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(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(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(gao)奧(ao)氏體晶體的(de)高(gao)溫(wen)強度(du)。但是在高(gao)溫(wen)下長(chang)時(shi)間工(gong)作(zuo)，二次碳化物會逐(zhu)步(bu)由(you)增多轉(zhuan)為聚(ju)集(ji)長(chang)大，即發生過時(shi)效，此時(shi)鋼的(de)強度(du)逐(zhu)步(bu)下降。另(ling)外(wai)，當工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)低于(yu)900℃在650℃以上長(chang)期工(gong)作(zuo)，鋼中(zhong)會有σ  相(xiang)析出(chu)。

  HK-40爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要化(hua)學成分(fen)(fen)(fen)有鉻(ge)(ge)(ge)、鎳、碳(tan)(tan)(tan)(tan)等。其(qi)中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)元(yuan)素大(da)部(bu)分(fen)(fen)(fen)成為固溶元(yuan)素，另一部(bu)分(fen)(fen)(fen)則與(yu)(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)形成鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物，使合(he)金具有良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)和較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕(ru)變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度(du)(du)。良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)是(shi)由(you)于(yu)鉻(ge)(ge)(ge)元(yuan)素使爐(lu)管(guan)(guan)表面形成一層致密的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜，從(cong)而(er)使爐(lu)管(guan)(guan)具有良好(hao)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)和一定(ding)的(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)能(neng)力。同(tong)(tong)時(shi)與(yu)(yu)奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹鋼一樣(yang)，在氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)介(jie)質(zhi)和某(mou)些還(huan)原介(jie)質(zhi)中(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)(ge)(ge)和鎳的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，這(zhe)種(zhong)爐(lu)管(guan)(guan)具有良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。鎳主(zhu)(zhu)要起穩定(ding)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，并能(neng)提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)(du)、高(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)(xing)以(yi)及抗(kang)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)與(yu)(yu)鉻(ge)(ge)(ge)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)可(ke)顯著地提(ti)(ti)高(gao)(gao)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)蠕(ru)變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度(du)(du)。為防止鋼材(cai)過(guo)早過(guo)快發生σ相脆(cui)(cui)化(hua)，w（C）不(bu)宜低于(yu)0.38％。有時(shi)，為了提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)能(neng)力，要將(jiang)爐(lu)管(guan)(guan)中(zhong)硅的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)到1.8％，此時(shi)應當同(tong)(tong)時(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)鋼材(cai)中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)，達到0.5％，以(yi)抑制由(you)硅的(de)(de)(de)含(han)量(liang)增(zeng)加而(er)出現(xian)大(da)量(liang)微(wei)裂(lie)紋的(de)(de)(de)傾向(xiang)，從(cong)而(er)提(ti)(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)焊(han)接性(xing)(xing)。應當注(zhu)意(yi)到，較早期裂(lie)解爐(lu)所用(yong)(yong)HK-40鋼爐(lu)管(guan)(guan)，其(qi)硅含(han)量(liang)較高(gao)(gao)，有的(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達2％以(yi)上，這(zhe)是(shi)因(yin)為爐(lu)管(guan)(guan)工作(zuo)(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要矛盾是(shi)耐(nai)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)(du)而(er)不(bu)是(shi)σ相脆(cui)(cui)化(hua)。

  HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)鑄造耐(nai)熱(re)不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)可(ke)以(yi)(yi)看作是在HK系(xi)(xi)列(lie)(lie)基礎上發(fa)展起來(lai)(lai)的(de)(de)(de)，其(qi)主要化學成分(fen)的(de)(de)(de)質量(liang)分(fen)數（％）為(wei)(wei)：25Cr和(he)35Ni。其(qi)中(zhong)(zhong)鎳(nie)的(de)(de)(de)質量(liang)分(fen)數比(bi)(bi)HK-40提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)15％，以(yi)(yi)適應乙烯(xi)裂解管(guan)(guan)高(gao)(gao)溫區的(de)(de)(de)需要，且增強了(le)(le)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)耐(nai)滲(shen)碳和(he)抗氧化能力(li)；另一方面(mian)由于(yu)鎳(nie)含量(liang)增加，減少(shao)了(le)(le)碳在奧氏體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度，在碳含量(liang)相(xiang)同的(de)(de)(de)情況下，HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)比(bi)(bi)HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)共晶碳化物(wu)多，從而提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)蠕變(bian)斷裂強度和(he)高(gao)(gao)溫塑性。在HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)中(zhong)(zhong)，添加鎢(wu)、鉬合金元素(su)主要是為(wei)(wei)了(le)(le)提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)抗滲(shen)碳能力(li)。特別(bie)是鈦(tai)和(he)鈮(ni)的(de)(de)(de)復合加人，效果最佳(jia)。當(dang)（Ti＋Nb）／C原(yuan)子(zi)質量(liang)分(fen)數為(wei)(wei)0.5％時(shi)(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)子(zi)質量(liang)分(fen)數在0.5％左右時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)的(de)(de)(de)蠕變(bian)斷裂強度達(da)到(dao)最高(gao)(gao)值，伸長率(lv)為(wei)(wei)20％～30％，高(gao)(gao)溫韌性也得到(dao)明顯(xian)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)。由于(yu)HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫強度（尤(you)其(qi)是在800～900℃以(yi)(yi)上溫度區）比(bi)(bi)HK-40高(gao)(gao)得多，所以(yi)(yi)在同等工作條件下的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)壁厚可(ke)減薄約1/3，因此，這(zhe)種爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)既能節省(sheng)能源又能節省(sheng)鋼(gang)材。HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)材，在許多領域取代(dai)了(le)(le)原(yuan)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)HK-40，尤(you)其(qi)是在乙烯(xi)裂解爐(lu)(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)得到(dao)較為(wei)(wei)廣泛的(de)(de)(de)應用。