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(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

提高奧氏體晶體的高溫(wen)(wen)強度(du)。但是在高溫(wen)(wen)下長時間(jian)工作，二次(ci)碳化物會逐(zhu)步由(you)增多轉(zhuan)為聚集長大，即發生過時效，此時鋼(gang)的強度(du)逐(zhu)步下降(jiang)。另外，當工作溫(wen)(wen)度(du)低(di)于(yu)900℃在650℃以上長期工作，鋼(gang)中(zhong)會有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)主要(yao)化(hua)(hua)學成(cheng)分有(you)(you)(you)鉻、鎳(nie)、碳等(deng)。其中(zhong)鉻元(yuan)素大部分成(cheng)為固溶元(yuan)素，另(ling)一部分則與碳形成(cheng)鉻的(de)碳化(hua)(hua)物，使(shi)(shi)(shi)合金具有(you)(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)和較(jiao)高(gao)的(de)高(gao)溫(wen)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)(du)(du)。良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)是(shi)由于(yu)鉻元(yuan)素使(shi)(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)表面形成(cheng)一層致密的(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)，從而(er)使(shi)(shi)(shi)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具有(you)(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)和一定(ding)的(de)抗(kang)滲碳能力。同時(shi)與奧氏體型(xing)不銹鋼(gang)(gang)一樣，在氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)介質(zhi)(zhi)和某些(xie)還原介質(zhi)(zhi)中(zhong)，由于(yu)鉻和鎳(nie)的(de)共同作用(yong)(yong)，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)具有(you)(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)蝕性(xing)。鎳(nie)主要(yao)起穩定(ding)奧氏體的(de)作用(yong)(yong)，并(bing)能提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)高(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)、高(gao)溫(wen)韌性(xing)以(yi)及抗(kang)滲碳作用(yong)(yong)。碳與鉻作用(yong)(yong)可顯著地提(ti)(ti)高(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)(du)(du)。為防(fang)止(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)過(guo)(guo)早過(guo)(guo)快發生σ相脆(cui)化(hua)(hua)，w（C）不宜低于(yu)0.38％。有(you)(you)(you)時(shi)，為了(le)提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)高(gao)溫(wen)抗(kang)滲碳能力，要(yao)將爐(lu)(lu)(lu)管(guan)中(zhong)硅的(de)質(zhi)(zhi)量分數(shu)提(ti)(ti)高(gao)到1.8％，此時(shi)應(ying)當(dang)同時(shi)提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)材(cai)中(zhong)碳的(de)質(zhi)(zhi)量分數(shu)，達到0.5％，以(yi)抑制由硅的(de)含量增加而(er)出現大量微裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)傾向，從而(er)提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)焊接(jie)性(xing)。應(ying)當(dang)注意到，較(jiao)早期裂(lie)(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)所用(yong)(yong)HK-40鋼(gang)(gang)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)，其硅含量較(jiao)高(gao)，有(you)(you)(you)的(de)w（Si）高(gao)達2％以(yi)上，這是(shi)因為爐(lu)(lu)(lu)管(guan)工作溫(wen)度(du)(du)(du)高(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)主要(yao)矛(mao)盾是(shi)耐(nai)滲碳和高(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)而(er)不是(shi)σ相脆(cui)化(hua)(hua)。

  HP系(xi)列(lie)鑄造耐熱不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)(lu)管可以(yi)看作是在(zai)HK系(xi)列(lie)基礎上發展起來的(de)(de)，其主要(yao)(yao)(yao)化學成分(fen)(fen)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)（％）為(wei)：25Cr和35Ni。其中鎳的(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)比(bi)HK-40提高(gao)了(le)15％，以(yi)適應(ying)乙(yi)烯裂(lie)(lie)解管高(gao)溫(wen)區的(de)(de)需要(yao)(yao)(yao)，且(qie)增強(qiang)了(le)爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)耐滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)和抗(kang)(kang)氧化能力；另一(yi)方面由于鎳含量(liang)增加，減少了(le)碳(tan)(tan)(tan)在(zai)奧(ao)氏體中的(de)(de)溶解度，在(zai)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)相同的(de)(de)情況下，HP系(xi)列(lie)比(bi)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)共晶(jing)碳(tan)(tan)(tan)化物多(duo)，從(cong)而提高(gao)了(le)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度和高(gao)溫(wen)塑性。在(zai)HP系(xi)列(lie)爐(lu)(lu)(lu)管中，添加鎢、鉬合金元(yuan)素主要(yao)(yao)(yao)是為(wei)了(le)提高(gao)爐(lu)(lu)(lu)管的(de)(de)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)能力。特別是鈦(tai)和鈮的(de)(de)復合加人，效果最佳(jia)。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)子(zi)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)為(wei)0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)子(zi)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)在(zai)0.5％左右時(shi)，此(ci)(ci)時(shi)的(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度達(da)到(dao)最高(gao)值，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)溫(wen)韌性也得(de)到(dao)明(ming)顯(xian)的(de)(de)提高(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度（尤(you)其是在(zai)800～900℃以(yi)上溫(wen)度區）比(bi)HK-40高(gao)得(de)多(duo)，所以(yi)在(zai)同等工作條件下的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)管壁厚可減薄約1/3，因此(ci)(ci)，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)管既能節(jie)(jie)省(sheng)能源又能節(jie)(jie)省(sheng)鋼(gang)材。HP系(xi)列(lie)鋼(gang)材，在(zai)許多(duo)領(ling)域取代了(le)原(yuan)來的(de)(de)HK-40，尤(you)其是在(zai)乙(yi)烯裂(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)中得(de)到(dao)較(jiao)為(wei)廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)。