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(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
提高奧氏體(ti)晶(jing)體(ti)的高溫強(qiang)度。但(dan)是在高溫下(xia)長時(shi)間工作(zuo)，二次碳化物會逐(zhu)步(bu)由(you)增多轉為聚(ju)集(ji)長大(da)，即發生過時(shi)效，此時(shi)鋼的強(qiang)度逐(zhu)步(bu)下(xia)降(jiang)。另(ling)外，當(dang)工作(zuo)溫度低(di)于900℃在650℃以上長期工作(zuo)，鋼中會有σ 相析出。
HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分有鉻、鎳、碳(tan)(tan)(tan)等。其(qi)中(zhong)鉻元(yuan)素(su)大(da)部分成(cheng)為(wei)固溶(rong)元(yuan)素(su)，另一部分則(ze)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)形成(cheng)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物，使(shi)合(he)金具(ju)有良(liang)(liang)好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)和(he)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度。良(liang)(liang)好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)是由于鉻元(yuan)素(su)使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)表(biao)面形成(cheng)一層致密的(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)膜，從而(er)使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)有良(liang)(liang)好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)和(he)一定的(de)(de)(de)(de)(de)抗滲碳(tan)(tan)(tan)能力。同(tong)(tong)時與(yu)奧氏體型不(bu)銹鋼(gang)一樣，在氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)和(he)某些(xie)還原(yuan)介質(zhi)(zhi)中(zhong)，由于鉻和(he)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)(zuo)用，這種爐(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)有良(liang)(liang)好(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)。鎳主要(yao)起穩(wen)定奧氏體的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用，并(bing)能提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度、高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)韌性(xing)(xing)以及抗滲碳(tan)(tan)(tan)作(zuo)(zuo)(zuo)用。碳(tan)(tan)(tan)與(yu)鉻作(zuo)(zuo)(zuo)用可顯著(zhu)地提高(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度。為(wei)防(fang)止鋼(gang)材(cai)(cai)過(guo)早過(guo)快(kuai)發生σ相(xiang)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)，w（C）不(bu)宜(yi)低于0.38％。有時，為(wei)了提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)抗滲碳(tan)(tan)(tan)能力，要(yao)將爐(lu)(lu)管(guan)(guan)中(zhong)硅的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分數提高(gao)(gao)(gao)到(dao)1.8％，此時應當(dang)同(tong)(tong)時提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)材(cai)(cai)中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分數，達到(dao)0.5％，以抑制(zhi)由硅的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)增(zeng)加而(er)出現大(da)量(liang)微裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向，從而(er)提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)。應當(dang)注意(yi)到(dao)，較早期裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)所用HK-40鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)，其(qi)硅含量(liang)較高(gao)(gao)(gao)，有的(de)(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)達2％以上，這是因為(wei)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)工作(zuo)(zuo)(zuo)溫(wen)(wen)度高(gao)(gao)(gao)于900℃時的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)矛(mao)盾(dun)是耐滲碳(tan)(tan)(tan)和(he)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度而(er)不(bu)是σ相(xiang)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)。
HP系(xi)列(lie)鑄(zhu)造耐熱不(bu)銹(xiu)鋼爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)可以(yi)看作(zuo)是(shi)在(zai)(zai)HK系(xi)列(lie)基(ji)礎上發展起來(lai)的(de)(de)(de)，其主(zhu)要化學成(cheng)分的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分數（％）為：25Cr和35Ni。其中(zhong)鎳的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分數比HK-40提高(gao)(gao)(gao)(gao)了15％，以(yi)適應乙烯(xi)裂(lie)解管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫區的(de)(de)(de)需要，且增強(qiang)了爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)耐滲碳和抗氧化能(neng)力；另一方面由于鎳含量(liang)增加，減少了碳在(zai)(zai)奧氏體中(zhong)的(de)(de)(de)溶解度，在(zai)(zai)碳含量(liang)相同的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，HP系(xi)列(lie)比HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)共晶碳化物多，從而提高(gao)(gao)(gao)(gao)了蠕變斷裂(lie)強(qiang)度和高(gao)(gao)(gao)(gao)溫塑(su)性。在(zai)(zai)HP系(xi)列(lie)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)，添加鎢、鉬合(he)金元素主(zhu)要是(shi)為了提高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)抗滲碳能(neng)力。特(te)別是(shi)鈦和鈮的(de)(de)(de)復(fu)合(he)加人，效果最佳。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)分數為0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)分數在(zai)(zai)0.5％左右時(shi)，此時(shi)的(de)(de)(de)蠕變斷裂(lie)強(qiang)度達到最高(gao)(gao)(gao)(gao)值，伸長率(lv)為20％～30％，高(gao)(gao)(gao)(gao)溫韌(ren)性也得(de)到明顯的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)(gao)。由于HP-Nb鋼的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)度（尤(you)其是(shi)在(zai)(zai)800～900℃以(yi)上溫度區）比HK-40高(gao)(gao)(gao)(gao)得(de)多，所以(yi)在(zai)(zai)同等工(gong)作(zuo)條件下(xia)的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)壁厚可減薄(bo)約1/3，因此，這(zhe)種爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)既能(neng)節省(sheng)能(neng)源又能(neng)節省(sheng)鋼材(cai)。HP系(xi)列(lie)鋼材(cai)，在(zai)(zai)許多領域取代(dai)了原(yuan)(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)HK-40，尤(you)其是(shi)在(zai)(zai)乙烯(xi)裂(lie)解爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)得(de)到較為廣泛的(de)(de)(de)應用。
