Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия¹ ; ПАО «НЛМК», Липецк, Россия²

М. П. Пузанов, магистрант¹, начальник отдела², канд. техн. наук, эл. почта: puzanov.mp@phystech.edu

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия

М. Л. Лобанов, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: m.l.lobanov@urfu.ru

Рассмотрено применение системного подхода для решения задачи улучшения качественных характеристик проката трансформаторной стали путем модификации действующей технологии. Проведен аналитический обзор влияния параметров промышленной обработки трансформаторной стали на процесс формирования частиц нитридов алюминия, которые определяют условия протекания вторичной рекристаллизации в металле при его термической обработке, степень совершенства кристаллографической текстуры и, в итоге, магнитные свойства готовой продукции. С помощью методики структурирования функциональных свойств изделия и инструмента матричного анализа выполнен системный анализ действующей технологии производства трансформаторной стали, установлены связи между требованиями потребителей к эксплуатационным характеристикам проката и технологическими требованиями к процессам его промышленной обработки. В результате определены направления для оптимизации режимов обработки в рамках действующей технологии производства трансформаторной стали. В опытных кампаниях достигнуто значимое улучшение магнитных свойств готовой продукции.

Разработка моделей в УрФУ выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 25-19-00683, https://rscf.ru/project/25-19-00683/.

1. Rosa C. B., Siluk J. C. M., dos Santos A. M. Application of optimization techniques in the production of parts of martensitic stainless steel // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2016. Vol. 87. P. 2405–2413.
2. Moody A. Quantification of prioritized requirements of steel product with QFD analysis // International Journal of Mechanical and Production. Engineering Research and Development. 2018. Vol. 8, Iss. 1. P. 437–444.
3. Ma W. L., Wang M., Wu N. Research on product quality optimization of H steel based on QFD and FMEA - A case study of Laiwu Steel group // 7^th International Conference on Manufacturing Science and Engineering thesis. 2017. Vol. 128. P. 265–268.
4. Lu J., Tsinarakis G., Sarantinoudis N. et al. A semantic model-based systems engineering approach for assessing the operational performance of metal forming process // Computers & Industrial Engineering. 2024. Vol. 190. 110042.
5. Лобанов М. Л., Редикульцев А. А., Зорина М. А. Металлофизика материалов для электромашиностроения: учебное пособие. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2019. — 144 с.
6. Alcântara F. L., Barbosa R., Cunha M. A. Study of aluminum nitride precipitation in Fe- 3%Si steel // Materials Research. 2013. Vol. 16, Iss. 5. P. 1039–1044.
7. Xu Z., Sha Y., He Z., Zhang F., Liu W., Zhang H., Zuo Li. Complete goss secondary recrystallization by control of the grain size and texture of primary recrystallization in grain-oriented silicon steel // Materials. 2021. Vol. 14. 5383.
8. Гольдштейн В. Я., Термер Э. Р. Особенности влияния дисперсной фазы на текстурные изменения при первичной рекристаллизации сплава Fe-3%Si // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. №. 3. С. 554–560.
9. Готтштайн Г. Физико-химические основы материаловедения. Пер. с англ. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 400 с.
10. Губернаторов В. В., Соколов Б. К., Брышко H. A. и др. Влияние текстуры рекристаллизованной матрицы на кинетику вторичной рекристаллизации в сплаве Fe–3%Si // ФММ. 1981. Т. 52. № 1. С. 136–140.
11. Романов А. А., Романов А. А. Прикладной системный инжиниринг: на пути к цифровому инжинирингу. — М. : ИП Викулов К. В., 2025. — 546 с.
12. Романов А. А., Шпотя Д. А. Преодоление недостатков программно-методического инструментария модельно-ориентированного системного инжиниринга, используемого при проектировании систем // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2020. Т. 22. № 6. С. 92–103.
13. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. — М. : Радио и связь, 1993. — 320 с.
14. Коновалов Ю. В., Остапенко А. Л., Пономарев В. И. Расчет параметров листовой прокатки: Справочник. — М. : Металлургия, 1986. — 428 с.
15. Стародубцев Ю. Н. Магнитомягкие материалы: энциклопедический словарь-справочник. — М. : Техносфера, 2011. — 664 с.
16. Беленький А. М., Богатова М. Ж., Чибизова С. И. Статическое моделирование нагрева металла в печах с шагающими балками // Черные металлы. 2021. № 8. С. 32–37.
17. Мордовкин Д. С. и др. Современные средства исследований процесса нагрева металла в методических печах станов горячей прокатки // Труды 10-го Международного конгресса прокатчиков. г. Липецк, 14–16 апреля 2015 г. — ЛГТУ, 2015. С. 48–53.
18. Пименов В. А., Погодаев А. К., Ковалев Д. А. Развитие математических моделей теплообмена полосы в межклетевых промежутках чистовой группы при широкополосной горячей прокатке // Черные металлы. 2021. № 10. С. 25–30.