方向负责人：付建勋

研究背景

碲原子序数52，第VIA族，与硫、硒和钋同族，金属性比硫、硒强，通常称为“半金属”，在国外，碲产量的 85% 用于冶金行业（美国达到 90%），而国内冶金行业很少使用碲。碲作为一种优良的冶金添加元素，用于低碳高速切削钢和高强度合金钢，可明显改善切削性，且不影响机械强度，能减少刀具上积屑瘤尺寸、使瘤均匀，并使硫化物球化成球状、纺锤状。

研究机理

碲改质的优势：

1. 作为夹杂物变性剂，能改变和影响钢中硫化物形态，有效调控硫化物，改善切削性；

2. 变性效果对钢液中的氧含量依赖程度较小，不需要深脱氧就可有效变性；

3. 极微量碲也会形成碲与 MnS 的复合夹杂，在含硫量极低的钢中加入微量碲，仍可以在近晶界处快速凝固析出碲与 MnS 复合物，复合夹杂既可分布在珠光体中，又可存在铁素体内。

研究工作

在解析易切削元素的作用机制基础上，分别选取高硫钢、中硫钢、低硫钢、不锈钢为冶炼母材，向熔融钢中添加不同量的易切削元素，控制钢中不同的Mn/S、Te/S、Te/Mn等关键性指标，通过实验进行优化，探讨工艺因素对夹杂物形态、大小分布的影响规律；分析易切削元素在不同钢液体系的凝固析出机制及夹杂物改质规律。

研究成果

专利及软件著作权：

[1] 黃文星,付建勛等。以鎂鋁改質介在物細化鋼晶粒之冶煉方法, （臺灣）發明專利(I  464271)

[2] 黃文星,付建勛等。マグネシウムアルミニウムで改質される介在物による鋼結晶粒微細化の冶金方法. （日本）发明专利(特许5526437号)

[3] 黄文星，付建勋等。以镁铝改性包裹体细化钢晶粒的冶炼方法. (中国) 发明专利，专利号：ZL 2012 1 0315608.4

[4] 付建勋，徐杰等。（中国）发明专利申请：一种含钙镁硫的20MnCr易切削齿轮钢及其制备方法，申请号：201610163260.X

[5] 付建勋，朱玉员等。（中国）发明专利申请：一种含镁钙的45MnVS易切削非调质钢及其制造方法，申请号：201610163261.4

[6] 付建勋，李徐等。（中国）发明专利申请：一种含镁钙的易切削钢及生产工艺，申请号：201610163553.8

[7] 付建勋，龚涛等。（中国）发明专利申请：钢铁冶金用的镁钙稀土合金包芯线及其制备方法，申请号：201610604431.8

[8] 付建勋，李健等。（中国）发明专利申请：钢铁冶金用的镁钙合金包芯线及其制备方法，申请号：201610604432.2

[9] 付建勋，刘辉等。（中国）发明专利申请：镁钙铝铁合金包芯线芯料及其应用，申请号：201610996794.0

[10] 付建勋，成娟等。（中国）发明专利申请：含硫、碲的中碳易切削非调质钢及其制备方法，申请号：201710454233.2

[11] 付建勋，成娟等。（中国）发明专利申请：非调质钢或齿轮钢中硫化物夹杂改质的冶炼方法，申请号：201710829600.2

[12] 付建勋，王阳等。（中国）发明专利申请：含碲的包芯线、其制备方法及其应用，申请号：201710986765.0。

[13] 付建勋，王阳等。（中国）发明专利申请：含碲的包芯线、其制备方法及其应用，申请号：201710986765.0。

[14] 付建勋，李建等。含硫钢钙处理可浇注性计算，上海大学，（中国）软件著作权。著作权号：2017SR410914

[15] 付建勋，胡德林等。微观偏析及硫化物析出计算，上海大学，（中国）软件著作权。著作权号：2017SR415391

论文：

[1]Jie Xu, Jianxun Fu*, Yanxin Wu, Xu Li. Formation and Control of CaS Inclusion in Gear Steel 20MnCr5, (TMS2017// San Diego, CA) Minerals Metals & Materials Series: 425-433  

[2] Jie Xu, Qian-Kun Yang, Juan Cheng, Zong-Ze Huang, Jin-Min An，Jian-Xun Fu*. The Evolution and Thermodynamic Analysis of Inclusions in Gear Steel after Magnesium Treatment, International Conference on Manufacturing Engineering and Intelligent Materials , ICMEIM2017/Guangzhou, Advances in Engineering, 100：511-515.

[3] Xu Li, Zongze Wang, Jinmin An, Yanxin Wu, Jie Xu, Jianxun Fu*.Key Elements of Sulfide Modification in the Sulfur-based Free-cutting Steel. 2nd International Symposium on Advances in Electrical, Electronics and Computer Engineering (ISAEECE 2017), Advances in Engineering Research (AER),124:196-200

[4] Hu De-lin, Liu Hui, Xie Jian-bo, Cheng Juan, Li Jian. Analysis of the prexipitation behavior of MnS in sulfur-bearing steel system with finite-difference segregation model. Journal of Iron and Steel, international.

[5] Qiankun Yang, Ping Shen, Dong Zhang, Yanxin Wu, Jianxun Fu. Analysis of Composition and Iclusions of Ballpoint Pen Tip Steel. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials

[6] Dong Zhang, Yan-xin Wu, Jian-bo Xie, Ping Shen, Jian-xun Fu *. A Method for Observing the Tridimensional Morphology of Sulfide Inclusions by Non-aqueous Solution Electrolytic Etching.