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(gao)奧氏體(ti)晶體(ti)的高(gao)溫強(qiang)度(du)。但是在高(gao)溫下(xia)長(chang)(chang)時間工(gong)作，二(er)次碳化物會(hui)逐(zhu)步由增多轉為聚集長(chang)(chang)大，即(ji)發(fa)生過(guo)時效，此時鋼(gang)的強(qiang)度(du)逐(zhu)步下(xia)降。另外(wai)，當工(gong)作溫度(du)低于900℃在650℃以上長(chang)(chang)期工(gong)作，鋼(gang)中會(hui)有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)(de)主要(yao)化(hua)學成分有鉻(ge)(ge)(ge)(ge)、鎳(nie)、碳(tan)等(deng)。其中鉻(ge)(ge)(ge)(ge)元素(su)大部(bu)分成為(wei)(wei)(wei)固溶元素(su)，另一(yi)(yi)部(bu)分則與(yu)碳(tan)形(xing)成鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物，使(shi)(shi)合(he)金具有良(liang)(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)和(he)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕(ru)(ru)變(bian)斷裂(lie)(lie)強度。良(liang)(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)是(shi)由于鉻(ge)(ge)(ge)(ge)元素(su)使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管表面形(xing)成一(yi)(yi)層(ceng)致密(mi)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜，從而(er)使(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管具有良(liang)(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)和(he)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)碳(tan)能力(li)。同(tong)時(shi)(shi)與(yu)奧氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)一(yi)(yi)樣，在氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)介(jie)質和(he)某些還原介(jie)質中，由于鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作(zuo)(zuo)用，這種爐(lu)(lu)(lu)管具有良(liang)(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。鎳(nie)主要(yao)起穩定(ding)奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，并能提高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強度、高(gao)(gao)溫(wen)韌性(xing)(xing)以(yi)及抗(kang)滲(shen)碳(tan)作(zuo)(zuo)用。碳(tan)與(yu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)作(zuo)(zuo)用可顯著地(di)提高(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管蠕(ru)(ru)變(bian)斷裂(lie)(lie)強度。為(wei)(wei)(wei)防止鋼(gang)(gang)材過(guo)早過(guo)快發生σ相(xiang)脆化(hua)，w（C）不(bu)(bu)宜低于0.38％。有時(shi)(shi)，為(wei)(wei)(wei)了提高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)滲(shen)碳(tan)能力(li)，要(yao)將爐(lu)(lu)(lu)管中硅的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數提高(gao)(gao)到(dao)1.8％，此(ci)時(shi)(shi)應當(dang)同(tong)時(shi)(shi)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)材中碳(tan)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數，達到(dao)0.5％，以(yi)抑制由硅的(de)(de)(de)(de)含量(liang)增加而(er)出現大量(liang)微裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)傾向，從而(er)提高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)。應當(dang)注意到(dao)，較早期(qi)裂(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)所用HK-40鋼(gang)(gang)爐(lu)(lu)(lu)管，其硅含量(liang)較高(gao)(gao)，有的(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達2％以(yi)上(shang)，這是(shi)因為(wei)(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)管工作(zuo)(zuo)溫(wen)度高(gao)(gao)于900℃時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)矛盾是(shi)耐(nai)滲(shen)碳(tan)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)強度而(er)不(bu)(bu)是(shi)σ相(xiang)脆化(hua)。

  HP系(xi)列(lie)鑄造耐熱不銹鋼(gang)爐(lu)管(guan)可以(yi)看(kan)作(zuo)是(shi)在(zai)HK系(xi)列(lie)基(ji)礎上(shang)發展起來的(de)(de)(de)(de)，其(qi)主(zhu)要(yao)化學成分的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)（％）為(wei)(wei)：25Cr和35Ni。其(qi)中(zhong)(zhong)鎳的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)比HK-40提高了(le)(le)15％，以(yi)適應乙(yi)烯裂解(jie)管(guan)高溫(wen)區的(de)(de)(de)(de)需要(yao)，且(qie)增強了(le)(le)爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)耐滲碳和抗(kang)(kang)氧化能(neng)(neng)力；另(ling)一方面由于(yu)鎳含量(liang)增加，減少了(le)(le)碳在(zai)奧氏(shi)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)，在(zai)碳含量(liang)相同的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，HP系(xi)列(lie)比HK-40爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)共晶(jing)碳化物(wu)多(duo)，從而(er)提高了(le)(le)蠕變(bian)斷(duan)裂強度(du)和高溫(wen)塑性(xing)。在(zai)HP系(xi)列(lie)爐(lu)管(guan)中(zhong)(zhong)，添加鎢、鉬合金元(yuan)素(su)主(zhu)要(yao)是(shi)為(wei)(wei)了(le)(le)提高爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)滲碳能(neng)(neng)力。特別是(shi)鈦和鈮的(de)(de)(de)(de)復合加人，效果最佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原子(zi)(zi)質(zhi)量(liang)分數(shu)為(wei)(wei)0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)(zi)質(zhi)量(liang)分數(shu)在(zai)0.5％左右(you)時(shi)，此(ci)時(shi)的(de)(de)(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂強度(du)達(da)到最高值，伸長率為(wei)(wei)20％～30％，高溫(wen)韌性(xing)也得(de)(de)到明顯的(de)(de)(de)(de)提高。由于(yu)HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)強度(du)（尤其(qi)是(shi)在(zai)800～900℃以(yi)上(shang)溫(wen)度(du)區）比HK-40高得(de)(de)多(duo)，所(suo)以(yi)在(zai)同等工作(zuo)條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)壁厚可減薄約(yue)1/3，因(yin)此(ci)，這種爐(lu)管(guan)既能(neng)(neng)節省(sheng)能(neng)(neng)源又能(neng)(neng)節省(sheng)鋼(gang)材。HP系(xi)列(lie)鋼(gang)材，在(zai)許多(duo)領(ling)域(yu)取代了(le)(le)原來的(de)(de)(de)(de)HK-40，尤其(qi)是(shi)在(zai)乙(yi)烯裂解(jie)爐(lu)中(zhong)(zhong)得(de)(de)到較為(wei)(wei)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應用。