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(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(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
提高(gao)(gao)奧氏(shi)體(ti)晶體(ti)的高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)。但是在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)時間工作(zuo)，二次碳化物會逐(zhu)步由增多(duo)轉(zhuan)為聚(ju)集(ji)長(chang)大，即發生過時效，此時鋼(gang)的強度(du)逐(zhu)步下(xia)降。另外，當工作(zuo)溫(wen)度(du)低于900℃在(zai)650℃以上長(chang)期工作(zuo)，鋼(gang)中會有σ 相析出。
HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)主要化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)(fen)(fen)有(you)(you)鉻(ge)(ge)、鎳、碳(tan)等。其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)元(yuan)素大部(bu)分(fen)(fen)(fen)成(cheng)為固溶元(yuan)素，另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)則(ze)與(yu)碳(tan)形成(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物，使合金具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)和較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕變斷裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)(du)。良(liang)(liang)(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)是(shi)由于(yu)鉻(ge)(ge)元(yuan)素使爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)表面形成(cheng)一(yi)層致密的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜，從(cong)(cong)而(er)使爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)(hua)性(xing)和一(yi)定的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)能(neng)力(li)。同(tong)時(shi)與(yu)奧氏體型不(bu)(bu)銹鋼(gang)一(yi)樣，在氧化(hua)(hua)性(xing)介質(zhi)和某些還(huan)原介質(zhi)中(zhong)(zhong)，由于(yu)鉻(ge)(ge)和鎳的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)(yong)，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。鎳主要起穩定奧氏體的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，并(bing)能(neng)提(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)、高(gao)溫(wen)(wen)(wen)韌(ren)性(xing)以及抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)作(zuo)用(yong)(yong)。碳(tan)與(yu)鉻(ge)(ge)作(zuo)用(yong)(yong)可顯著地提(ti)高(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)蠕變斷裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)(du)。為防(fang)止鋼(gang)材過早過快發生σ相脆(cui)化(hua)(hua)，w（C）不(bu)(bu)宜低(di)于(yu)0.38％。有(you)(you)時(shi)，為了提(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)抗(kang)(kang)滲(shen)碳(tan)能(neng)力(li)，要將爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)中(zhong)(zhong)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)(fen)數提(ti)高(gao)到1.8％，此時(shi)應(ying)當同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)鋼(gang)材中(zhong)(zhong)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量分(fen)(fen)(fen)數，達(da)到0.5％，以抑制由硅(gui)的(de)(de)(de)(de)含(han)量增加而(er)出(chu)現大量微裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向，從(cong)(cong)而(er)提(ti)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)性(xing)。應(ying)當注意到，較(jiao)早期裂(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)(lu)所(suo)用(yong)(yong)HK-40鋼(gang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)，其(qi)(qi)硅(gui)含(han)量較(jiao)高(gao)，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)w（Si）高(gao)達(da)2％以上(shang)，這是(shi)因為爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)工作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)于(yu)900℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)主要矛盾(dun)是(shi)耐(nai)滲(shen)碳(tan)和高(gao)溫(wen)(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)而(er)不(bu)(bu)是(shi)σ相脆(cui)化(hua)(hua)。
HP系列(lie)鑄(zhu)造耐熱不銹(xiu)鋼(gang)爐(lu)(lu)管(guan)可以(yi)(yi)看作是(shi)(shi)在HK系列(lie)基礎上發展起(qi)來(lai)的(de)(de)，其(qi)主要化學成分(fen)的(de)(de)質量(liang)分(fen)數（％）為(wei)(wei)：25Cr和35Ni。其(qi)中(zhong)鎳(nie)的(de)(de)質量(liang)分(fen)數比(bi)HK-40提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以(yi)(yi)適應乙(yi)烯裂(lie)解(jie)管(guan)高(gao)(gao)(gao)溫區(qu)的(de)(de)需要，且(qie)增(zeng)強了(le)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)耐滲碳(tan)和抗氧化能力；另(ling)一方面(mian)由于鎳(nie)含量(liang)增(zeng)加(jia)，減少了(le)碳(tan)在奧氏體中(zhong)的(de)(de)溶解(jie)度，在碳(tan)含量(liang)相同的(de)(de)情(qing)況下，HP系列(lie)比(bi)HK-40爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)共(gong)晶碳(tan)化物多(duo)，從而提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕變斷裂(lie)強度和高(gao)(gao)(gao)溫塑性。在HP系列(lie)爐(lu)(lu)管(guan)中(zhong)，添(tian)加(jia)鎢、鉬(mu)合(he)金元素主要是(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)提(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)抗滲碳(tan)能力。特別是(shi)(shi)鈦和鈮的(de)(de)復合(he)加(jia)人(ren)，效果最佳。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)子(zi)質量(liang)分(fen)數為(wei)(wei)0.5％時(shi)或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)子(zi)質量(liang)分(fen)數在0.5％左右時(shi)，此時(shi)的(de)(de)蠕變斷裂(lie)強度達到最高(gao)(gao)(gao)值(zhi)，伸長率為(wei)(wei)20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫韌性也得到明顯(xian)的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)。由于HP-Nb鋼(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫強度（尤(you)其(qi)是(shi)(shi)在800～900℃以(yi)(yi)上溫度區(qu)）比(bi)HK-40高(gao)(gao)(gao)得多(duo)，所以(yi)(yi)在同等工作條件下的(de)(de)爐(lu)(lu)管(guan)壁(bi)厚可減薄(bo)約(yue)1/3，因此，這種(zhong)爐(lu)(lu)管(guan)既能節省(sheng)能源又能節省(sheng)鋼(gang)材(cai)。HP系列(lie)鋼(gang)材(cai)，在許多(duo)領域取代了(le)原(yuan)來(lai)的(de)(de)HK-40，尤(you)其(qi)是(shi)(shi)在乙(yi)烯裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)中(zhong)得到較為(wei)(wei)廣泛的(de)(de)應用。
