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(gao)奧氏體晶體的(de)高(gao)溫強度(du)。但是(shi)在高(gao)溫下長(chang)(chang)時(shi)(shi)間工作，二(er)次碳化(hua)物會逐步由增多轉為(wei)聚集長(chang)(chang)大，即發生過(guo)時(shi)(shi)效，此(ci)時(shi)(shi)鋼的(de)強度(du)逐步下降。另外，當工作溫度(du)低于900℃在650℃以上(shang)長(chang)(chang)期工作，鋼中會有(you)σ 相析出。
HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)主要(yao)化(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)有(you)(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)等。其(qi)中(zhong)(zhong)鉻(ge)元素(su)大(da)部分(fen)成(cheng)(cheng)為(wei)固溶元素(su)，另一部分(fen)則(ze)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)形成(cheng)(cheng)鉻(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物，使(shi)合金(jin)具有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)和較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)蠕變斷裂(lie)強度(du)(du)。良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)是由于鉻(ge)元素(su)使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)表(biao)面形成(cheng)(cheng)一層致密的(de)(de)(de)氧化(hua)膜，從而使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)具有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)性(xing)和一定(ding)的(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)能力。同(tong)時(shi)與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼一樣，在氧化(hua)性(xing)介(jie)質和某(mou)些還原介(jie)質中(zhong)(zhong)，由于鉻(ge)和鎳(nie)的(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)，這(zhe)種爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)具有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。鎳(nie)主要(yao)起(qi)穩定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，并能提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)以及抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)作(zuo)用(yong)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作(zuo)用(yong)可(ke)顯(xian)著地提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)蠕變斷裂(lie)強度(du)(du)。為(wei)防止鋼材過早過快發生σ相脆(cui)化(hua)，w（C）不宜(yi)低于0.38％。有(you)(you)時(shi)，為(wei)了(le)提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)能力，要(yao)將爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)中(zhong)(zhong)硅(gui)的(de)(de)(de)質量分(fen)數提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)到(dao)1.8％，此時(shi)應(ying)當同(tong)時(shi)提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)鋼材中(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)質量分(fen)數，達(da)到(dao)0.5％，以抑(yi)制由硅(gui)的(de)(de)(de)含量增(zeng)加(jia)而出現(xian)大(da)量微裂(lie)紋的(de)(de)(de)傾向，從而提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)焊接性(xing)。應(ying)當注(zhu)意到(dao)，較早期裂(lie)解爐(lu)(lu)所用(yong)HK-40鋼爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)，其(qi)硅(gui)含量較高(gao)(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)達(da)2％以上，這(zhe)是因為(wei)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)工作(zuo)溫(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)于900℃時(shi)的(de)(de)(de)主要(yao)矛(mao)盾(dun)是耐(nai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)而不是σ相脆(cui)化(hua)。
HP系(xi)列(lie)鑄造(zao)耐熱不銹鋼(gang)(gang)爐(lu)管(guan)(guan)可(ke)以看作是(shi)在(zai)HK系(xi)列(lie)基礎上發展起來(lai)(lai)的(de)(de)，其主要化(hua)(hua)學成(cheng)分的(de)(de)質量(liang)(liang)分數(shu)（％）為(wei)：25Cr和35Ni。其中鎳的(de)(de)質量(liang)(liang)分數(shu)比HK-40提(ti)高(gao)了15％，以適應(ying)乙(yi)烯(xi)裂(lie)(lie)解(jie)管(guan)(guan)高(gao)溫(wen)區(qu)(qu)的(de)(de)需要，且增(zeng)強了爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)耐滲碳和抗氧(yang)化(hua)(hua)能力；另一方面(mian)由于鎳含量(liang)(liang)增(zeng)加，減(jian)少(shao)了碳在(zai)奧氏體中的(de)(de)溶解(jie)度(du)(du)，在(zai)碳含量(liang)(liang)相同(tong)的(de)(de)情況下，HP系(xi)列(lie)比HK-40爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)共晶碳化(hua)(hua)物多，從而提(ti)高(gao)了蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)(du)和高(gao)溫(wen)塑性(xing)(xing)。在(zai)HP系(xi)列(lie)爐(lu)管(guan)(guan)中，添加鎢、鉬(mu)合(he)金元(yuan)素(su)主要是(shi)為(wei)了提(ti)高(gao)爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)抗滲碳能力。特別(bie)是(shi)鈦和鈮的(de)(de)復合(he)加人，效果最佳。當（Ti＋Nb）／C原子(zi)質量(liang)(liang)分數(shu)為(wei)0.5％時或者Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)質量(liang)(liang)分數(shu)在(zai)0.5％左右時，此(ci)(ci)時的(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)(du)達到(dao)(dao)最高(gao)值(zhi)，伸長率(lv)為(wei)20％～30％，高(gao)溫(wen)韌性(xing)(xing)也得到(dao)(dao)明(ming)顯的(de)(de)提(ti)高(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)(gang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)強度(du)(du)（尤(you)其是(shi)在(zai)800～900℃以上溫(wen)度(du)(du)區(qu)(qu)）比HK-40高(gao)得多，所以在(zai)同(tong)等(deng)工作條件下的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)壁厚(hou)可(ke)減(jian)薄約1/3，因此(ci)(ci)，這種爐(lu)管(guan)(guan)既能節省(sheng)能源(yuan)又能節省(sheng)鋼(gang)(gang)材。HP系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)材，在(zai)許多領(ling)域取代(dai)了原來(lai)(lai)的(de)(de)HK-40，尤(you)其是(shi)在(zai)乙(yi)烯(xi)裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)中得到(dao)(dao)較(jiao)為(wei)廣泛的(de)(de)應(ying)用。
