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(bu)銹(xiu)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(ti)高奧(ao)氏體晶體的高溫(wen)強(qiang)度。但(dan)是在高溫(wen)下長時間工作(zuo)(zuo)，二次碳(tan)化物(wu)會逐步由增多(duo)轉為(wei)聚(ju)集長大，即(ji)發(fa)生過(guo)時效，此時鋼(gang)的強(qiang)度逐步下降。另外，當工作(zuo)(zuo)溫(wen)度低(di)于900℃在650℃以上(shang)長期工作(zuo)(zuo)，鋼(gang)中會有σ  相析出(chu)。

  HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)有(you)鉻、鎳(nie)、碳等。其(qi)中鉻元(yuan)素大部(bu)分(fen)成(cheng)為固(gu)溶元(yuan)素，另(ling)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)則與(yu)(yu)碳形(xing)成(cheng)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)，使合金具(ju)(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)和較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)蠕變斷裂強度(du)。良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)是(shi)由(you)(you)于(yu)鉻元(yuan)素使爐(lu)(lu)管(guan)(guan)表面形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)層(ceng)致密的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜，從而使爐(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)和一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)碳能力(li)。同時(shi)與(yu)(yu)奧氏體(ti)型不(bu)銹鋼(gang)一(yi)(yi)樣(yang)，在氧(yang)化(hua)性(xing)介質(zhi)和某些還原介質(zhi)中，由(you)(you)于(yu)鉻和鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)，這(zhe)種(zhong)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。鎳(nie)主(zhu)要(yao)(yao)起穩(wen)定奧氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，并(bing)能提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)強度(du)、高(gao)溫(wen)韌性(xing)以(yi)及抗(kang)滲(shen)碳作用(yong)。碳與(yu)(yu)鉻作用(yong)可顯著地(di)提(ti)(ti)高(gao)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)蠕變斷裂強度(du)。為防(fang)止鋼(gang)材過早過快(kuai)發生σ相脆(cui)化(hua)，w（C）不(bu)宜低于(yu)0.38％。有(you)時(shi)，為了提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)高(gao)溫(wen)抗(kang)滲(shen)碳能力(li)，要(yao)(yao)將爐(lu)(lu)管(guan)(guan)中硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數提(ti)(ti)高(gao)到(dao)1.8％，此(ci)時(shi)應(ying)當同時(shi)提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)材中碳的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數，達(da)到(dao)0.5％，以(yi)抑制由(you)(you)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)增加(jia)而出現大量(liang)微裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang)，從而提(ti)(ti)高(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)。應(ying)當注意到(dao)，較(jiao)早期裂解爐(lu)(lu)所用(yong)HK-40鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)，其(qi)硅(gui)含量(liang)較(jiao)高(gao)，有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)達(da)2％以(yi)上(shang)，這(zhe)是(shi)因為爐(lu)(lu)管(guan)(guan)工作溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)矛盾是(shi)耐滲(shen)碳和高(gao)溫(wen)強度(du)而不(bu)是(shi)σ相脆(cui)化(hua)。

  HP系(xi)列(lie)(lie)鑄(zhu)造(zao)耐熱不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)可以(yi)看(kan)作是(shi)在(zai)HK系(xi)列(lie)(lie)基(ji)礎上發展(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，其(qi)主(zhu)要化學(xue)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數（％）為(wei)：25Cr和(he)35Ni。其(qi)中鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數比HK-40提高(gao)(gao)了(le)15％，以(yi)適應乙(yi)烯(xi)裂解(jie)管(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要，且增(zeng)強了(le)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐滲碳和(he)抗氧化能(neng)力；另一方面由(you)于(yu)鎳含量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)加(jia)，減(jian)少了(le)碳在(zai)奧氏(shi)體(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)，在(zai)碳含量(liang)(liang)(liang)(liang)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，HP系(xi)列(lie)(lie)比HK-40爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共晶(jing)碳化物多(duo)，從而提高(gao)(gao)了(le)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂強度(du)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)塑性。在(zai)HP系(xi)列(lie)(lie)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)中，添(tian)加(jia)鎢(wu)、鉬合金元素主(zhu)要是(shi)為(wei)了(le)提高(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗滲碳能(neng)力。特別是(shi)鈦和(he)鈮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合加(jia)人，效果(guo)最(zui)佳。當（Ti＋Nb）／C原子(zi)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數為(wei)0.5％時或者(zhe)Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數在(zai)0.5％左右時，此時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂強度(du)達到最(zui)高(gao)(gao)值，伸長率為(wei)20％～30％，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)韌性也得(de)到明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)。由(you)于(yu)HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)強度(du)（尤其(qi)是(shi)在(zai)800～900℃以(yi)上溫(wen)(wen)度(du)區）比HK-40高(gao)(gao)得(de)多(duo)，所(suo)以(yi)在(zai)同等(deng)工作條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)壁厚(hou)可減(jian)薄約1/3，因此，這(zhe)種爐(lu)(lu)管(guan)(guan)既能(neng)節(jie)省能(neng)源又能(neng)節(jie)省鋼(gang)材(cai)。HP系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)材(cai)，在(zai)許多(duo)領(ling)域取代(dai)了(le)原來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)HK-40，尤其(qi)是(shi)在(zai)乙(yi)烯(xi)裂解(jie)爐(lu)(lu)中得(de)到較為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用。