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(shi)體晶體的(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)。但是(shi)在高(gao)溫(wen)下長(chang)時間工(gong)作，二次碳(tan)化物會(hui)逐步(bu)由(you)增多轉為(wei)聚集長(chang)大，即發(fa)生過時效(xiao)，此時鋼的(de)強(qiang)度(du)逐步(bu)下降。另(ling)外，當工(gong)作溫(wen)度(du)低于(yu)900℃在650℃以上(shang)長(chang)期工(gong)作，鋼中會(hui)有σ 相析出。
HK-40爐管(guan)(guan)的(de)(de)(de)主(zhu)要化(hua)學(xue)成(cheng)分有(you)鉻、鎳(nie)、碳等(deng)。其中鉻元(yuan)(yuan)素(su)(su)大部分成(cheng)為固溶(rong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，另一部分則與碳形(xing)成(cheng)鉻的(de)(de)(de)碳化(hua)物，使(shi)(shi)(shi)合(he)金(jin)具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)(re)性和(he)(he)(he)較高的(de)(de)(de)高溫蠕(ru)變斷(duan)裂(lie)強度(du)。良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)(re)性是(shi)由于鉻元(yuan)(yuan)素(su)(su)使(shi)(shi)(shi)爐管(guan)(guan)表面形(xing)成(cheng)一層(ceng)致密(mi)的(de)(de)(de)氧化(hua)膜，從而使(shi)(shi)(shi)爐管(guan)(guan)具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性和(he)(he)(he)一定(ding)的(de)(de)(de)抗滲碳能(neng)力。同(tong)時(shi)與奧(ao)(ao)氏(shi)體型(xing)不銹鋼一樣，在氧化(hua)性介質和(he)(he)(he)某些還(huan)原(yuan)介質中，由于鉻和(he)(he)(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用，這種爐管(guan)(guan)具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性。鎳(nie)主(zhu)要起穩定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體的(de)(de)(de)作(zuo)用，并能(neng)提(ti)高爐管(guan)(guan)的(de)(de)(de)高溫強度(du)、高溫韌性以(yi)及抗滲碳作(zuo)用。碳與鉻作(zuo)用可顯著地(di)提(ti)高HK-40爐管(guan)(guan)蠕(ru)變斷(duan)裂(lie)強度(du)。為防止鋼材過早(zao)(zao)過快發生σ相脆(cui)化(hua)，w（C）不宜低于0.38％。有(you)時(shi)，為了提(ti)高爐管(guan)(guan)高溫抗滲碳能(neng)力，要將爐管(guan)(guan)中硅的(de)(de)(de)質量(liang)分數提(ti)高到(dao)1.8％，此(ci)時(shi)應(ying)當同(tong)時(shi)提(ti)高鋼材中碳的(de)(de)(de)質量(liang)分數，達到(dao)0.5％，以(yi)抑(yi)制由硅的(de)(de)(de)含量(liang)增(zeng)加(jia)而出(chu)現大量(liang)微裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)傾向，從而提(ti)高爐管(guan)(guan)的(de)(de)(de)焊接性。應(ying)當注意到(dao)，較早(zao)(zao)期裂(lie)解爐所用HK-40鋼爐管(guan)(guan)，其硅含量(liang)較高，有(you)的(de)(de)(de)w（Si）高達2％以(yi)上(shang)，這是(shi)因為爐管(guan)(guan)工作(zuo)溫度(du)高于900℃時(shi)的(de)(de)(de)主(zhu)要矛盾是(shi)耐(nai)滲碳和(he)(he)(he)高溫強度(du)而不是(shi)σ相脆(cui)化(hua)。
HP系(xi)列鑄造耐(nai)熱不銹鋼爐管(guan)(guan)(guan)可(ke)以看作是在HK系(xi)列基礎上發展起來的(de)(de)(de)，其主(zhu)要(yao)化(hua)學成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)（％）為(wei)：25Cr和35Ni。其中鎳(nie)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)比(bi)HK-40提(ti)(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)15％，以適應(ying)乙烯裂(lie)(lie)解(jie)(jie)管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)區(qu)的(de)(de)(de)需要(yao)，且增(zeng)強(qiang)了(le)(le)(le)(le)爐管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)耐(nai)滲(shen)碳和抗氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)力；另(ling)一方(fang)面由于鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)增(zeng)加，減少(shao)了(le)(le)(le)(le)碳在奧(ao)氏體中的(de)(de)(de)溶解(jie)(jie)度，在碳含(han)量(liang)(liang)相(xiang)同的(de)(de)(de)情況(kuang)下，HP系(xi)列比(bi)HK-40爐管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)共晶碳化(hua)物多，從(cong)而提(ti)(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)蠕變斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度和高(gao)(gao)溫(wen)塑(su)性(xing)。在HP系(xi)列爐管(guan)(guan)(guan)中，添加鎢(wu)、鉬合金元素主(zhu)要(yao)是為(wei)了(le)(le)(le)(le)提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)抗滲(shen)碳能(neng)(neng)力。特(te)別是鈦和鈮的(de)(de)(de)復合加人，效果最佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)為(wei)0.5％時(shi)(shi)或者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)在0.5％左右(you)時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)的(de)(de)(de)蠕變斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度達到最高(gao)(gao)值，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)也得到明顯的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)。由于HP-Nb鋼的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度（尤其是在800～900℃以上溫(wen)度區(qu)）比(bi)HK-40高(gao)(gao)得多，所以在同等工作條件下的(de)(de)(de)爐管(guan)(guan)(guan)壁厚可(ke)減薄約1/3，因此，這(zhe)種爐管(guan)(guan)(guan)既能(neng)(neng)節省能(neng)(neng)源又能(neng)(neng)節省鋼材。HP系(xi)列鋼材，在許(xu)多領域取代了(le)(le)(le)(le)原來的(de)(de)(de)HK-40，尤其是在乙烯裂(lie)(lie)解(jie)(jie)爐中得到較為(wei)廣泛(fan)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。
