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(re)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(bu)銹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(jing)體的高溫強度。但是在(zai)高溫下(xia)長(chang)時間工作(zuo)，二(er)次(ci)碳(tan)化(hua)物(wu)會逐(zhu)步(bu)由增多(duo)轉為聚集長(chang)大，即發生過時效(xiao)，此時鋼(gang)的強度逐(zhu)步(bu)下(xia)降(jiang)。另外，當工作(zuo)溫度低于(yu)900℃在(zai)650℃以上長(chang)期(qi)工作(zuo)，鋼(gang)中(zhong)會有(you)σ 相析出。
HK-40爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)主要化(hua)學成(cheng)分有(you)(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)等(deng)。其中鉻(ge)元素大部分成(cheng)為(wei)(wei)固溶元素，另(ling)一部分則(ze)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)形(xing)成(cheng)鉻(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，使合金具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)和(he)(he)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)蠕(ru)變(bian)斷裂強度。良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)是由(you)于(yu)鉻(ge)元素使爐(lu)管(guan)表(biao)面形(xing)成(cheng)一層致密(mi)的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)，從(cong)(cong)而(er)使爐(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)和(he)(he)一定(ding)的(de)(de)(de)抗滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)能力(li)。同時(shi)與(yu)奧氏(shi)體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)一樣，在氧化(hua)性(xing)(xing)介(jie)質(zhi)和(he)(he)某(mou)些還原介(jie)質(zhi)中，由(you)于(yu)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)共同作用(yong)，這種爐(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)。鎳(nie)主要起穩定(ding)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)作用(yong)，并能提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強度、高(gao)溫(wen)(wen)韌性(xing)(xing)以(yi)及抗滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)作用(yong)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作用(yong)可顯著地提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)HK-40爐(lu)管(guan)蠕(ru)變(bian)斷裂強度。為(wei)(wei)防止鋼(gang)材過(guo)早(zao)過(guo)快(kuai)發生(sheng)σ相(xiang)脆化(hua)，w（C）不宜低于(yu)0.38％。有(you)(you)時(shi)，為(wei)(wei)了提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)爐(lu)管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)抗滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)能力(li)，要將爐(lu)管(guan)中硅(gui)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)到1.8％，此時(shi)應當同時(shi)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)材中碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)，達(da)到0.5％，以(yi)抑制由(you)硅(gui)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)增加(jia)而(er)出(chu)現大量(liang)(liang)微裂紋的(de)(de)(de)傾向(xiang)，從(cong)(cong)而(er)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)。應當注意到，較(jiao)早(zao)期裂解(jie)爐(lu)所用(yong)HK-40鋼(gang)爐(lu)管(guan)，其硅(gui)含量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)，有(you)(you)的(de)(de)(de)w（Si）高(gao)達(da)2％以(yi)上(shang)，這是因為(wei)(wei)爐(lu)管(guan)工作溫(wen)(wen)度高(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)(de)(de)主要矛盾是耐(nai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)(he)高(gao)溫(wen)(wen)強度而(er)不是σ相(xiang)脆化(hua)。
HP系列(lie)鑄造耐(nai)熱不銹鋼爐(lu)管(guan)(guan)(guan)可(ke)以看作是在(zai)HK系列(lie)基礎上(shang)發展起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)(de)，其主(zhu)要化學成分(fen)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)數(shu)（％）為(wei)(wei)：25Cr和35Ni。其中鎳的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)數(shu)比(bi)HK-40提(ti)高了(le)15％，以適(shi)應(ying)乙(yi)烯裂(lie)解(jie)(jie)管(guan)(guan)(guan)高溫區的(de)(de)(de)(de)需要，且增強了(le)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)滲碳和抗氧(yang)化能(neng)力；另(ling)一方(fang)面由于鎳含量增加(jia)，減(jian)(jian)少(shao)了(le)碳在(zai)奧氏(shi)體(ti)中的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)度(du)，在(zai)碳含量相同的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，HP系列(lie)比(bi)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)共晶碳化物多(duo)(duo)，從而提(ti)高了(le)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強度(du)和高溫塑性。在(zai)HP系列(lie)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)中，添加(jia)鎢、鉬(mu)合金(jin)元素主(zhu)要是為(wei)(wei)了(le)提(ti)高爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)抗滲碳能(neng)力。特別是鈦和鈮的(de)(de)(de)(de)復合加(jia)人(ren)，效果最佳(jia)。當（Ti＋Nb）／C原子(zi)(zi)質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)數(shu)為(wei)(wei)0.5％時或者Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)(zi)質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)數(shu)在(zai)0.5％左右(you)時，此時的(de)(de)(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強度(du)達(da)到(dao)最高值，伸(shen)長率為(wei)(wei)20％～30％，高溫韌性也(ye)得(de)到(dao)明顯的(de)(de)(de)(de)提(ti)高。由于HP-Nb鋼的(de)(de)(de)(de)高溫強度(du)（尤其是在(zai)800～900℃以上(shang)溫度(du)區）比(bi)HK-40高得(de)多(duo)(duo)，所以在(zai)同等工作條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)壁厚可(ke)減(jian)(jian)薄約1/3，因此，這種爐(lu)管(guan)(guan)(guan)既能(neng)節省能(neng)源(yuan)又能(neng)節省鋼材(cai)。HP系列(lie)鋼材(cai)，在(zai)許(xu)多(duo)(duo)領(ling)域取(qu)代了(le)原來(lai)的(de)(de)(de)(de)HK-40，尤其是在(zai)乙(yi)烯裂(lie)解(jie)(jie)爐(lu)中得(de)到(dao)較(jiao)為(wei)(wei)廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。
