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(gang)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(wen)(wen)強度。但(dan)是(shi)在高溫(wen)(wen)下(xia)長時(shi)間(jian)工作，二次碳化物會(hui)逐步由增(zeng)多轉為聚集長大，即發生過時(shi)效，此時(shi)鋼的強度逐步下(xia)降。另外，當工作溫(wen)(wen)度低于900℃在650℃以上長期工作，鋼中會(hui)有σ  相(xiang)析出。

  HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分有(you)鉻(ge)、鎳、碳(tan)(tan)等。其中(zhong)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素大部分成為(wei)固(gu)溶元(yuan)(yuan)素，另一(yi)部分則與(yu)碳(tan)(tan)形成鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，使合金具(ju)(ju)有(you)良好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性和(he)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕變斷裂(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度(du)。良好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性是(shi)(shi)由(you)于鉻(ge)元(yuan)(yuan)素使爐(lu)管(guan)(guan)(guan)表面形成一(yi)層(ceng)致密的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)膜，從而(er)使爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性和(he)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)能(neng)力(li)。同(tong)時(shi)與(yu)奧(ao)氏體型不銹鋼一(yi)樣，在氧化(hua)(hua)(hua)性介(jie)質和(he)某些還原(yuan)介(jie)質中(zhong)，由(you)于鉻(ge)和(he)鎳的(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用，這種(zhong)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性。鎳主(zhu)要(yao)起穩定奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)作用，并能(neng)提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)(gao)溫(wen)韌性以及抗(kang)(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)作用。碳(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作用可顯著地提(ti)高(gao)(gao)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)蠕變斷裂(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度(du)。為(wei)防止鋼材過(guo)早(zao)過(guo)快(kuai)發生σ相脆化(hua)(hua)(hua)，w（C）不宜低于0.38％。有(you)時(shi)，為(wei)了提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)(kang)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)能(neng)力(li)，要(yao)將爐(lu)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數提(ti)高(gao)(gao)到(dao)(dao)1.8％，此時(shi)應當(dang)(dang)同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)(gao)鋼材中(zhong)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數，達到(dao)(dao)0.5％，以抑制(zhi)由(you)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)增加(jia)而(er)出現大量(liang)微裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)傾向，從而(er)提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)焊接性。應當(dang)(dang)注意到(dao)(dao)，較早(zao)期裂(lie)(lie)解爐(lu)所(suo)用HK-40鋼爐(lu)管(guan)(guan)(guan)，其硅(gui)含量(liang)較高(gao)(gao)，有(you)的(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達2％以上，這是(shi)(shi)因為(wei)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)工(gong)作溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于900℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)矛(mao)盾是(shi)(shi)耐(nai)(nai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du)而(er)不是(shi)(shi)σ相脆化(hua)(hua)(hua)。

  HP系(xi)(xi)列(lie)鑄(zhu)造耐(nai)熱不銹鋼爐(lu)管(guan)可以看作是在(zai)(zai)HK系(xi)(xi)列(lie)基礎上發(fa)展起來(lai)的(de)(de)，其主要化學成分(fen)的(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)（％）為：25Cr和35Ni。其中鎳的(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)比(bi)(bi)HK-40提(ti)高(gao)了15％，以適應乙烯裂解管(guan)高(gao)溫(wen)區的(de)(de)需要，且(qie)增強(qiang)了爐(lu)管(guan)的(de)(de)耐(nai)滲碳和抗氧化能(neng)力；另一方面由于(yu)鎳含量增加，減少(shao)了碳在(zai)(zai)奧氏(shi)體中的(de)(de)溶解度(du)，在(zai)(zai)碳含量相同的(de)(de)情況下，HP系(xi)(xi)列(lie)比(bi)(bi)HK-40爐(lu)管(guan)的(de)(de)共晶碳化物多，從(cong)而提(ti)高(gao)了蠕變斷(duan)(duan)裂強(qiang)度(du)和高(gao)溫(wen)塑性(xing)。在(zai)(zai)HP系(xi)(xi)列(lie)爐(lu)管(guan)中，添加鎢、鉬合金元素主要是為了提(ti)高(gao)爐(lu)管(guan)的(de)(de)抗滲碳能(neng)力。特別是鈦和鈮(ni)的(de)(de)復合加人，效(xiao)果最佳。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)質量分(fen)數(shu)(shu)為0.5％時或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)質量分(fen)數(shu)(shu)在(zai)(zai)0.5％左右時，此時的(de)(de)蠕變斷(duan)(duan)裂強(qiang)度(du)達到(dao)最高(gao)值，伸長率為20％～30％，高(gao)溫(wen)韌性(xing)也得(de)(de)到(dao)明顯的(de)(de)提(ti)高(gao)。由于(yu)HP-Nb鋼的(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)（尤其是在(zai)(zai)800～900℃以上溫(wen)度(du)區）比(bi)(bi)HK-40高(gao)得(de)(de)多，所以在(zai)(zai)同等工作條件下的(de)(de)爐(lu)管(guan)壁(bi)厚可減薄約1/3，因此，這種(zhong)爐(lu)管(guan)既能(neng)節省能(neng)源又(you)能(neng)節省鋼材(cai)。HP系(xi)(xi)列(lie)鋼材(cai)，在(zai)(zai)許多領域取代了原(yuan)(yuan)來(lai)的(de)(de)HK-40，尤其是在(zai)(zai)乙烯裂解爐(lu)中得(de)(de)到(dao)較為廣泛的(de)(de)應用(yong)。