Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия

А. В. Маркевич, доцент кафедры литейных процессов и материаловедения, канд. техн. наук, эл. почта: artem.markevich@bk.ru
М. А. Полякова, профессор кафедры технологий обработки материалов, докт. техн. наук, эл. почта: m.polyakova@magtu.ru
Ю. А. Извеков, заведующий кафедрой прикладной математики и информатики, докт. техн. наук, эл. почта: yurij.izvekov@mail.ru
И. М. Потапов, бакалавр кафедры металлургии и химических технологий, эл. почта: potapivan14@gmail.com

Основной задачей современного металлургического производства является обеспечение выпуска металлопродукции, соответствующей требованиям потребителя. Для контроля качества металлопродукции на всех этапах технологического процесса производства используют различные методы неразрушающего контроля. Горячекатаный металлопрокат производят в широком размерном диапазоне, что следует учитывать при выборе метода неразрушающего контроля. Подчеркнута значимость правильного выбора дефектоскопической аппаратуры для контроля внутренних дефектов горячекатаного проката в зависимости от толщины металлопроката и особенностей технологической линии листоотделочного участка. Рассмотрено применение бесконтактного способа введения ультразвуковой волны для горячекатаного листа толщиной от 2 до 25 мм после порезки рулонов. Для горячекатаного листа толщиной от 8 до 50 мм после порезки раската возможно применение как контактного, так и бесконтактного способа ввода ультразвуковой волны, где следует рассматривать уже технологические особенности участка отделки готового листового проката. При производстве толстолистового проката толщиной 50–160 мм, когда для придания размерных характеристик не хватает мощности оборудования технологического участка и порезка осуществляется газокислородным способом, для решения задач по контролю внутренних дефектов описан механизированный ультразвуковой контроль. Для определения объекта контроля введено понятие «единица продукции», что позволяет идентифицировать горячекатаный металлопрокат в зависимости от размеров как горячекатаный раскат, горячекатаный лист после порезки раската и горячекатаный лист после порезки рулона. Основным видом внутренних дефектов плоского горячекатаного металлопроката при проведении контроля является несоответствие класса сплошности. Показано применение ультразвукового контроля в качестве неразрушающего метода определения свойств металлопродукции различного назначения. Приведены результаты применения неразрушающих методов контроля металлопроката из трубных марок стали в период 2022–2023 гг. Показано, что визуально-измерительный контроль эффективен для обнаружения поверхностных дефектов. Данные дефекты могут быть удалены механической обработкой. Для обнаружения внутренних несплошностей эффективно применение ультразвукового контроля. Использование автоматизированных установок контроля позволяет интегрировать получаемые данные о дефектах металлопроката в общую систему управления производством. Это является основанием для разработки и принятия решений по устранению причин возникновения дефектов различной природы на всех этапах технологического процесса производства металлопроката.

1. Флоссдорф Ф. Й., Гайслер С., Виланд Х. Й. Значение стали для клиентов черной металлургии // Черные металлы. 2009. № 10. С. 46–54.
2. Логунова О. С., Андреев С. М., Гарбар Е. А., Маркевич А. В., Николаев А. А. Автоматизация научных исследований нарушения сплошности плоской поверхности: конструкционное решение программно-аппаратного комплекса // Электротехнические системы и комплексы. 2020. № 1 (46). С. 54–59.
3. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Неразрушающий контроль: справочник. В 7 т. под общ. ред. Клюева В. В. Т. 3: Ультразвуковой контроль. — М. : Машиностроение, 2004. — 864 с.
4. Hübschen G. Ultrasonic techniques for materials characterization // Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods. Editor(s): G. Hübschen, I. Altpeter, R. Tschuncky, H.-G. Herrmann. — Woodhead Publishing, 2016. P. 177–224.
5. Rajendran S. S., Indimath S. S., Sriniwasagan B., Dutta M., Pandit A. Ultrasonic based non-destructive testing technique for predicting shape defects in rolled steel sheets // ISIJ International. 2019. Vol. 59, Iss. 1. P. 93–97.

6. Xiaolong S. Application of ultrasonic non-destructive testing in industrial pipeline inspection // Applied Mathematics and Nonlinear Sciences. 2024. Vol. 9, Iss. 1. P. 1–16.
7. Fan Z., Bai K., Chen C. Ultrasonic testing in the field of engineering joining // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. Vol. 132, Iss. 9-10. P. 1–26.
8. Kudryavtsev Y., Kleiman J., Gushcha O., Smilenko V., Brodovy V. Ultrasonic technique and device for residual stress measurement // SEM X International Congress &Exposition on Experimental and Applied Mechanics. Costa Mesa, California, USA. June 7–10, 2004. 7 p.
9. Saponaro A., Nobile R. In situ fatigue damage monitoring by means of nonlinear ultrasonic measurements // Metals. 2024. Vol. 14, Iss. 1. 11.
10. Yan X., Wang H., Fan X. Research progress in nonlinear ultrasonic testing for early damage in metal materials // Materials. 2023. Vol. 16, Iss. 6. 2161.
11. Holdsworth S. Creep-fatigue failure diagnosis // Materials. 2015. Vol. 8, Iss. 11. P. 7757–7769.
12. Щенникова В. А., Маркевич А. В. Неразрушающий контроль макроструктуры горячекатаного проката взамен разрушающего контроля // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2023. № 22. С. 135–141.
13. Паврос С. К., Сидоренко И. Г., Рокштро Б. Сравнительная выявляемость плоскостных протяженных дефектов листового проката методами отражения и прохождения // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2019. Т. 22. № 6. С. 75–83.
14. Smith J., Johnson R. Advances in ultrasonic testing of hot-rolled products // Materials Evaluation. 2020. Vol. 78, Iss. 5. P. 34–40.
15. Берсенев С. П., Слобцова Е. М. Состояние неразрушающего контроля металлопродукции транспортного назначения в АО ЕВРАЗ НТМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 6. С. 586–590.
16. Маркевич А. В., Щенникова В. А. Методы и нормы ультразвукового контроля горячекатаного проката с целью выявления внутренних дефектов // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2022. № 21. С. 54–64.
17. Маркевич А. В., Щенникова В. А., Лошкарев М. А., Чернов В. П. Ультразвуковой контроль макроструктуры горячекатаного проката // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2023. Т. 14. № 1. С. 33–35.
18. ГОСТ Р 56542–2019. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. — Введ. 30.10.2019.
19. ГОСТ 22727–88. Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля. — Введ. 09.02.1988.
20. Вильчинская Н. А., Класс С. В., Белая В. А. Ультразвуковой контроль макроструктуры непрерывнолитых заготовок // Сталь. 2007. № 8. С. 37–38.
21. Паврос С. К. Естественные дефекты металлургического производства // В мире неразрушающего контроля. 2004. № 3. С. 2–5.
22. Головатенко А. В., Коновалов А. Н., Полевой Е. В., Мамонтов М. М., Юнусов А. М. О влиянии условных дефектов, выявленных УЗК, на потребительские свойства рельсов // Сталь. 2019. № 7. С. 72–74.
23. Шабалов И. П., Морозов Ю. Д., Эфрон Л. И. Стали для труб и строительных конструкций с повышенными эксплуатационными свойствами. — М. : Металлург, 2003. — 519 с.
24. Маркевич А. В., Полякова М. А. Применение методов неразрушающего контроля для выявления дефектов горячекатаного металлопроката // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2024. Вып. 3. С. 285–291.
25. Brown L., White T. New automated solutions for ultrasonic inspection of large steel plates // NDT&E International. 2019. Vоl. 108. P. 22–28.
26. Vanhille C., Valdecantos C. New system for ultrasonic inspection of steel plate // Proceedings of the 7^th European Conference on Non-Destructive Testing, 26–29 May 1998. 331 p.
27. Шефер О. Ю. Опыт освоения автоматизированных установок ультразвукового контроля металлопродукции // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». 2011. Вып. 16. С. 449–454.