[发明专利]一种高碳石墨钢辊环及其制备方法

权利要求书

1.一种高碳石墨钢辊环，其特征在于：该高碳石墨钢辊环的三层化学成分为：外层化学成分C：2.30-2.50％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.50-1.00％；Cr：0.50-1.00％；Ni：3.00-3.50％；Mo：0.50-1.00％；V：0.30-0.60％；Nb：0.30-0.50％；

P≤0.025％；S≤0.025％；Ba+Ca≥0.45％；Re≥0.20％；中间层化学成分C：2.00-2.20％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.60-0.80％；Cr≥0.30％；Ni≥0.20％；

Mo≥0.15％；P≤0.025％；S≤0.025％；芯部化学成分C：1.20-1.50％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.50-0.80％；P≤0.025％；S≤0.025％；余量为Fe及少量残余元素；

所述高碳石墨钢辊环基体金相组织为：球状石墨+Mo₂C₆、NbC、V₄C₃粒状碳化物+贝氏体+少量马氏体。

2.根据权利要求1所述的一种高碳石墨钢辊环，其特征在于：所述高碳石墨钢辊环浇注时，浇注温度为液相温度+60-80℃。

3.根据权利要求1所述的一种高碳石墨钢辊环，其特征在于：所述高碳石墨钢辊环表面硬度为65-75HSD，辊环表面至孔型槽底硬度落差≤2HSD。

4.一种高碳石墨钢辊环的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、确定化学成分：该高碳石墨钢辊环的三层化学成分为：外层化学成分C：2.30-2.50％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.50-1.00％；Cr：0.50-1.00％；Ni：3.00-3.50％；Mo：0.50-1.00％；V：0.30-0.60％；Nb：0.30-0.50％；P≤0.025％；

S≤0.025％；Ba+Ca≥0.45％；Re≥0.20％；中间层化学成分C：2.00-2.20％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.60-0.80％；Cr≥0.30％；Ni≥0.20％；Mo≥0.15％；

P≤0.025％；S≤0.025％；芯部化学成分C：1.20-1.50％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.50-0.80％；P≤0.025％；S≤0.025％；余量为Fe及少量残余元素；

步骤二、浇注：该高碳石墨钢辊环采用离心三层复合铸造工艺，通过加入特殊碳化物元素V、Nb、Mo合金，液相温度至+120-150℃出钢，加BaCa0.30-0.60％球化处理，球化后加0.50-0.60％CaSi孕育剂孕育，然后镇静3-8分钟浇注；

步骤三、冷开箱热处理：经冷开箱特殊热处理，得到辊环表面硬度、基体金相组织符合要求的成品。

5.根据权利要求4所述的一种高碳石墨钢辊环的制备方法，其特征在于：所述步骤二为：通过离心浇注，先浇注外层，再浇注中间层，中间层作为外层和芯部的连接层，减少两种不同材质的钢水浇注时的排他性，最后浇注芯部。

6.根据权利要求5所述的一种高碳石墨钢辊环的制备方法，其特征在于：所述步骤三为：在热处理时先扩散退火，消除大部分铸造应力，再通过2-3次正火+回火和水喷淬处理工艺，使辊环形成更合理的结晶组织，达到符合设计要求的目标。