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(xiu)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(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(ti)高(gao)奧氏體晶體的高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)。但是在高(gao)溫(wen)下(xia)長時間工(gong)作，二次碳化物會逐(zhu)步由(you)增多轉為聚集長大，即發生(sheng)過時效(xiao)，此時鋼的強(qiang)度(du)逐(zhu)步下(xia)降。另外，當工(gong)作溫(wen)度(du)低于900℃在650℃以上長期(qi)工(gong)作，鋼中(zhong)會有(you)σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)主(zhu)(zhu)要化學成分(fen)有鉻(ge)、鎳、碳(tan)(tan)等。其中(zhong)(zhong)鉻(ge)元(yuan)素(su)大部(bu)分(fen)成為(wei)(wei)固溶元(yuan)素(su)，另一部(bu)分(fen)則與(yu)碳(tan)(tan)形成鉻(ge)的(de)碳(tan)(tan)化物，使(shi)合金具(ju)(ju)有良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)和(he)(he)較(jiao)高的(de)高溫(wen)(wen)蠕(ru)變斷裂(lie)(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度(du)。良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)是由于(yu)鉻(ge)元(yuan)素(su)使(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)表面(mian)形成一層(ceng)致密的(de)氧化膜，從(cong)而(er)使(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)(ju)有良(liang)好(hao)的(de)抗(kang)氧化性(xing)(xing)和(he)(he)一定的(de)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)能(neng)(neng)力(li)。同時(shi)與(yu)奧(ao)氏體型不(bu)銹鋼一樣，在(zai)氧化性(xing)(xing)介質和(he)(he)某些還原(yuan)介質中(zhong)(zhong)，由于(yu)鉻(ge)和(he)(he)鎳的(de)共(gong)同作(zuo)用，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具(ju)(ju)有良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。鎳主(zhu)(zhu)要起穩(wen)定奧(ao)氏體的(de)作(zuo)用，并能(neng)(neng)提(ti)高爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)高溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度(du)、高溫(wen)(wen)韌性(xing)(xing)以及抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)作(zuo)用。碳(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作(zuo)用可顯著地(di)提(ti)高HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)蠕(ru)變斷裂(lie)(lie)(lie)強(qiang)(qiang)度(du)。為(wei)(wei)防止(zhi)鋼材(cai)過(guo)早過(guo)快發生σ相(xiang)脆化，w（C）不(bu)宜低于(yu)0.38％。有時(shi)，為(wei)(wei)了提(ti)高爐(lu)(lu)(lu)管(guan)高溫(wen)(wen)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)能(neng)(neng)力(li)，要將爐(lu)(lu)(lu)管(guan)中(zhong)(zhong)硅的(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)提(ti)高到1.8％，此(ci)時(shi)應當同時(shi)提(ti)高鋼材(cai)中(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)的(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)，達到0.5％，以抑制由硅的(de)含量(liang)(liang)(liang)增加而(er)出(chu)現大量(liang)(liang)(liang)微裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)傾向，從(cong)而(er)提(ti)高爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)焊(han)接性(xing)(xing)。應當注意到，較(jiao)早期裂(lie)(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)所用HK-40鋼爐(lu)(lu)(lu)管(guan)，其硅含量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高，有的(de)w（Si）高達2％以上，這是因為(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)工作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)高于(yu)900℃時(shi)的(de)主(zhu)(zhu)要矛盾是耐(nai)滲(shen)碳(tan)(tan)和(he)(he)高溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度(du)而(er)不(bu)是σ相(xiang)脆化。

  HP系(xi)(xi)列(lie)鑄造耐熱(re)不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)可(ke)以看作是(shi)在(zai)(zai)(zai)HK系(xi)(xi)列(lie)基礎(chu)上(shang)發展起來的(de)(de)(de)(de)，其(qi)(qi)主(zhu)要(yao)化學成分(fen)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)（％）為：25Cr和(he)35Ni。其(qi)(qi)中鎳的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)比(bi)(bi)HK-40提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以適應乙(yi)烯(xi)(xi)裂解(jie)管(guan)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)區(qu)的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)，且增強(qiang)了(le)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)耐滲碳(tan)和(he)抗(kang)氧化能(neng)力(li)；另一方面由(you)于鎳含量(liang)(liang)增加(jia)(jia)，減少了(le)碳(tan)在(zai)(zai)(zai)奧氏(shi)體中的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)，在(zai)(zai)(zai)碳(tan)含量(liang)(liang)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)情況下，HP系(xi)(xi)列(lie)比(bi)(bi)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)共晶碳(tan)化物多，從而提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕(ru)變(bian)斷裂強(qiang)度(du)和(he)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)塑性。在(zai)(zai)(zai)HP系(xi)(xi)列(lie)爐(lu)(lu)管(guan)中，添加(jia)(jia)鎢、鉬(mu)合金元素主(zhu)要(yao)是(shi)為了(le)提(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)滲碳(tan)能(neng)力(li)。特別是(shi)鈦和(he)鈮的(de)(de)(de)(de)復(fu)合加(jia)(jia)人，效果(guo)最佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)為0.5％時或者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)在(zai)(zai)(zai)0.5％左右時，此(ci)時的(de)(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)斷裂強(qiang)度(du)達到(dao)最高(gao)(gao)(gao)值，伸長率為20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)韌(ren)性也得(de)到(dao)明顯的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)。由(you)于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度(du)（尤(you)其(qi)(qi)是(shi)在(zai)(zai)(zai)800～900℃以上(shang)溫(wen)(wen)度(du)區(qu)）比(bi)(bi)HK-40高(gao)(gao)(gao)得(de)多，所以在(zai)(zai)(zai)同(tong)等工(gong)作條件下的(de)(de)(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)壁厚可(ke)減薄約(yue)1/3，因此(ci)，這種爐(lu)(lu)管(guan)既能(neng)節(jie)省能(neng)源又能(neng)節(jie)省鋼(gang)材。HP系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)材，在(zai)(zai)(zai)許多領(ling)域(yu)取代了(le)原(yuan)(yuan)來的(de)(de)(de)(de)HK-40，尤(you)其(qi)(qi)是(shi)在(zai)(zai)(zai)乙(yi)烯(xi)(xi)裂解(jie)爐(lu)(lu)中得(de)到(dao)較為廣泛的(de)(de)(de)(de)應用。