[发明专利]含碲的包芯线

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料及其应用和制备方法，特别是涉及一种包芯线及其应用和制备方法，应用于钢铁冶金领域。

背景技术

碲原子序数52，第VI族，与硫、硒和钋同族，金属性比硫、硒强，通常称为“半金属”，气态分子为：Te₂，除单质外存在六种价态：-2、+1、+2、+4、+5、+6。单质碲分晶体、无定型两种。晶体碲呈银白色，属六方晶系，包括ɑ-Te和β-Te，温度高于354℃，ɑ-Te转为β-Te，无定形灰色碲是碲的微晶。

常温下碲不与水、氧气、非氧化性酸反应，化学稳定性好；高温下碲可与水反应生成氢气和TeO₂。空气中加热碲不燃烧，氧气中生成TeO₂并产生蓝绿色火焰。硫与碲不能形成化合物，但熔融状态二者互溶。

冶金、电子工业是碲的主要用户，国外的碲85％用于冶金行业，美国达到90％，而中国约90％的碲用于电子工业，很少有冶金企业使用碲。钢中加碲可显著改善切削性，碲能减少刀具上积屑瘤尺寸、使瘤均匀，并使夹杂物球化成球状、纺锤状。

公开号为CN201611252633的中国专利文献公开了一种含碲钢的制备方法，其中提到一种碲的包芯线，其芯料为纯碲，由于碲的熔点低，熔点为452℃，碲的沸点也低，为1390℃，在1600℃左右的炼钢温度下具有较高的蒸汽压，以碲粉形式加入钢液时会迅速气化，很难加入钢中，收得率较低，会造成极大浪费。

公开号为CN201510465894的中国专利文献公开了一种碲锰铁合金及其制备方法，碲锰铁合金用作芯料增加包芯线的易切削性能，所述碲、锰、铁的质量比为：(4～9)：(1～4)：(0.5～2)，但碲锰铁合金的碲收得率仍然较低，还是没有有效地解决贵金属的浪费问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种含碲的包芯线及其应用和制备方法，包芯线芯料为碲与硫的混合物，能用于精炼进行合金化喂线，在钢液精炼过程中，将含碲的包芯线添加于钢液中，对含硫钢中的夹杂物进行改质处理，并调节含硫钢中的碲和硫的含量。由于碲在冶金中的作用通常与硫紧密联系一起，本发明含碲的包芯线，供冶金行业特别是钢铁冶炼过程中应用，通过在精炼过程中向钢液适量喂入的本发明的碲包芯线产品，达到向钢中添加易切削元素碲及硫的目的，进而通过硫、碲的作用，来有效调控钢中的夹杂物，达到改善钢的易切削性能和综合性能的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含碲的包芯线，由芯料以及低碳钢包芯管组成，所述芯料主要由碲和以及不可避免的杂质组成。

作为本发明优选的技术方案，在所述芯料中，所述芯料由碲和硫的混合物以及不可避免的杂质组成；或者所述芯料仅由碲以及不可避免的杂质组成。

作为本发明进一步优选的技术方案，在所述芯料中，碲粉的质量百分比不低于50wt％。

作为本发明更进一步优选的技术方案，在所述芯料中，碲粉的质量百分比不低于75wt％。

作为本发明更进一步优选的技术方案，所述芯料为纯碲。

一种本发明包芯线的制备方法，包芯线由芯料以及低碳钢带压制而成的包芯管组成。

一种本发明含碲的包芯线的应用，用于钢液精炼时，将含碲的包芯线作为合金料添加到钢液中，对含硫钢中的夹杂物进行改质处理，并调节含硫钢中的碲和硫的含量达到目标值范围，制备含碲和硫的合金钢。

作为上述方案进一步优选的技术方案，将含碲的包芯线作为合金料添加到钢液中，制备含有MnTe包裹MnS的复合夹杂物的含合金钢，使合金钢中碲含量为400-980ppm。

作为上述方案进一步优选的技术方案，将含碲的包芯线作为合金料添加到钢液中，制备含有MnTe包裹MnS的复合夹杂物的含合金钢，使合金钢中碲含量为680-980ppm。

作为上述方案进一步优选的技术方案，制备含有Te的壳包裹MnS的复合夹杂物的含合金钢，控制Te、MnTe或MnTe₂包裹MnS形成的复合夹杂物占夹杂物总质量的23.0-65.5％。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明采用碲作为钢中的易切削元素的添加剂，改质效果明显，极微量碲也会形成碲与MnS复合夹杂，在含硫量极低的钢中加入微量碲，仍能在近晶界处极快的冷速凝固出现碲与MnS复合物，既可分布在珠光体中，又可存在铁素体内；