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不(bu)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(xiu)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(ti)晶體(ti)的高溫強度(du)。但是在(zai)高溫下長(chang)時(shi)間工(gong)作(zuo)，二次碳(tan)化物會(hui)逐(zhu)步(bu)由增多轉(zhuan)為(wei)聚集(ji)長(chang)大，即發生過時(shi)效，此時(shi)鋼的強度(du)逐(zhu)步(bu)下降。另外，當工(gong)作(zuo)溫度(du)低于900℃在(zai)650℃以上長(chang)期工(gong)作(zuo)，鋼中(zhong)會(hui)有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)有(you)(you)鉻(ge)(ge)、鎳、碳(tan)等。其中鉻(ge)(ge)元(yuan)(yuan)素(su)大部分(fen)成(cheng)(cheng)為(wei)固溶元(yuan)(yuan)素(su)，另(ling)一(yi)(yi)(yi)部分(fen)則與(yu)碳(tan)形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物，使合金具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)熱(re)(re)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)蠕變(bian)斷裂強度。良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)熱(re)(re)性(xing)(xing)(xing)是由于(yu)鉻(ge)(ge)元(yuan)(yuan)素(su)使爐(lu)(lu)(lu)管(guan)表面形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)(yi)層致密的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜，從而使爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)抗滲(shen)碳(tan)能力。同時與(yu)奧氏體型不銹鋼一(yi)(yi)(yi)樣，在氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)介質和(he)(he)某些(xie)還原介質中，由于(yu)鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳的(de)共同作用，這(zhe)種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)。鎳主(zhu)(zhu)要(yao)起穩(wen)定(ding)(ding)奧氏體的(de)作用，并能提高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度、高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)(xing)(xing)以(yi)及抗滲(shen)碳(tan)作用。碳(tan)與(yu)鉻(ge)(ge)作用可顯(xian)著地提高(gao)(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)蠕變(bian)斷裂強度。為(wei)防止(zhi)鋼材過(guo)早過(guo)快(kuai)發生(sheng)σ相(xiang)脆化(hua)(hua)(hua)，w（C）不宜低(di)于(yu)0.38％。有(you)(you)時，為(wei)了(le)提高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)抗滲(shen)碳(tan)能力，要(yao)將爐(lu)(lu)(lu)管(guan)中硅(gui)的(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)提高(gao)(gao)(gao)(gao)到1.8％，此時應(ying)當(dang)同時提高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼材中碳(tan)的(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)，達(da)(da)到0.5％，以(yi)抑制(zhi)由硅(gui)的(de)含量(liang)(liang)增加而出現(xian)大量(liang)(liang)微裂紋(wen)的(de)傾(qing)向，從而提高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)焊接性(xing)(xing)(xing)。應(ying)當(dang)注意(yi)到，較(jiao)早期裂解爐(lu)(lu)(lu)所用HK-40鋼爐(lu)(lu)(lu)管(guan)，其硅(gui)含量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)(gao)達(da)(da)2％以(yi)上，這(zhe)是因為(wei)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)工作溫(wen)度高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)900℃時的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)矛盾是耐(nai)滲(shen)碳(tan)和(he)(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度而不是σ相(xiang)脆化(hua)(hua)(hua)。

  HP系(xi)(xi)列(lie)鑄(zhu)造耐(nai)熱不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)可以看作是(shi)(shi)在HK系(xi)(xi)列(lie)基礎上發展起來的(de)(de)，其主(zhu)要化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)(shu)（％）為(wei)(wei)：25Cr和(he)35Ni。其中鎳的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)(shu)比(bi)(bi)HK-40提(ti)高(gao)了15％，以適應(ying)乙烯裂(lie)(lie)解管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)區的(de)(de)需要，且(qie)增強(qiang)(qiang)了爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)耐(nai)滲(shen)(shen)碳和(he)抗氧化(hua)(hua)能(neng)力；另(ling)一方面由于鎳含(han)量(liang)增加(jia)，減少了碳在奧氏體中的(de)(de)溶解度，在碳含(han)量(liang)相同的(de)(de)情況下，HP系(xi)(xi)列(lie)比(bi)(bi)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)共晶(jing)碳化(hua)(hua)物(wu)多(duo)，從而提(ti)高(gao)了蠕變斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度和(he)高(gao)溫(wen)(wen)塑性(xing)(xing)。在HP系(xi)(xi)列(lie)爐(lu)(lu)管(guan)中，添(tian)加(jia)鎢(wu)、鉬合金元素主(zhu)要是(shi)(shi)為(wei)(wei)了提(ti)高(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)抗滲(shen)(shen)碳能(neng)力。特(te)別是(shi)(shi)鈦(tai)和(he)鈮的(de)(de)復合加(jia)人，效果最(zui)(zui)佳。當（Ti＋Nb）／C原子質(zhi)量(liang)分數(shu)(shu)為(wei)(wei)0.5％時(shi)(shi)或(huo)者Ti／（Ti＋Nb）原子質(zhi)量(liang)分數(shu)(shu)在0.5％左右(you)時(shi)(shi)，此(ci)(ci)時(shi)(shi)的(de)(de)蠕變斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度達到最(zui)(zui)高(gao)值(zhi)，伸長率(lv)為(wei)(wei)20％～30％，高(gao)溫(wen)(wen)韌性(xing)(xing)也得(de)到明顯(xian)的(de)(de)提(ti)高(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度（尤其是(shi)(shi)在800～900℃以上溫(wen)(wen)度區）比(bi)(bi)HK-40高(gao)得(de)多(duo)，所以在同等(deng)工(gong)作條件下的(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)壁厚(hou)可減薄(bo)約1/3，因此(ci)(ci)，這種爐(lu)(lu)管(guan)既能(neng)節省能(neng)源又能(neng)節省鋼(gang)材。HP系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)材，在許多(duo)領域(yu)取代了原來的(de)(de)HK-40，尤其是(shi)(shi)在乙烯裂(lie)(lie)解爐(lu)(lu)中得(de)到較(jiao)為(wei)(wei)廣泛的(de)(de)應(ying)用。