为何20#钢管最低只能用到0℃？

为何20#钢管最低只能用到0℃？

10#、20#钢 是GB/T 150.2中的两种碳素钢管，常用作管口接管、换热管，在425℃以下，20#钢管的许用应力要高于10#钢管。不过，根据GB/T150.2之5.1的规定，20#钢管的使用温度下限为0℃，而10#钢管的最低使用温度为-10℃（GB/T 8163）、-20℃（GB/T9948）。 

GB/T150.2中使用温度下限为0℃的材料并不多，钢管只有20#（见文末的截图）。钢板有：16厚以上、0℃冲击试验的Q245R；25厚以上、0℃冲击试验的Q345R；0℃冲击试验的18MnMoNbR、13MnNiMoR。锻件有：0℃冲击试验的20、16Mn、20MnMoNb锻件，及20℃冲击试验、100厚以下的35锻件。 

怎么理解20#钢管的使用温度下限仅为0℃？

首先我们来看下20#钢管的化学分成，以GB/T9948为例，与10#钢管相比，20#钢管的含碳量较高，高约0.1%，且对作为杂质元素Cr的控制，20#较10#宽松。

而在GB/T6479中，20#的杂质元素的控制还更为宽松，见下面的截图： 

钢的纯净度对于材料的韧性有着较大的影响，尤其是磷、硫、砷、锡、铅、锑及氦、氧、氢等。而作为残留元素Cr、Cu等在晶界处的明显偏析，将降低晶界表面能，弱化晶界，导致材料的拉伸、屈服性能及断面收缩率降低，从而韧性下降。

碳对材料低温韧性的影响明显，随着含碳量的增加，钢的韧脆转变温度急剧上长。所以，低温钢的含碳量（质量分数）多限制在0.2%以下，见GB/T 3531。而20钢管的碳含量上限在0.23%。

综上GB/T150将20#钢管的使用温度下限控制为0℃。

我们之前也介绍过GB/T3531，见《GB3531低温钢标准部分条文解析》。

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