为何20#钢管最低只能用到0℃？

10#、20#钢是GB/T.2中的两种碳素钢管，常用作管口接管、换热管，在℃以下，20#钢管的许用应力要高于10#钢管。不过，根据GB/T.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）、-20℃（GB/T）。

GB/T.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QR；25厚以上、0℃冲击试验的Q45R；0℃冲击试验的18MnMoNbR、1MnNiMoR。锻件有：0℃冲击试验的20、16Mn、20MnMoNb锻件，及20℃冲击试验、厚以下的5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/T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C的控制，20#较10#宽松。

而在GB/T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C、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/T51。而20钢管的碳含量上限在0.2%。

综上GB/T将20#钢管的使用温度下限控制为0℃。

我们之前也介绍过GB/T51，见《GB51低温钢标准部分条文解析》。

上表截自：王非.《化工压力容器设计选材》文中相关标准原文件PDF下载：

GB51-《低温压力容器用钢板》国家标准浅析.pdf

GB51-低温压力容器用低合金钢钢板.pdf

GB51-低温压力容器用钢板.pdf

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