1.一种新型高碳石墨钢辊环,其特征在于:该新型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。
2.根据权利要求1所述的一种新型高碳石墨钢辊环,其特征在于:所述新型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所述的一种新型高碳石墨钢辊环,其特征在于:所述新型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.根据权利要求1所述的一种新型高碳石墨钢辊环,其特征在于:所述新型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。
5.一种新型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:该新型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:该新型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等合金,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。
6.根据权利要求5所述的一种新型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。
7.根据权利要求5所述的一种新型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+回火和水喷淬处理等工艺,使辊环形成更合理的结晶组织,达到符合设计要求的目标。