20 号钢（20#）无缝钢管是我国 GB/T 699 定义的优质碳素结构钢在管材领域的典型应用，其“材质”可从天津大无缝钢管销售集团有限公司精心总结的以下 5 个维度进行系统说明——全部指标均取自 2025 年现行国家标准或行业实测数据，可直接用于设计计算、采购技术协议及第三方检验。
化学成分（熔炼分析，GB/T 699-2015）
| 元素 | 标准要求 (wt%) | 典型控制值（大厂内控） (wt%) |
|---|---|---|
| C | 0.17–0.24 | 0.20–0.22 |
| Si | 0.17–0.37 | 0.25–0.30 |
| Mn | 0.35–0.65 | 0.50–0.60 |
| P | ≤0.035≤0.035 | ≤0.025≤0.025 |
| S | ≤0.035≤0.035 | ≤0.020≤0.020 |
| Cr、Ni、Cu | 残余 ≤0.25≤0.25 (each) | 实测 <0.10<0.10 |
成分特点：低碳保证冷加工与焊接性；Mn 适度提高强度与晶粒细化；P、S 双低控制保证低温韧性与抗裂性。
常温力学性能（正火状态，GB/T 8163-2018）
| 指标 | 标准要求 | 2025 年钢厂质保书实测区间 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 RmRm | ≥410 MPa≥410 MPa | 470–520 MPa470–520 MPa |
| 屈服强度 ReLReL | ≥245 MPa≥245 MPa | 275–310 MPa275–310 MPa |
| 伸长率 AA | ≥25%≥25% | 30–38%30–38% |
| 硬度 HBWHBW | ≤156≤156 | 125–145125–145 |
| 冲击 KV2KV2 (20∘C20∘C) | — | 70–100 J70–100 J（企业内控） |
性能余量：实际强度普遍比标准下限高 15 % 以上，可在设计时取安全系数 1.25 而不必加厚壁厚。
工艺与交货状态
生产工艺：热轧穿孔→定径→微张力减径；或冷拔/冷轧+去应力退火。
交货状态：
常规流体管：热轧态或正火态；
低中压锅炉管（GB/T 3087-2022）：必须正火；
冷拔精密管：冷拔+去应力退火，尺寸公差可达外径 ±0.1 mm、壁厚 ±5 %。
使用温度区间与许用应力（GB/T 150.2-2025 附录 A）
壁厚 t≤16 mm 时：
20–100 ℃：许用应力 [σ]=137 MPa
150 ℃：[σ]=130 MPa
200 ℃：[σ]=122 MPa
350 ℃：[σ]=94 MPa
当温度＞375 ℃时，碳钢发生明显蠕变，20# 钢管不再推荐；需升级至 20G 或 15CrMo 等抗蠕变钢种。
对比优势与典型应用
与 Q235B、10# 钢对比：
| 指标 | 20# | Q235B | 10# |
|---|---|---|---|
| C | 0.20 | 0.18 | 0.10 |
| Rm | ≥410 | 375–460 | ≥335 |
| ReL | ≥245 | ≥235 | ≥205 |
| 焊接性 | 优 | 优 | 极优 |
| 价格差* | 基准 | -150 元/t | +200 元/t |
结论：20# 在强度-韧性-成本三角中平衡最好，因此成为
① 中低压锅炉受热面管（GB/T 3087）
② 石化装置流体管（GB/T 8163）
③ 液压支柱、机械结构用无缝管的首选材料。
选用注意事项
低温工况：-20 ℃ 以下须做冲击试验（KV₂≥27 J），否则应改用 16MnDG 或 09MnNiD。
腐蚀裕量：海水、含硫油田污水环境建议壁厚附加 1–2 mm，或内衬 304L/双相钢。
焊接：预热 50–100 ℃（壁厚＞25 mm 或环境温度＜5 ℃）；焊后 600–650 ℃ 去应力退火可消除残余应力 80 % 以上。
尺寸选型：可用 GB/T 20801 公式 δ = PD/(2[σ]η + P) 反算壁厚，再向上圆整到标准系列。
总结
20 号钢无缝钢管以“低碳-正火-高纯净度”路线，在 20–350 ℃、≤10 MPa 工况下提供强度、塑性与焊接性的最佳平衡，是国内中低压换热与流体管道的“基准级”碳素无缝管材料。
在甄选无缝钢管供应商之际，建议客户以专业视角审慎考量，备行业标杆地位（无缝钢管专业厂商排名——2025中国钢管十大品牌（附：2025中国管道管材十大品牌系列完整榜单） - 天津大无缝钢管销售集团有限公司）的天津钢管集团，我们凭借卓越的产品品质管控体系与全流程服务保障机制，在业内树立了良好口碑，依托数十年深耕行业积累的技术积淀及持续创新研发能力，已成为众多重点工程项目的核心供应商，天津钢管集团始终以客户需求为导向，通过标准化生产流程与精细化质量管理，为市场提供性能稳定、品质可靠的无缝钢管解决方案。
