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(bu)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)(gao)奧氏體晶(jing)體的(de)(de)高(gao)(gao)溫強(qiang)度。但是(shi)在高(gao)(gao)溫下長(chang)時間工(gong)作(zuo)(zuo)，二次碳化物(wu)會逐(zhu)步由增多轉(zhuan)為聚集長(chang)大，即發生過時效，此(ci)時鋼的(de)(de)強(qiang)度逐(zhu)步下降。另外(wai)，當(dang)工(gong)作(zuo)(zuo)溫度低于900℃在650℃以上長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，鋼中(zhong)會有σ  相析出。

  HK-40爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)化學成(cheng)(cheng)分(fen)有(you)(you)鉻(ge)、鎳(nie)、碳(tan)(tan)(tan)等。其中(zhong)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素大部分(fen)成(cheng)(cheng)為(wei)固溶元(yuan)(yuan)素，另一(yi)部分(fen)則與(yu)碳(tan)(tan)(tan)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化物，使合金具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性和(he)(he)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)。良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性是(shi)由(you)于(yu)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素使爐(lu)管(guan)表面形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)層致密的(de)(de)(de)(de)氧化膜，從而使爐(lu)管(guan)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧化性和(he)(he)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)能(neng)力。同時(shi)與(yu)奧氏體型不銹鋼一(yi)樣，在氧化性介質(zhi)和(he)(he)某些還原介質(zhi)中(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同作(zuo)用(yong)(yong)，這種爐(lu)管(guan)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性。鎳(nie)主(zhu)要(yao)(yao)起穩定(ding)(ding)奧氏體的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，并能(neng)提高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)、高(gao)(gao)溫(wen)韌性以(yi)及(ji)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)作(zuo)用(yong)(yong)。碳(tan)(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)作(zuo)用(yong)(yong)可顯(xian)著地提高(gao)(gao)HK-40爐(lu)管(guan)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)。為(wei)防止鋼材過早過快發生σ相脆(cui)化，w（C）不宜(yi)低(di)于(yu)0.38％。有(you)(you)時(shi)，為(wei)了提高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)能(neng)力，要(yao)(yao)將爐(lu)管(guan)中(zhong)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數提高(gao)(gao)到1.8％，此(ci)時(shi)應(ying)當(dang)同時(shi)提高(gao)(gao)鋼材中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數，達(da)到0.5％，以(yi)抑(yi)制(zhi)由(you)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)增加而出現大量(liang)(liang)微裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)傾向，從而提高(gao)(gao)爐(lu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)性。應(ying)當(dang)注意到，較(jiao)早期裂(lie)(lie)解爐(lu)所用(yong)(yong)HK-40鋼爐(lu)管(guan)，其硅(gui)(gui)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)達(da)2％以(yi)上，這是(shi)因為(wei)爐(lu)管(guan)工作(zuo)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)矛盾(dun)是(shi)耐滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)和(he)(he)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)而不是(shi)σ相脆(cui)化。

  HP系列鑄(zhu)造(zao)耐熱不銹鋼(gang)(gang)(gang)爐(lu)(lu)管可(ke)以(yi)看作(zuo)是(shi)在(zai)HK系列基礎上(shang)發(fa)展起來(lai)的(de)(de)(de)，其主(zhu)要(yao)化學(xue)成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)（％）為(wei)：25Cr和(he)35Ni。其中(zhong)(zhong)鎳的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)比HK-40提高了(le)(le)15％，以(yi)適應(ying)(ying)乙烯裂(lie)解管高溫(wen)區的(de)(de)(de)需要(yao)，且增(zeng)強(qiang)了(le)(le)爐(lu)(lu)管的(de)(de)(de)耐滲碳(tan)和(he)抗氧化能力；另一方面由(you)于鎳含量(liang)(liang)增(zeng)加，減少了(le)(le)碳(tan)在(zai)奧氏(shi)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解度(du)(du)，在(zai)碳(tan)含量(liang)(liang)相同的(de)(de)(de)情況(kuang)下，HP系列比HK-40爐(lu)(lu)管的(de)(de)(de)共晶碳(tan)化物多(duo)，從而提高了(le)(le)蠕(ru)變斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)和(he)高溫(wen)塑性。在(zai)HP系列爐(lu)(lu)管中(zhong)(zhong)，添加鎢(wu)、鉬合金元素主(zhu)要(yao)是(shi)為(wei)了(le)(le)提高爐(lu)(lu)管的(de)(de)(de)抗滲碳(tan)能力。特別(bie)是(shi)鈦和(he)鈮的(de)(de)(de)復合加人，效果(guo)最(zui)佳。當(dang)（Ti＋Nb）／C原(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)為(wei)0.5％時或者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)在(zai)0.5％左右時，此時的(de)(de)(de)蠕(ru)變斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)達(da)到最(zui)高值(zhi)，伸(shen)長率(lv)為(wei)20％～30％，高溫(wen)韌性也得到明(ming)顯的(de)(de)(de)提高。由(you)于HP-Nb鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)高溫(wen)強(qiang)度(du)(du)（尤(you)其是(shi)在(zai)800～900℃以(yi)上(shang)溫(wen)度(du)(du)區）比HK-40高得多(duo)，所以(yi)在(zai)同等工作(zuo)條件(jian)下的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)管壁厚可(ke)減薄約1/3，因(yin)此，這種(zhong)爐(lu)(lu)管既(ji)能節(jie)省(sheng)能源又能節(jie)省(sheng)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)。HP系列鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)，在(zai)許多(duo)領域取代了(le)(le)原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)HK-40，尤(you)其是(shi)在(zai)乙烯裂(lie)解爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)得到較為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。