项目背景

碲（Te）为元素周期表第VI族52号元素，国外约85%碲消耗于冶金工业，美国甚至达到90%；中国则90%以上的碲应用于电子及半导体行业，冶金行业鲜有应用及报道。

2013年开始，上海大学付建勋教授及项目团队成员，从自选课题入手开展了碲在特殊钢领域应用研究，八年研究过程陆续得到博士后科学基金、国家自然科学基金、国家重点研发专项等多个纵向课题的资助，共有19名博士后及研究生投入课题研究。

主要创新点

通过碲对含硫钢改质实验，寻找碲在钢基体中赋存形式及转变规律，解析碲与硫化物伴生关系，摸索碲对材料性能的影响；基于枝晶生长热模拟实验，寻找含碲相在凝固前沿的析出顺序，探索影响硫化物生长行为的关键因素，开发出两个硫化物凝固析出计算软件，用于解析含硫钢凝固规律；借助共聚焦原位观察实验，寻找含碲相在不同热履历下的转变特性，总结温度控制对含碲相固溶、分解行为的规律，探索含碲钢的关键控制参数。

推广应用成果

项目团队还致力于推动碲在特钢领域的应用，与国内十多家钢厂签署开发合同，将碲冶金技术应用于高品质特殊钢的开发实践。在工业生产中，开发了碲的添加工艺；摸索碲收得率与工艺参数的关联性，总结出碲对材料性能的影响规律，优化了碲在不同特钢的添加量；解析了碲在冶炼-连铸-轧制不同过程的赋存形式与转变规律，为含碲高品质特殊钢开发奠定技术基础。

目前，碲冶金技术已成功应用于高端易切削钢、非调质钢、齿轮钢、不锈钢和热作模具钢等领域。高硫易切削钢/不锈钢在碲含量仅为铅1/10条件下，可使钢中硫化物形态及产品的切削性能显著改善，在远低于国外企业添加量情况下，取得与含铅易切削钢相同的切削效果，为无铅环保型易切削钢的开发提供切实可行的替代方案。

含碲非调质钢、齿轮钢在碲含量小于0.008%情况下，能有效改善硫化物形态，有效消除磁痕缺陷。目前，含碲非调质钢已成功取代进口及模铸材料，大批量应用于系列重卡商用车；含碲高端模具钢及超易切削钢正在中试，有望大规模应用。

项目获奖情况：2021年冶金科学技术奖一等奖；完成单位：上海大学、芜湖新兴铸管有限责任公司、南京钢铁股份有限公司、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司、宝钢特钢韶关有限公司等；

完成人：付建勋、翟启杰、杨树峰、陈永峰、周蕾、付正刚、刘年富、张志明、王雪原、万文华等。