Y型过滤器不同标准20号钢壳体材料化学成分的差异比较

20号钢管因其韧性、塑性和焊接性均比较好，所以是Y型过滤器壳体常用材料，20号钢管中，锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、碳(C)是决定钢材性能的几个主要受控元素。其中除C外，P、S的含量始终是决定钢材性能优劣的关键点，P含量高会导致“冷脆”，S含量高会导致“热脆”。

不同标准的20号钢管及等同美标碳钢材料的化学成分见表1。

由表1可知其主要的差异：

1、高压和石油裂化用Y型过滤器无缝钢管标准(GB5310-2008、GB 6479-2013、GB 9948-2013)针对的是高级优质碳素钢，对于有害元素P、S的控制值明显严于低中压锅炉和输送流体用无缝钢管( GB 3087-2008、GB/T 8163- 2008)，此举也会提高管材的的抗氢性能和焊接性能。ASTM标准对材料的S含量要求接近于低中压锅炉和输送流体用的无缝钢管( GB 3087-2008、GB/T 8163-2008)，但明显高于高压和石油裂化用无缝钢管标准(GB 5310-2008、GB 6479-2013、GB 9948-2013)，ASTM标准对P元素的控制偏低。

2、C含量的高低决定着钢材的强度，国标20碳钢管的强度差别不大，而ASTM标准碳钢管材的刚度明显高于国标。

3、Cr和Cu的存在能显著提高钢的强度。ASTM碳钢材料相对来说，强度高于国标材料。

4、Mn在碳素钢中主要是作为脱氧剂而添加的元素，能改善“冷脆”和“热脆”现象，对提高屈服强度和抗拉强度也有一定贡献，ASTM标准材料在这点上也显著优于国标材料。虽然ASTM A53 Gr.B的P含量最高，但其使用温度可低至- 29℃，比国标20号钢的-20℃使用温度范围大。

整体来说，国标材料化学成分控制严于ASTM标准材料，其中国标GB 5310-2008、GB 6479-2013和GB 9948-2013的防腐抗氢等性能最好，但ASTM的强度要更有优势。