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(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度。但是在高(gao)溫(wen)(wen)下長時間(jian)工(gong)(gong)作(zuo)，二次碳化物會(hui)逐(zhu)步由增(zeng)多轉為(wei)聚(ju)集(ji)長大，即發(fa)生過時效，此時鋼(gang)的(de)強(qiang)度逐(zhu)步下降(jiang)。另外，當工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度低于900℃在650℃以上長期工(gong)(gong)作(zuo)，鋼(gang)中會(hui)有σ  相析(xi)出。

  HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)主要化(hua)(hua)學成分(fen)有(you)(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)(tan)(tan)(tan)等。其(qi)中(zhong)(zhong)鉻(ge)元素(su)大部分(fen)成為(wei)固溶元素(su)，另一部分(fen)則與(yu)(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)形成鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物，使(shi)合金(jin)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)和較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫蠕變斷(duan)裂(lie)強(qiang)度。良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)是由(you)于(yu)鉻(ge)元素(su)使(shi)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)表面形成一層致密的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜，從而(er)使(shi)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)和一定的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)能力。同(tong)時與(yu)(yu)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不銹鋼(gang)(gang)一樣，在氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)介質和某些還原介質中(zhong)(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)和鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用，這種爐(lu)管(guan)(guan)(guan)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)。鎳(nie)主要起(qi)穩定奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，并能提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫強(qiang)度、高(gao)(gao)溫韌性(xing)(xing)以及(ji)抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)作(zuo)用。碳(tan)(tan)(tan)(tan)與(yu)(yu)鉻(ge)作(zuo)用可顯著地提(ti)高(gao)(gao)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)(guan)蠕變斷(duan)裂(lie)強(qiang)度。為(wei)防止鋼(gang)(gang)材(cai)過(guo)早過(guo)快(kuai)發生(sheng)σ相(xiang)脆化(hua)(hua)，w（C）不宜低(di)于(yu)0.38％。有(you)(you)時，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)溫抗(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)能力，要將爐(lu)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)(zhong)硅的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)分(fen)數提(ti)高(gao)(gao)到(dao)1.8％，此時應當同(tong)時提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)材(cai)中(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)分(fen)數，達(da)到(dao)0.5％，以抑制由(you)硅的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)增加(jia)而(er)出現大量(liang)微裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向，從而(er)提(ti)高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)。應當注意到(dao)，較早期裂(lie)解爐(lu)所用HK-40鋼(gang)(gang)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)，其(qi)硅含量(liang)較高(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達(da)2％以上，這是因(yin)為(wei)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)工作(zuo)溫度高(gao)(gao)于(yu)900℃時的(de)(de)(de)(de)(de)主要矛盾是耐滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和高(gao)(gao)溫強(qiang)度而(er)不是σ相(xiang)脆化(hua)(hua)。

  HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)鑄造(zao)耐熱不銹鋼爐管(guan)可(ke)以(yi)看作(zuo)是(shi)(shi)(shi)在(zai)HK系(xi)(xi)列(lie)(lie)基礎上(shang)發展起來的(de)(de)(de)，其主要化(hua)學成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)質量分(fen)(fen)數（％）為(wei)：25Cr和(he)35Ni。其中(zhong)鎳的(de)(de)(de)質量分(fen)(fen)數比HK-40提(ti)高(gao)了(le)(le)15％，以(yi)適應乙烯裂解(jie)管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)區的(de)(de)(de)需(xu)要，且增(zeng)強(qiang)了(le)(le)爐管(guan)的(de)(de)(de)耐滲(shen)碳和(he)抗氧化(hua)能力；另一方面由于鎳含量增(zeng)加(jia)，減少了(le)(le)碳在(zai)奧氏體中(zhong)的(de)(de)(de)溶解(jie)度，在(zai)碳含量相同(tong)的(de)(de)(de)情況下(xia)，HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)比HK-40爐管(guan)的(de)(de)(de)共晶碳化(hua)物多，從(cong)而提(ti)高(gao)了(le)(le)蠕變斷裂強(qiang)度和(he)高(gao)溫(wen)(wen)塑(su)性(xing)。在(zai)HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)爐管(guan)中(zhong)，添加(jia)鎢、鉬合金元素主要是(shi)(shi)(shi)為(wei)了(le)(le)提(ti)高(gao)爐管(guan)的(de)(de)(de)抗滲(shen)碳能力。特(te)別是(shi)(shi)(shi)鈦和(he)鈮的(de)(de)(de)復合加(jia)人，效果最(zui)佳(jia)。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)子質量分(fen)(fen)數為(wei)0.5％時(shi)(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)子質量分(fen)(fen)數在(zai)0.5％左右(you)時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)的(de)(de)(de)蠕變斷裂強(qiang)度達到最(zui)高(gao)值(zhi)，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)溫(wen)(wen)韌性(xing)也得到明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)。由于HP-Nb鋼的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度（尤(you)(you)其是(shi)(shi)(shi)在(zai)800～900℃以(yi)上(shang)溫(wen)(wen)度區）比HK-40高(gao)得多，所以(yi)在(zai)同(tong)等(deng)工作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)爐管(guan)壁厚(hou)可(ke)減薄(bo)約1/3，因(yin)此，這種(zhong)爐管(guan)既能節省能源又能節省鋼材(cai)。HP系(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼材(cai)，在(zai)許多領域(yu)取代(dai)了(le)(le)原(yuan)來的(de)(de)(de)HK-40，尤(you)(you)其是(shi)(shi)(shi)在(zai)乙烯裂解(jie)爐中(zhong)得到較(jiao)為(wei)廣泛的(de)(de)(de)應用。