在合成氨、甲醇、城市煤氣和直接還原煉鋼工廠的蒸汽轉化爐中，廣泛地采用鑄造耐(nai)熱不銹鋼爐管作為觸煤管。此外，在乙烯裝置中的裂解管也應用它。這類爐管與鍋爐等工業使用的爐管相比，工作溫度通常較高，同時所輸送化工介質的流體在工作溫度下，具有較大的化學活性，因而對耐蝕性有一定要求。因此，不能單純從強度方面來選材。

  鑄造耐熱不銹鋼爐管是用離心鑄造或用電渣熔鑄的方法制成的。鑄成的爐管可直接使用，也可在鑄造爐管內壁表面進行機械加工后使用。常用鑄造爐管的化學成分及力學性能見表4-62和表4-63。其中，HK-40爐管應用歷史較長，應用范圍較廣，本文著重進行介紹。

  HK-40鑄造爐管的組織是由奧氏體與初次碳化物M₇C₃的共晶物組成，屬于含共晶體的奧氏體耐熱鋼。骨架狀共晶碳化物使鋼材的高溫蠕變強度比純奧氏體鋼提高了許多。鋼管在高溫條件下工作時，會發生時效，在奧氏體晶內逐步析出二次碳化物（M₂₃C₆）微粒；初次碳化物也會逐步變化為Cr₂₃C₆。這些分散的二次碳化物顆粒可大大

提高(gao)奧氏體(ti)晶體(ti)的高(gao)溫(wen)強度。但是在(zai)高(gao)溫(wen)下長(chang)時間工作(zuo)(zuo)，二(er)次碳(tan)化物會(hui)逐步由增(zeng)多轉(zhuan)為聚集長(chang)大，即(ji)發生(sheng)過時效，此時鋼的強度逐步下降。另外，當(dang)工作(zuo)(zuo)溫(wen)度低于900℃在(zai)650℃以上長(chang)期工作(zuo)(zuo)，鋼中會(hui)有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)主要化(hua)學成分(fen)有(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)等(deng)。其(qi)中(zhong)鉻(ge)元(yuan)素大部(bu)分(fen)成為固溶元(yuan)素，另(ling)一部(bu)分(fen)則與(yu)(yu)碳(tan)形(xing)(xing)成鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物，使(shi)(shi)合金具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)和(he)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕變斷(duan)裂強度(du)。良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)是(shi)由(you)(you)于鉻(ge)元(yuan)素使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)表面(mian)形(xing)(xing)成一層致密的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)膜，從而使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)和(he)一定的(de)(de)(de)(de)抗滲碳(tan)能(neng)力(li)。同(tong)時(shi)(shi)與(yu)(yu)奧氏體型(xing)不銹鋼(gang)一樣(yang)，在氧化(hua)性(xing)(xing)介質(zhi)和(he)某(mou)些還(huan)原介質(zhi)中(zhong)，由(you)(you)于鉻(ge)和(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)(zuo)(zuo)用，這種爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)。鎳(nie)主要起穩定奧氏體的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用，并能(neng)提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)、高(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)(xing)以(yi)及(ji)抗滲碳(tan)作(zuo)(zuo)(zuo)用。碳(tan)與(yu)(yu)鉻(ge)作(zuo)(zuo)(zuo)用可顯著(zhu)地提(ti)(ti)高(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)蠕變斷(duan)裂強度(du)。為防止(zhi)鋼(gang)材(cai)過(guo)(guo)早過(guo)(guo)快發生(sheng)σ相(xiang)脆化(hua)，w（C）不宜低(di)于0.38％。有(you)時(shi)(shi)，為了提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)高(gao)(gao)溫(wen)抗滲碳(tan)能(neng)力(li)，要將爐(lu)(lu)(lu)管(guan)中(zhong)硅的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數提(ti)(ti)高(gao)(gao)到1.8％，此時(shi)(shi)應當同(tong)時(shi)(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)材(cai)中(zhong)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數，達到0.5％，以(yi)抑制由(you)(you)硅的(de)(de)(de)(de)含量(liang)增加(jia)而出現大量(liang)微裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)傾向，從而提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)性(xing)(xing)。應當注意到，較(jiao)早期裂解爐(lu)(lu)(lu)所用HK-40鋼(gang)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)，其(qi)硅含量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)，有(you)的(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達2％以(yi)上，這是(shi)因為爐(lu)(lu)(lu)管(guan)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于900℃時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)主要矛盾是(shi)耐(nai)(nai)滲碳(tan)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)而不是(shi)σ相(xiang)脆化(hua)。

  HP系(xi)列鑄造耐熱不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)可(ke)(ke)以看作(zuo)是在(zai)(zai)(zai)(zai)HK系(xi)列基礎上(shang)發展起來(lai)的(de)(de)(de)，其主要化學成分的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)（％）為(wei)(wei)(wei)(wei)：25Cr和35Ni。其中(zhong)鎳的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)比HK-40提高(gao)(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)15％，以適(shi)應乙烯裂(lie)解管(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)區(qu)的(de)(de)(de)需要，且增(zeng)強(qiang)了(le)(le)(le)(le)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)耐滲碳(tan)和抗氧化能(neng)力；另一方面由(you)于鎳含量(liang)(liang)增(zeng)加，減(jian)少了(le)(le)(le)(le)碳(tan)在(zai)(zai)(zai)(zai)奧氏體中(zhong)的(de)(de)(de)溶解度，在(zai)(zai)(zai)(zai)碳(tan)含量(liang)(liang)相同的(de)(de)(de)情況下，HP系(xi)列比HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)共晶碳(tan)化物(wu)多(duo)(duo)，從而(er)提高(gao)(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)塑性。在(zai)(zai)(zai)(zai)HP系(xi)列爐(lu)(lu)管(guan)(guan)中(zhong)，添(tian)加鎢、鉬合金元素主要是為(wei)(wei)(wei)(wei)了(le)(le)(le)(le)提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)抗滲碳(tan)能(neng)力。特別是鈦和鈮的(de)(de)(de)復合加人，效(xiao)果(guo)最佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原子(zi)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)0.5％左右時(shi)，此時(shi)的(de)(de)(de)蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度達到(dao)最高(gao)(gao)(gao)值，伸長率為(wei)(wei)(wei)(wei)20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)韌(ren)性也得到(dao)明顯(xian)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)。由(you)于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度（尤(you)其是在(zai)(zai)(zai)(zai)800～900℃以上(shang)溫(wen)(wen)度區(qu)）比HK-40高(gao)(gao)(gao)得多(duo)(duo)，所以在(zai)(zai)(zai)(zai)同等工作(zuo)條件下的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)壁厚(hou)可(ke)(ke)減(jian)薄約(yue)1/3，因(yin)此，這種爐(lu)(lu)管(guan)(guan)既(ji)能(neng)節省(sheng)能(neng)源又能(neng)節省(sheng)鋼(gang)材(cai)(cai)。HP系(xi)列鋼(gang)材(cai)(cai)，在(zai)(zai)(zai)(zai)許多(duo)(duo)領域取代了(le)(le)(le)(le)原來(lai)的(de)(de)(de)HK-40，尤(you)其是在(zai)(zai)(zai)(zai)乙烯裂(lie)解爐(lu)(lu)中(zhong)得到(dao)較為(wei)(wei)(wei)(wei)廣泛的(de)(de)(de)應用。