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，廣泛地采用鑄造耐熱(re)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
提高奧氏體晶體的(de)高溫強(qiang)度。但(dan)是在高溫下長時間(jian)工(gong)作(zuo)，二(er)次碳(tan)化(hua)物會逐步由增多轉為聚集長大，即發(fa)生(sheng)過時效，此時鋼的(de)強(qiang)度逐步下降。另外，當工(gong)作(zuo)溫度低于900℃在650℃以(yi)上長期工(gong)作(zuo)，鋼中會有σ 相析出。
HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)主要化學(xue)成(cheng)分有(you)鉻(ge)(ge)、鎳、碳(tan)等。其中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)元素大部(bu)分成(cheng)為(wei)固溶元素，另一(yi)部(bu)分則與碳(tan)形(xing)成(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)化物，使合(he)金具有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐熱性和(he)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)高(gao)溫蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度(du)。良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐熱性是由(you)于(yu)鉻(ge)(ge)元素使爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管表面形(xing)成(cheng)一(yi)層致(zhi)密的(de)(de)(de)氧化膜，從而使爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管具有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧化性和(he)一(yi)定的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)滲碳(tan)能力(li)(li)。同(tong)時與奧(ao)氏體型不銹鋼(gang)(gang)一(yi)樣，在(zai)氧化性介質(zhi)和(he)某些還原(yuan)介質(zhi)中(zhong)(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)(ge)和(he)鎳的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用，這(zhe)種爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管具有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐蝕性。鎳主要起穩定奧(ao)氏體的(de)(de)(de)作用，并能提高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)高(gao)溫強(qiang)度(du)、高(gao)溫韌性以及抗(kang)(kang)滲碳(tan)作用。碳(tan)與鉻(ge)(ge)作用可顯著地提高(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度(du)。為(wei)防止鋼(gang)(gang)材過早(zao)過快發(fa)生σ相脆(cui)化，w（C）不宜低于(yu)0.38％。有(you)時，為(wei)了提高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管高(gao)溫抗(kang)(kang)滲碳(tan)能力(li)(li)，要將爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管中(zhong)(zhong)硅的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)提高(gao)到(dao)1.8％，此時應當(dang)同(tong)時提高(gao)鋼(gang)(gang)材中(zhong)(zhong)碳(tan)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)，達到(dao)0.5％，以抑制由(you)硅的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)增加而出現大量(liang)(liang)微裂(lie)紋的(de)(de)(de)傾向，從而提高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)焊接性。應當(dang)注(zhu)意到(dao)，較(jiao)早(zao)期裂(lie)解爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)所用HK-40鋼(gang)(gang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管，其硅含量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)，有(you)的(de)(de)(de)w（Si）高(gao)達2％以上，這(zhe)是因(yin)為(wei)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管工(gong)作溫度(du)高(gao)于(yu)900℃時的(de)(de)(de)主要矛盾是耐滲碳(tan)和(he)高(gao)溫強(qiang)度(du)而不是σ相脆(cui)化。
HP系(xi)列(lie)鑄造耐(nai)熱不銹(xiu)鋼(gang)爐(lu)(lu)管可(ke)以(yi)看作(zuo)(zuo)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)HK系(xi)列(lie)基礎上發展(zhan)起來的(de)(de)，其(qi)主要(yao)化(hua)學成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)（％）為(wei)：25Cr和(he)35Ni。其(qi)中(zhong)鎳(nie)(nie)的(de)(de)質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)比HK-40提高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以(yi)適應乙(yi)烯(xi)裂(lie)解(jie)管高(gao)(gao)(gao)溫區的(de)(de)需要(yao)，且(qie)增(zeng)強(qiang)了(le)爐(lu)(lu)管的(de)(de)耐(nai)滲碳和(he)抗(kang)氧化(hua)能力；另一方(fang)面由于鎳(nie)(nie)含(han)量增(zeng)加(jia)，減少了(le)碳在(zai)(zai)(zai)(zai)奧(ao)氏體中(zhong)的(de)(de)溶(rong)解(jie)度，在(zai)(zai)(zai)(zai)碳含(han)量相同(tong)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，HP系(xi)列(lie)比HK-40爐(lu)(lu)管的(de)(de)共晶碳化(hua)物多，從而提高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度和(he)高(gao)(gao)(gao)溫塑性。在(zai)(zai)(zai)(zai)HP系(xi)列(lie)爐(lu)(lu)管中(zhong)，添(tian)加(jia)鎢、鉬合金元(yuan)素主要(yao)是(shi)(shi)為(wei)了(le)提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管的(de)(de)抗(kang)滲碳能力。特別是(shi)(shi)鈦和(he)鈮的(de)(de)復合加(jia)人，效果最(zui)佳。當（Ti＋Nb）／C原子質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)為(wei)0.5％時(shi)或者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原子質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)0.5％左(zuo)右時(shi)，此時(shi)的(de)(de)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度達(da)到最(zui)高(gao)(gao)(gao)值，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫韌性也得(de)到明顯的(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)度（尤其(qi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)800～900℃以(yi)上溫度區）比HK-40高(gao)(gao)(gao)得(de)多，所以(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)同(tong)等工作(zuo)(zuo)條件下的(de)(de)爐(lu)(lu)管壁厚可(ke)減薄約1/3，因此，這種爐(lu)(lu)管既能節(jie)省(sheng)能源又能節(jie)省(sheng)鋼(gang)材。HP系(xi)列(lie)鋼(gang)材，在(zai)(zai)(zai)(zai)許(xu)多領域(yu)取(qu)代了(le)原來的(de)(de)HK-40，尤其(qi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)乙(yi)烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)中(zhong)得(de)到較為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong)。
