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(shi)體(ti)晶體(ti)的(de)高(gao)溫強度。但是在(zai)(zai)高(gao)溫下長(chang)(chang)時間工作(zuo)，二(er)次碳(tan)化物會逐(zhu)步(bu)(bu)由增多(duo)轉(zhuan)為聚(ju)集長(chang)(chang)大(da)，即發生過(guo)時效，此時鋼(gang)的(de)強度逐(zhu)步(bu)(bu)下降。另外，當工作(zuo)溫度低(di)于900℃在(zai)(zai)650℃以上長(chang)(chang)期工作(zuo)，鋼(gang)中(zhong)會有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)化(hua)(hua)學成分有(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)(tan)(tan)等。其中鉻(ge)元素(su)(su)大部分成為(wei)固溶元素(su)(su)，另一(yi)部分則與(yu)碳(tan)(tan)(tan)形成鉻(ge)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，使合金具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)和(he)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫蠕變斷(duan)裂(lie)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)是(shi)(shi)由(you)(you)于(yu)鉻(ge)元素(su)(su)使爐(lu)管(guan)(guan)(guan)表面形成一(yi)層致(zhi)密的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜，從(cong)而使爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)和(he)一(yi)定(ding)的(de)(de)抗(kang)滲碳(tan)(tan)(tan)能力。同時(shi)(shi)與(yu)奧氏體型不銹鋼一(yi)樣，在氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)介質和(he)某(mou)些還原介質中，由(you)(you)于(yu)鉻(ge)和(he)鎳(nie)的(de)(de)共同作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，這種(zhong)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具(ju)有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。鎳(nie)主(zhu)要(yao)起穩定(ding)奧氏體的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，并能提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)(gao)(gao)溫韌性(xing)以及抗(kang)滲碳(tan)(tan)(tan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。碳(tan)(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)可顯(xian)著地(di)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)蠕變斷(duan)裂(lie)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。為(wei)防(fang)止鋼材過早過快發生(sheng)σ相(xiang)脆化(hua)(hua)，w（C）不宜低(di)于(yu)0.38％。有(you)時(shi)(shi)，為(wei)了提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)溫抗(kang)滲碳(tan)(tan)(tan)能力，要(yao)將爐(lu)管(guan)(guan)(guan)中硅(gui)的(de)(de)質量(liang)(liang)分數提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)到(dao)1.8％，此時(shi)(shi)應(ying)(ying)當同時(shi)(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)鋼材中碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)質量(liang)(liang)分數，達(da)到(dao)0.5％，以抑制由(you)(you)硅(gui)的(de)(de)含量(liang)(liang)增加而出現(xian)大量(liang)(liang)微裂(lie)紋(wen)的(de)(de)傾向(xiang)，從(cong)而提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)焊接(jie)性(xing)。應(ying)(ying)當注意到(dao)，較早期裂(lie)解爐(lu)所用(yong)(yong)(yong)HK-40鋼爐(lu)管(guan)(guan)(guan)，其硅(gui)含量(liang)(liang)較高(gao)(gao)(gao)，有(you)的(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)達(da)2％以上，這是(shi)(shi)因(yin)為(wei)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)工作(zuo)(zuo)(zuo)溫度(du)高(gao)(gao)(gao)于(yu)900℃時(shi)(shi)的(de)(de)主(zhu)要(yao)矛盾(dun)是(shi)(shi)耐(nai)滲碳(tan)(tan)(tan)和(he)高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)而不是(shi)(shi)σ相(xiang)脆化(hua)(hua)。

  HP系列(lie)鑄造耐(nai)(nai)熱不(bu)銹鋼爐(lu)管可以看作是在(zai)(zai)HK系列(lie)基礎(chu)上(shang)發展起來的(de)(de)，其(qi)主要(yao)化(hua)學成分(fen)(fen)的(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)（％）為：25Cr和35Ni。其(qi)中鎳的(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)比HK-40提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以適應乙烯裂解管高(gao)(gao)(gao)溫(wen)區的(de)(de)需(xu)要(yao)，且(qie)增強了(le)爐(lu)管的(de)(de)耐(nai)(nai)滲碳(tan)和抗氧化(hua)能(neng)(neng)力(li)；另一(yi)方面(mian)由(you)(you)于(yu)鎳含量增加(jia)，減少(shao)了(le)碳(tan)在(zai)(zai)奧氏(shi)體中的(de)(de)溶解度(du)(du)(du)(du)，在(zai)(zai)碳(tan)含量相同的(de)(de)情況下，HP系列(lie)比HK-40爐(lu)管的(de)(de)共(gong)晶(jing)碳(tan)化(hua)物多(duo)，從(cong)而提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕變斷(duan)(duan)裂強度(du)(du)(du)(du)和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)塑(su)性。在(zai)(zai)HP系列(lie)爐(lu)管中，添加(jia)鎢、鉬合(he)金元素主要(yao)是為了(le)提(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)管的(de)(de)抗滲碳(tan)能(neng)(neng)力(li)。特別是鈦(tai)和鈮的(de)(de)復(fu)合(he)加(jia)人，效果最(zui)佳。當（Ti＋Nb）／C原子(zi)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)為0.5％時或(huo)者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)在(zai)(zai)0.5％左右時，此時的(de)(de)蠕變斷(duan)(duan)裂強度(du)(du)(du)(du)達到最(zui)高(gao)(gao)(gao)值，伸長率(lv)為20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌性也(ye)得(de)到明顯的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)。由(you)(you)于(yu)HP-Nb鋼的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)(du)（尤(you)其(qi)是在(zai)(zai)800～900℃以上(shang)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)區）比HK-40高(gao)(gao)(gao)得(de)多(duo)，所以在(zai)(zai)同等工作條(tiao)件下的(de)(de)爐(lu)管壁厚可減薄(bo)約1/3，因此，這種爐(lu)管既能(neng)(neng)節(jie)省能(neng)(neng)源(yuan)又能(neng)(neng)節(jie)省鋼材。HP系列(lie)鋼材，在(zai)(zai)許多(duo)領域取代了(le)原來的(de)(de)HK-40，尤(you)其(qi)是在(zai)(zai)乙烯裂解爐(lu)中得(de)到較為廣泛的(de)(de)應用。