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(xiu)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(jing)體的高溫強度。但是在(zai)高溫下長(chang)(chang)時(shi)間工作，二(er)次碳(tan)化物會(hui)逐步由增多轉為聚(ju)集長(chang)(chang)大，即(ji)發生過時(shi)效(xiao)，此時(shi)鋼(gang)的強度逐步下降。另外，當(dang)工作溫度低于900℃在(zai)650℃以(yi)上長(chang)(chang)期(qi)工作，鋼(gang)中(zhong)會(hui)有(you)σ  相析出。

  HK-40爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)有(you)(you)鉻(ge)、鎳、碳(tan)等。其(qi)中(zhong)(zhong)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素大(da)部(bu)分(fen)(fen)成(cheng)為(wei)固(gu)溶元(yuan)(yuan)素，另(ling)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)則與碳(tan)形(xing)成(cheng)鉻(ge)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)，使(shi)合金(jin)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)和較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度(du)。良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)是(shi)(shi)由于鉻(ge)元(yuan)(yuan)素使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)表面形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)層致密(mi)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)膜，從而使(shi)爐(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)和一(yi)(yi)定的(de)(de)抗(kang)滲碳(tan)能(neng)(neng)力。同(tong)時(shi)(shi)與奧氏(shi)體型不銹鋼(gang)一(yi)(yi)樣，在氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)介質(zhi)和某些還原介質(zhi)中(zhong)(zhong)，由于鉻(ge)和鎳的(de)(de)共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)，這種(zhong)爐(lu)(lu)管(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)。鎳主(zhu)要(yao)(yao)起穩定奧氏(shi)體的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，并能(neng)(neng)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌(ren)性(xing)以(yi)及(ji)抗(kang)滲碳(tan)作(zuo)(zuo)用(yong)。碳(tan)與鉻(ge)作(zuo)(zuo)用(yong)可顯著地提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)蠕變(bian)斷裂(lie)強(qiang)度(du)。為(wei)防止(zhi)鋼(gang)材過(guo)早過(guo)快發(fa)生σ相脆化(hua)，w（C）不宜低(di)于0.38％。有(you)(you)時(shi)(shi)，為(wei)了提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)滲碳(tan)能(neng)(neng)力，要(yao)(yao)將爐(lu)(lu)管(guan)中(zhong)(zhong)硅(gui)的(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)到1.8％，此(ci)時(shi)(shi)應當(dang)同(tong)時(shi)(shi)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)材中(zhong)(zhong)碳(tan)的(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數，達(da)到0.5％，以(yi)抑制(zhi)由硅(gui)的(de)(de)含量增(zeng)加而出現大(da)量微裂(lie)紋的(de)(de)傾(qing)向，從而提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)焊接性(xing)。應當(dang)注意到，較早期(qi)裂(lie)解爐(lu)(lu)所用(yong)HK-40鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)，其(qi)硅(gui)含量較高(gao)(gao)(gao)(gao)，有(you)(you)的(de)(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)(gao)達(da)2％以(yi)上，這是(shi)(shi)因為(wei)爐(lu)(lu)管(guan)工作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)于900℃時(shi)(shi)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)矛盾是(shi)(shi)耐滲碳(tan)和高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)而不是(shi)(shi)σ相脆化(hua)。

  HP系列(lie)鑄造耐(nai)熱不銹鋼(gang)(gang)爐(lu)管可(ke)以看作是在(zai)(zai)(zai)HK系列(lie)基礎上發展起(qi)來(lai)的(de)，其主要化學成分(fen)(fen)的(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)（％）為：25Cr和35Ni。其中(zhong)鎳(nie)的(de)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)比(bi)HK-40提高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以適應(ying)乙烯裂(lie)解(jie)管高(gao)(gao)(gao)溫(wen)區(qu)的(de)需(xu)要，且(qie)增(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)爐(lu)管的(de)耐(nai)滲(shen)碳(tan)(tan)和抗(kang)(kang)氧化能力(li)；另一方面由于鎳(nie)含量增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，減少(shao)了(le)碳(tan)(tan)在(zai)(zai)(zai)奧氏體中(zhong)的(de)溶解(jie)度，在(zai)(zai)(zai)碳(tan)(tan)含量相同的(de)情(qing)況下，HP系列(lie)比(bi)HK-40爐(lu)管的(de)共晶碳(tan)(tan)化物多，從而提高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕變斷裂(lie)強(qiang)度和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)塑性。在(zai)(zai)(zai)HP系列(lie)爐(lu)管中(zhong)，添加(jia)(jia)鎢、鉬(mu)合(he)金元素(su)主要是為了(le)提高(gao)(gao)(gao)爐(lu)管的(de)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)(tan)能力(li)。特別(bie)是鈦和鈮的(de)復(fu)合(he)加(jia)(jia)人，效果最(zui)佳(jia)。當(dang)（Ti＋Nb）／C原子(zi)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)為0.5％時或者Ti／（Ti＋Nb）原子(zi)質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)在(zai)(zai)(zai)0.5％左右時，此(ci)時的(de)蠕變斷裂(lie)強(qiang)度達(da)到(dao)最(zui)高(gao)(gao)(gao)值，伸長率為20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌性也得(de)(de)到(dao)明顯的(de)提高(gao)(gao)(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)(gang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度（尤其是在(zai)(zai)(zai)800～900℃以上溫(wen)度區(qu)）比(bi)HK-40高(gao)(gao)(gao)得(de)(de)多，所以在(zai)(zai)(zai)同等(deng)工(gong)作條(tiao)件下的(de)爐(lu)管壁厚可(ke)減薄約1/3，因此(ci)，這(zhe)種爐(lu)管既(ji)能節省能源又能節省鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)。HP系列(lie)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)，在(zai)(zai)(zai)許(xu)多領域取代了(le)原來(lai)的(de)HK-40，尤其是在(zai)(zai)(zai)乙烯裂(lie)解(jie)爐(lu)中(zhong)得(de)(de)到(dao)較為廣泛的(de)應(ying)用。