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耐热钢的铸造与热处理是确保其性能的关键环节。

在铸造方面，某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅更合算，还具有较高的持久强度。铸造方法多样，除了常见的砂型铸造，还可采用精密铸造工艺，以获得表面光滑、尺寸准确的产品。对于合成氨和乙烯裂解用的高温炉管，常采用离心铸造的方法。由于铸钢的熔点高，浇注温度也高，为防止产生粘砂缺陷，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。

热处理能进一步提升耐热钢的性能。珠光体热强钢通常经正火或调质后使用；马氏体耐热钢用调质处理，可稳定组织，获得良好的综合力学性能和高温强度。铁素体钢不能通过热处理强化，但为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力，可在650-830℃进行退火处理，退火后需快速冷却，以迅速通过475℃脆性温度范围。奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性；奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60-100℃条件下进行时效处理，使组织稳定化，同时析出第二相，强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也可根据具体种类采用相应的热处理。通过合理的铸造与热处理工艺，能使耐热钢在高温环境下发挥出更好的性能。