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(ti)高(gao)奧氏體晶(jing)體的高(gao)溫(wen)強度。但(dan)是在高(gao)溫(wen)下長(chang)時(shi)間工作，二次碳化物會逐步由(you)增(zeng)多轉為聚集長(chang)大，即發(fa)生過(guo)時(shi)效，此時(shi)鋼的強度逐步下降。另外(wai)，當工作溫(wen)度低(di)于900℃在650℃以上長(chang)期(qi)工作，鋼中會有(you)σ 相(xiang)析出(chu)。
HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)主要化(hua)(hua)學成分(fen)(fen)有(you)鉻(ge)(ge)、鎳(nie)、碳(tan)等(deng)。其中鉻(ge)(ge)元素大(da)部分(fen)(fen)成為(wei)固溶元素，另一(yi)部分(fen)(fen)則與(yu)碳(tan)形成鉻(ge)(ge)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物，使合金具有(you)良好(hao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)和較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕變斷(duan)裂(lie)強度(du)。良好(hao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)是由(you)于鉻(ge)(ge)元素使爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)形成一(yi)層致密(mi)的(de)氧化(hua)(hua)膜，從而使爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)具有(you)良好(hao)的(de)抗氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)和一(yi)定的(de)抗滲碳(tan)能(neng)力(li)。同時(shi)與(yu)奧氏體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)一(yi)樣，在氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)介(jie)(jie)質和某些(xie)還(huan)原介(jie)(jie)質中，由(you)于鉻(ge)(ge)和鎳(nie)的(de)共同作(zuo)用(yong)，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)具有(you)良好(hao)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)。鎳(nie)主要起(qi)穩(wen)定奧氏體的(de)作(zuo)用(yong)，并能(neng)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)強度(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)韌性(xing)(xing)以及抗滲碳(tan)作(zuo)用(yong)。碳(tan)與(yu)鉻(ge)(ge)作(zuo)用(yong)可顯著地提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)HK-40爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)蠕變斷(duan)裂(lie)強度(du)。為(wei)防止鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材過(guo)早過(guo)快(kuai)發生σ相(xiang)脆化(hua)(hua)，w（C）不(bu)宜低(di)于0.38％。有(you)時(shi)，為(wei)了(le)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)抗滲碳(tan)能(neng)力(li)，要將爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)中硅(gui)的(de)質量(liang)分(fen)(fen)數提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)到1.8％，此時(shi)應(ying)當同時(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材中碳(tan)的(de)質量(liang)分(fen)(fen)數，達(da)到0.5％，以抑制(zhi)由(you)硅(gui)的(de)含量(liang)增加而出現大(da)量(liang)微裂(lie)紋的(de)傾向，從而提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)焊接性(xing)(xing)。應(ying)當注(zhu)意(yi)到，較早期裂(lie)解爐(lu)(lu)(lu)所用(yong)HK-40鋼(gang)(gang)(gang)(gang)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)，其硅(gui)含量(liang)較高(gao)(gao)(gao)(gao)，有(you)的(de)w（Si）高(gao)(gao)(gao)(gao)達(da)2％以上，這是因為(wei)爐(lu)(lu)(lu)管(guan)(guan)(guan)工作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)于900℃時(shi)的(de)主要矛盾是耐(nai)(nai)滲碳(tan)和高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)強度(du)而不(bu)是σ相(xiang)脆化(hua)(hua)。
HP系(xi)列鑄造耐(nai)熱不銹鋼爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)可(ke)以看(kan)作是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)HK系(xi)列基(ji)礎(chu)上發展起來的(de)(de)(de)，其(qi)主要化(hua)學成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)（％）為：25Cr和35Ni。其(qi)中鎳的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)比HK-40提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)15％，以適(shi)應乙烯裂解(jie)(jie)管(guan)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)區的(de)(de)(de)需(xu)要，且增強(qiang)(qiang)了(le)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)耐(nai)滲(shen)碳(tan)和抗(kang)氧化(hua)能(neng)力(li)；另(ling)一方面由于(yu)(yu)鎳含(han)量(liang)(liang)增加，減少了(le)碳(tan)在(zai)(zai)(zai)奧氏體中的(de)(de)(de)溶解(jie)(jie)度，在(zai)(zai)(zai)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)相同(tong)的(de)(de)(de)情況下，HP系(xi)列比HK-40爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)共晶碳(tan)化(hua)物(wu)多，從而(er)提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)蠕(ru)變斷裂強(qiang)(qiang)度和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)塑性(xing)。在(zai)(zai)(zai)HP系(xi)列爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)中，添加鎢、鉬(mu)合金元素主要是(shi)(shi)為了(le)提(ti)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)的(de)(de)(de)抗(kang)滲(shen)碳(tan)能(neng)力(li)。特(te)別是(shi)(shi)鈦和鈮的(de)(de)(de)復合加人，效果最(zui)佳(jia)。當（Ti＋Nb）／C原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)為0.5％時或者Ti／（Ti＋Nb）原(yuan)(yuan)子質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)在(zai)(zai)(zai)0.5％左右時，此時的(de)(de)(de)蠕(ru)變斷裂強(qiang)(qiang)度達到(dao)最(zui)高(gao)(gao)(gao)值(zhi)，伸長(chang)率為20％～30％，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)韌(ren)性(xing)也得(de)到(dao)明顯的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)。由于(yu)(yu)HP-Nb鋼的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度（尤其(qi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)800～900℃以上溫(wen)度區）比HK-40高(gao)(gao)(gao)得(de)多，所以在(zai)(zai)(zai)同(tong)等工作條件下的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)壁厚(hou)可(ke)減薄約1/3，因(yin)此，這種(zhong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)管(guan)既能(neng)節省(sheng)能(neng)源又能(neng)節省(sheng)鋼材。HP系(xi)列鋼材，在(zai)(zai)(zai)許多領域取代了(le)原(yuan)(yuan)來的(de)(de)(de)HK-40，尤其(qi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)乙烯裂解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中得(de)到(dao)較為廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。
