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銹鋼(gang)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

提高奧氏體晶體的高溫強(qiang)度(du)。但是在(zai)(zai)高溫下(xia)長時(shi)(shi)(shi)間工作(zuo)，二(er)次碳(tan)化物會(hui)逐步由增多(duo)轉為聚集長大(da)，即發生(sheng)過時(shi)(shi)(shi)效，此時(shi)(shi)(shi)鋼的強(qiang)度(du)逐步下(xia)降。另外，當工作(zuo)溫度(du)低于(yu)900℃在(zai)(zai)650℃以上長期工作(zuo)，鋼中(zhong)會(hui)有(you)σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)化學成(cheng)分(fen)有(you)(you)鉻、鎳(nie)、碳(tan)等(deng)。其中鉻元(yuan)素(su)大(da)部分(fen)成(cheng)為固溶元(yuan)素(su)，另一(yi)部分(fen)則(ze)與碳(tan)形成(cheng)鉻的(de)(de)碳(tan)化物，使(shi)(shi)合(he)金具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)和較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫蠕(ru)變斷裂強度(du)(du)。良(liang)好的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)是(shi)由(you)于鉻元(yuan)素(su)使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)表面形成(cheng)一(yi)層致密的(de)(de)氧(yang)(yang)化膜(mo)，從(cong)而(er)使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化性(xing)和一(yi)定的(de)(de)抗(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)能力。同(tong)時(shi)與奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼一(yi)樣，在氧(yang)(yang)化性(xing)介質和某些還原介質中，由(you)于鉻和鎳(nie)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。鎳(nie)主(zhu)要(yao)(yao)起穩(wen)定奧氏(shi)體的(de)(de)作(zuo)用(yong)，并能提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫強度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫韌(ren)性(xing)以(yi)及抗(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)作(zuo)用(yong)。碳(tan)與鉻作(zuo)用(yong)可顯著地提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)蠕(ru)變斷裂強度(du)(du)。為防止鋼材過(guo)早(zao)過(guo)快發生σ相脆(cui)化，w（C）不(bu)宜低于0.38％。有(you)(you)時(shi)，為了提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫抗(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)能力，要(yao)(yao)將爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)中硅的(de)(de)質量分(fen)數提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)到(dao)(dao)1.8％，此時(shi)應當(dang)同(tong)時(shi)提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)鋼材中碳(tan)的(de)(de)質量分(fen)數，達(da)到(dao)(dao)0.5％，以(yi)抑制由(you)硅的(de)(de)含(han)量增加而(er)出現(xian)大(da)量微裂紋的(de)(de)傾向，從(cong)而(er)提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)焊(han)接性(xing)。應當(dang)注意到(dao)(dao)，較(jiao)早(zao)期裂解(jie)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)所用(yong)HK-40鋼爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)，其硅含(han)量較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)達(da)2％以(yi)上，這是(shi)因為爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)工作(zuo)溫度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)于900℃時(shi)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)矛盾是(shi)耐(nai)滲(shen)(shen)碳(tan)和高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫強度(du)(du)而(er)不(bu)是(shi)σ相脆(cui)化。

  HP系列(lie)鑄造耐熱不銹鋼爐(lu)(lu)管(guan)可(ke)以(yi)看作是在(zai)HK系列(lie)基礎(chu)上發展起來(lai)的(de)(de)，其(qi)(qi)主(zhu)要(yao)化學成分(fen)(fen)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數（％）為(wei)：25Cr和35Ni。其(qi)(qi)中鎳的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數比(bi)(bi)HK-40提(ti)高(gao)了(le)15％，以(yi)適應(ying)乙烯(xi)裂(lie)解(jie)管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)區(qu)的(de)(de)需要(yao)，且增強(qiang)了(le)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)耐滲碳(tan)和抗(kang)氧化能(neng)力；另(ling)一方面由(you)于(yu)(yu)鎳含量(liang)增加(jia)，減(jian)少了(le)碳(tan)在(zai)奧氏體中的(de)(de)溶(rong)解(jie)度，在(zai)碳(tan)含量(liang)相同的(de)(de)情況下，HP系列(lie)比(bi)(bi)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)共(gong)晶碳(tan)化物(wu)多，從而提(ti)高(gao)了(le)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度和高(gao)溫(wen)(wen)塑性。在(zai)HP系列(lie)爐(lu)(lu)管(guan)中，添加(jia)鎢、鉬(mu)合金元素主(zhu)要(yao)是為(wei)了(le)提(ti)高(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)抗(kang)滲碳(tan)能(neng)力。特(te)別是鈦(tai)和鈮的(de)(de)復合加(jia)人，效果最佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原子質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數為(wei)0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原子質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數在(zai)0.5％左右時(shi)，此時(shi)的(de)(de)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度達到(dao)最高(gao)值，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)溫(wen)(wen)韌性也得到(dao)明顯(xian)的(de)(de)提(ti)高(gao)。由(you)于(yu)(yu)HP-Nb鋼的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度（尤其(qi)(qi)是在(zai)800～900℃以(yi)上溫(wen)(wen)度區(qu)）比(bi)(bi)HK-40高(gao)得多，所以(yi)在(zai)同等工作條件下的(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)壁厚可(ke)減(jian)薄約1/3，因此，這種(zhong)爐(lu)(lu)管(guan)既(ji)能(neng)節省能(neng)源(yuan)又(you)能(neng)節省鋼材。HP系列(lie)鋼材，在(zai)許(xu)多領域取代了(le)原來(lai)的(de)(de)HK-40，尤其(qi)(qi)是在(zai)乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)中得到(dao)較為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用。