิดกักความชื้นไว้ภายในและขึ้นสนิมจากภายใน; การกัดกร่อนภายในไม่ได้ถูกหยุดโดยกลไกความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ
การทำเครื่องหมาย UKCA เทียบกับ CE
BS 7668 เป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์ BSI หน้าตัดกลวงที่ผลิตตามมาตรฐาน BS 7668 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ก่อสร้างตามกฎหมาย CPR สหราชอาณาจักร ต้องมีการทำเครื่องหมาย UKCA เมื่อวางไว้บนตลาดสหราชอาณาจักร (หลังจาก 1 กรกฎาคม 2025) ระบบเหมือนกับที่อธิบายไว้สำหรับเหล็กโครงสร้าง BS EN 10025 DoP สหราชอาณาจักร ต้องอ้างอิง BS 7668 และตั้งชื่อหน่วยงานที่อนุมัติโดย UKAS ที่รับผิดชอบการรับรอง FPC (ระบบ 2+)
ตัวเลือกข้ามมาตรฐาน
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / อื่น ๆ |
|---|---|---|---|
| WR 355 (หน้าตัดกลวง) | S355W / S355WP (ผลิตภัณฑ์เรียบ/ยาว) | A588 เกรด A (ตัวเลือก Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 พิมพ์ 1 (ตัวเลือก Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 เกรด B | — |
Corten A เทียบกับ Corten B: เหล่านี้คือชื่อเชิงพาณิชย์ ไม่ใช่มาตรฐาน "Corten A" สอดคล้องกับ ASTM A242 / EN S235W โดยประมาณ — ความแข็งแรงต่ำกว่า เนื้อหา P สูงกว่าสำหรับการก่อตัวของสนิม "Corten B" สอดคล้องกับ ASTM A588 / EN S355W โดยประมาณ — ความแข็งแรงสูงกว่า P ต่ำกว่า เพิ่ม Cr และ Ni WR 355 ในมาตรฐาน BS 7668 ใกล้เคียงกับตัวเลือก Corten B / A588 / S355W
ข้อเตือนความเทียบเท่าสำคัญ:
- EN 10025-5 ครอบคลุมผลิตภัณฑ์เรียบและยาว; BS 7668 หน้าตัดกลวงโดยเฉพาะ หน้าตัดกลวงที่มีป้ายกำกับ "S355W" โดยทั่วไปจะผลิตตามมาตรฐาน EN 10025-5 รวมกับ EN 10210-1 ไม่ใช่ BS 7668
- ASTM A588 มีขีดจำกัดผลผลิต 345 MPa (50 ksi) เทียบกับ 355 MPa สำหรับ WR 355 — ความแตกต่างเล็กน้อยที่หายากว่าจะมีความหมายในการออกแบบ
- ขีดจำกัดทางเคมีสำหรับ P และ Cu แตกต่างกันระหว่าง A588 และ WR 355; ตรวจสอบองค์ประกอบจริงในใบรับรอง MTC ก่อนการแทนที่
รายการตรวจสอบการยืนยัน MTC
ใบรับรองการทดสอบโรงสีที่ปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับวัสดุ BS 7668 WR 355 ควรมี:
| # | สนาม | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|
| 1 | อ้างอิงมาตรฐาน | "BS 7668:1994" |
| 2 | เกรด | "WR 355" |
| 3 | ประเภทหน้าตัดและขนาด | CHS/RHS/SHS ด้วย OD/ความกว้างสัญญาณ × ความหนาของผนัง |
| 4 | หมายเลขหลอมอลูมิเนียม | ตรงกับเครื่องหมายบนปลายหน้าตัด |
| 5 | การวิเคราะห์ทางเคมี | องค์ประกอบทั้งหมดภายในข้อจำกัด BS 7668; Cu 0.25–0.55%, Cr 0.40–0.80%, Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 มม.) |
| 7 | คุณสมบัติเชิงกลศาสตร์ | ReH, Rm และ A% ภายในข้อกำหนดสำหรับความหนาประกาศ |
| 8 | ผลลัพธ์ Charpy | ผลลัพธ์ตัวอย่าง 3 ที่ −20 °C ค่าเฉลี่ย ≥ 27 J ไม่มีรายการเดี่ยว < 19 J |
คำถามที่พบบ่อย
BS 7668 WR 355 ต้องมีเคลือบป้องกันหรือไม่?
ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม (ชนบท เมืองหรือไฟฟ้าอุตสาหกรรมเบาพร้อมวัฏจักรเปียกแห้ง) ไม่จำเป็นต้องใช้เคลือบเมื่อสนิมเสถียร สนิมเองให้กำแพงป้องกันการกัดกร่อนระยะยาว อย่างไรก็ตาม ช่วงเริ่มต้นของการขึ้นสนิมพื้นผิว (ลักษณะคล้ายเหล็กคาร์บอนที่ไม่มีการป้องกัน) ระยะเวลา 2–5 ปีต้องได้รับการยอมรับ ในเขตน้ำเกลือทะเล สภาพแวดล้อมเปียกอย่างถาวร หรือรายละเอียดรอยแตก เคลือบยังคงจำเป็นเพราะสนิมไม่สามารถเสถียรได้
BS 7668 เหมือนกับเหล็ก Corten หรือไม่?
Corten เป็นชื่อเชิงพาณิชย์ (US Steel / ArcelorMittal) สำหรับเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ Corten A สอดคล้องกับ ASTM A242/EN S235W โดยประมาณ Corten B สอดคล้องกับ ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355 โดยประมาณ คำว่า "Corten" ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง แต่ไม่ใช่การกำหนดมาตรฐาน — ใบรับรองการทดสอบโรงสีต้องอ้างอิงมาตรฐานจริง (BS 7668, EN 10025-5 หรือ ASTM A588) เพื่อการปฏิบัติตามข้อกำหนด
หน้าตัดกลวง BS 7668 สามารถเชื่อมได้โดยไม่มีการให้ความร้อนก่อนหรือไม่?
สำหรับความหนาถึงประมาณ 25–30 มม. WR 355 โดยทั่วไปสามารถเชื่อมได้โดยไม่มีการให้ความร้อนก่อนตราบใดที่ CEV ≤ 0.47% และการ จำกัด ข้อต่อไม่มากเกินไป ที่ความหนามากขึ้นหรือการ จำกัด สูง ขอแนะนำให้ให้ความร้อนก่อน 75–125 °C วัสดุการบริโภคการเชื่อมต้องจับคู่กับเคมีเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ (มีทองแดงหรือกำหนดไว้เป็นพิเศษสำหรับการเชื่อมเหล็กทนการกัดกร่อนจากสภาพอากาศ) เพื่อรักษากลไกความต้านทานการกัดกร่อนในโซนการเชื่อม
เหตุใดหน้าตัดกลวง BS 7668 จึงต้องมีการปิดทั้งสองปลาย?
รูช่วงในของหน้าตัดกลวงไม่รับวัฏจักรเปียกแห้ง — ความชื้นสามารถเข้ามาได้แต่ไม่แห้งอย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่มีวัฏจักร กลไกความต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศไม่สามารถสร้างสนิมเสถียรภายในได้ หน้าตัดกลวงที่ไม่ได้ปิดขึ้นสนิมจากภายในในอัตราเดียวกับเหล็กคาร์บอนธรรมชาติ มักจะไม่ถูกตรวจพบจนกว่าหน้าตัดจะสูญเสียความหนาของผนังอย่างมาก BS 5950-1 และคำแนะนำการปฏิบัติที่ดีที่สุดจาก BCSA แนะนำให้ปิดปลายทั้งสองเมื่อวางเพื่อป้องกันการรั่วไหลของความชื้น
เวลาเสถียรของสนิมสำหรับ WR 355 ในสภาพอากาศสหราชอาณาจักรคืออะไร?
ในสภาพอากาศอบอุ่นแบบทั่วไปของสหราชอาณาจักรที่มีมลพิษอากาศปานกลาง (หมวดหมู่ ISO 9223 C2–C3) สนิมบน WR 355 มักจะเสถียรให้มีลักษณะสีน้ำตาลเข้มม่วงสม่ำเสมอภายใน 3–5 ปี ในช่วง 1–2 ปีแรก ควรคาดหวังการเปลี่ยนสีน้ำตาลไหลจากพื้นผิวที่อยู่ติดกัน (คอนกรีต ประปา ปูพื้น) และออกแบบโดยจัดให้มีระยะการระบายน้ำที่เพียงพอและระยะขอบการเปลี่ยนสีของเสียสละ
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free