Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века

Представлен анализ мирового рынка алюминиевых отливок в 2000–2017 гг., а также текущие тенденции в производстве, торговле, литейных технологиях и литейных сплавах.

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2019
Автори:	Гнатуш, В.А., Дорошенко, В.С.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2019
Назва видання:	Металл и литье Украины
Теми:	Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166619
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века / В.А. Гнатуш, В.С. Дорошенко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 25-33. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-166619
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1666192020-02-28T01:25:54Z Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века Гнатуш, В.А. Дорошенко, В.С. Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов Представлен анализ мирового рынка алюминиевых отливок в 2000–2017 гг., а также текущие тенденции в производстве, торговле, литейных технологиях и литейных сплавах. Представлено аналіз світового ринку алюмінієвих виливків в 2000–2017 рр., а також поточні тенденції у виробництві, торгівлі, ливарних технологіях і ливарних сплавах. The analysis of the global market for aluminum castings in 2000–2017, as well as current trends in production, trade, foundry technologies and foundry alloys are presented. 2019 Article Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века / В.А. Гнатуш, В.С. Дорошенко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 25-33. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2077-1304 DOI: https://doi.org/10.15407/pmach2019.03.025 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166619 669.71/339.5 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов
spellingShingle	Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов Гнатуш, В.А. Дорошенко, В.С. Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века Металл и литье Украины
description	Представлен анализ мирового рынка алюминиевых отливок в 2000–2017 гг., а также текущие тенденции в производстве, торговле, литейных технологиях и литейных сплавах.
format	Article
author	Гнатуш, В.А. Дорошенко, В.С.
author_facet	Гнатуш, В.А. Дорошенко, В.С.
author_sort	Гнатуш, В.А.
title	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века
title_short	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века
title_full	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века
title_fullStr	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века
title_full_unstemmed	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века
title_sort	рост производства алюминиевого литья в начале xxi века
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2019
topic_facet	Технологии производства и процессы литья металлов и сплавов
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166619
citation_txt	Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века / В.А. Гнатуш, В.С. Дорошенко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 25-33. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT gnatušva rostproizvodstvaalûminievogolitʹâvnačalexxiveka AT dorošenkovs rostproizvodstvaalûminievogolitʹâvnačalexxiveka
first_indexed	2025-07-14T22:18:49Z
last_indexed	2025-07-14T22:18:49Z
_version_	1837662502175899648
fulltext	25ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Динамика мирового рынка первичного алюминия и алюминиевых оливокРис. 1. Примечательно, что после 2009 г. определенный баланс на мировом рынке между спросом и предло- жением первичного алюминия в годовом измерении в некоторой степени сдерживает повышение цен на Лондонской бирже металлов (ЛБМ, LME) на этот то- вар (см. рис. 1.) Рассмотрим показатели основных стран произ- водителей. В течение последних пяти лет (2013– 2017 гг.) существенных изменений в топ-10 мировых производителей отливок из алюминиевых сплавов не случилось (табл. 1), что свидетельствует о стабиль- ности рынка. Первую тройку крупных произ- водителей алюминиевых отливок формируют Китай, США и Япония, которые своей долей по итогам 2017 г. занимали, соответственно, 38,3; 8,8 и 7,8 % мирового произ- водства. К наиболее динамичным странам мира в сегменте алюми- ниевых отливок за последние пять лет следует отнести Турцию (+ 40,7 %), Китай (+ 40,4 %) и Мексику (+ 36,2 %). Торговля алюминиевыми от- ливками. Согласно Украинской классификации товаров внешнеэ- кономической деятельности (УКТ ВЭД), алюминиевые отливки раз- мещены в группе 76 (Другие изделия М ировой рынок отливок из алюминиевых сплавов в течение XXI века характеризуется возрастающим трендом, несмотря на экономи- ческий кризис 2008–2009 годов. Как свидетель- ствуют данные «Modern Casting», в 2017 г. объем их производства составил 19,1 млн т, что в 2,4 раза пре- вышает показатель 2000 г. (рис. 1). Очевидно, спрос потребителей на алюминиевые отливки стимулирует производство первичного алюминия. Этот тезис под- тверждает и значение коэффициента корреляции между этими показателями, который составляет 0,95. УДК 669.71/339.5 В.А. Гнатуш, канд. техн. наук, независимый аналитик, e-mail: vgnatus@gmail.com В.С. Дорошенко1, д-р техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: doro55v@gmail.com 1Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев, Украина Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века Представлен анализ мирового рынка алюминиевых отливок в 2000–2017 гг., а также текущие тенденции в производстве, торговле, литейных технологиях и литейных сплавах. Мировой рынок отливок из алюминиевых сплавов в начале XXI века характеризуется динамизмом и возрастающим трендом. Несмотря на локальный во времени экономический кризис, в период с 2000 по 2017 гг., производство алюминиевых отливок в мире увеличилось в 2,4 раза. Основным потребителем таких отливок является транспортная отрасль (доля 75 % в 2011 г.), в том числе автомобилестроение – 57 %. Странами лидерами по производству алюминиевых отливок являются Китай, США и Япония. Литейное производство автомобильной отрасли использует прогрессивные технологии, которые постоянно совершенствуются, о чем свидетельствуют приведенные примеры отливок. Ученые создают новые технологии и литейные сплавы с повышенными эксплуатационными характеристиками, как, например, технология Rotocast, сплавы системы Al-Ce-Х. Известно расширение технологии литья по газифицируемым моделям с кристаллизацией металла под давлением. Опережающий рост выпуска отливок из алюминиевых сплавов в мире при некотором сокращении производства отливок из железоуглеродистых сплавов также подтверждает тематика исследований и инноваций в литейном производстве, в частности, Американской литейной ассоциации. Показаны примеры сложных по конструкции отливок из алюминиевых сплавов для моторостроения и другие корпусные детали, преимущественно полученные литьем под давлением. Значительную номенклатуру отливок из алюминиевых сплавов освоено Физико-технологическим институтом металлов и сплавов НАН Украины. Большинство таких отливок из алюминиевых сплавов изготовлено по газифицируемым моделям (ЛГМ-процесс). Эту технологию успешно развивает отдел под руководством проф. О.И. Шинского. Ключевые слова: рынок, отливки, алюминий, тенденции, производство, технологии, сплавы. 26 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ отливок. Так, Китай – на первом месте, а Германия и Италия, соответственно, – на пятом и шестом местах. Высокое 7 место среди экспортеров изделий из алюминия занимает сосед Украины – Польша (713,2 млн USD). В то время как Украина – только 63 место с объемом 3,96 млн USD. Импорт Украины в 2017 г. достиг 39,98 млн USD (43 место). Таким об- разом, импорт в Украину товара из алюминия по коду УКТ ВЭД 7616 в 10 раз превышает экспорт. Литейные сплавы и технологии. Движущей силой мировой литейной промышленности является автомобильная промышленность. Представленный Metal Bulletin Research аналитический обзор свиде- тельствует, что на мировом рынке в 2011 г. 75 % алю- миниевого литья потреблял транспорт, в том числе алюминиевые) по коду 7616 99 10 00, к которому нет свободного доступа. Поэтому с определенной по- грешностью можно исследовать торговлю по группе 7616, в которую входят крепежные изделия из алю- миния (гвозди, болты и т. п.), ткани, решетки, сетки и ограждения из проволоки, а также алюминиевые отливки. Сравнительный анализ рейтингов стран произво- дителей и экспортеров/импортеров по 2017 г. (табл. 2) позволяет выявить определенные закономерности. Так, лидером среди экспортеров товаров по коду УКТ ВЭД 7616 является Китай (16,8 % мирового экспор- та), а далее – Германия (10,5 %) и Италия (9,1 %). Следует отметить, что указанные страны занимают видное место и среди производителей алюминиевых Таблица 1 Рейтинг мировых производителей отливок из алюминиевых сплавов в 2013 и 2017 гг. [1, 2] Топ 2013 Страна 2013 Топ 2017 Страна 2017 2017 к 2013, %Производство, тис. т Доля, % Производство, тис. т Доля, % 1 Китай 5200,0 33,86 1 Китай 7300,0 38,27 140,4 2 США 1682,0 10,95 2 США 1679,1 8,80 99,8 3 Япония 1382,0 9,00 3 Япония 1489,7 7,81 107,8 4 Индия 950,0 6,19 4 Индия 1305,4 6,84 137,4 5 Германия 885,7 5,77 5 Германия 1137,1 5,96 128,4 6 Италия 695,7 4,53 6 Италия 856,4 4,49 123,1 7 Мексика, 2011 600,5 3,91 7 Мексика 817,9 4,29 136,2 8 Россия 600,0 3,91 8 Россия 725,0 3,80 121,0 9 Корея Респу- блика 560,9 3,65 9 Корея Ре- спублика 629,4 3,30 112,2 10 Польша 340,0 2,21 10 Турция 380,0 1,99 140,7 Вместе 12896,8 83,98 Вместе 16320,0 85,55 126,5 Другие 27 стран 2460,6 16,02 Другие 27 стран 2756,3 14,45 112,0 Всего 15357,3 100,00 Всего 19076,3 100,00 124,2 Таблица 2 Сравнительные рейтинги мировых производителей отливок из алюминиевых сплавов, а также экс- портеров и импортеров товаров по коду УКТ ВЭД 7616 в 2017 г. Топ 10 Страны произ- водители Производство отливок, % (т) Страны экс- портеры Экспорт това- ров (код 7616), % (USD) Страны импор- теры Импорт товаров (код 7616), % (USD) 1 Китай 38,27 Китай 16,76 США 11,74 2 США 8,80 Германия 10,49 Германия 10,80 3 Япония 7,81 Италия 9,14 Франция 6,23 4 Индия 6,84 США 7,41 Китай 5,01 5 Германия 5,96 Франция 4,47 Мексика 4,58 6 Италия 4,49 Австрия 4,14 Тайланд 3,64 7 Мексика 4,29 Польша 4,05 Великобритания 2,68 8 Россия 3,80 Тайвань, Ки- тай 3,25 Польша 2,54 9 Корея Респу- блика 3,30 Чехия 3,14 Вьетнам 2,51 10 Турция 1,99 Испания 2,97 Нидерланды 2,50 Украина 0,01 Украина 0,02 Украина 0,27 Примечание: Исходные данные от Modern Casting [2] и International Trade Centre [3] 27ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 57 % – автомобильная промышленность [4]. Напри- мер, автопроизводитель Toyota Motor Corp. увели- чила общий объем своей пятилетней программы капиталовложений для производственных и сбо- рочных предприятий США почти до 3 миллиардов USD и объявила о новых проектах стоимостью 749 миллионов долларов в пяти местах. Эти инвестиции следуют за первоначальной программой капита- ловложений на сумму 10 млрд USD, намеченной на 2017 г. В проекты включено расширение и обновле- ние двух металлообрабатывающих заводов, находя- щихся в собственности Toyota, Bodine Aluminium Troy (MO) и Bodine Aluminium Jackson (TN). В частности, новые инвестиции в 62 млн USD в Bodine Aluminium Troy пойдут на оборудование для дополнительного производства 864 000 головок цилиндров для новой глобальной архитектуры Toyota (TNGA). 900 специ- алистов Bodine Missouri в настоящее время изготов- ляют более 3 млн головок цилиндров в год, которые производятся для каждой Toyota и Lexus, производи- мых в Северной Америке. В Европейской автомобильной промышленности для изготовления отливок используют традиционные сплавы систем Al-Mg, Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg, Al-Zn-Si-Mg, Al-Cu, Al-Si-Mg, Al-Si-Cu (-Mg). Наиболее распростра- ненными являются сплавы на базе системы Al-Si. Сплавы Al-Si-Mg используются для автомобильных колес, конструкционных отливок и деталей подвески, требующих достаточно высокой прочности и пла- стичности. Сплавы Al-Si-Cu (-Mg) применяются для изготовления компонентов силовых агрегатов, таких как блоки двигателей, головки цилиндров, поршни и отливки, где прочность при высоких температурах и (или) износостойкость более важны, чем пластич- ность [5]. Рассмотрим один из примеров инновации в об- ласти автоматизации плавки и литья алюминиевых сплавов. Около трех лет назад австрийский произ- водитель алюминиевых автомобильных колес по- дал заявку на установку для нового процесса плавки и обработки, интегрированных с операцией литья. По данным сайта Foundry Management & Technology (www.foundrymag.com), новый способ является «ин- новационным процессом литья, который будет обе- спечивать механические свойства и критерии произ- водительности, выходящие за рамки традиционных процессов литья под низким давлением». Для это- го проектно-инжиниринговая фирма Future Metals Technologies GmbH разработала проект шахтной печи, которая сохраняет энергию плавления за счет загрузки материалов, предварительно нагретых на- правленным потоком газа от продуктов горения в печи. Печь способна плавить как слитки А356, так и лом колес со скоростью 1200 кг/ч, а также может потреблять стружку из алюминиевого сплава, полу- ченную в процессе обработки колес, и расплавлять ее со скоростью 800 кг/ч. Все выбросы от плавления стружки улавливаются и рециркулируются. Уровень, с которого расплавленный алюминий автоматически доставляется по требованию и при заданной темпе- ратуре в литейную установку, находится на высоте примерно 3,5 м. Также решены вопросы непрерыв- ной дегазации и поддержании точных температур ли- тья в течение всего процесса. Для передачи колес или слитков в печь был раз- работан электрический погрузочный элеватор, а ван- на для выдержки в печи была расширена до 5000 кг с добавлением «кармана» для размещения насо- са и вихревого блока. Разработчики выбрали двух- камерный насос для высокотемпературных систем, который допускает различные характеристики пере- качивания металла: он не только способен изменять скорость между циркуляцией и образованием вихря, но и позволяет использовать вторую улитку для аль- тернативного выхода металла через изолированный трубопровод в литейную печь. Насос обладает до- статочной пропускной способностью для достижения подъемной высоты 3,5 м с перекачиванием металла автоматически на основе лазерного датчика уровня металла в литейной печи, чтобы доставлять металл порциями по 200 кг и поддерживать его постоянный уровень. Насос создает вихрь для плавления струж- ки с линии обработки колес. Автоматический шнек в накопительном бункере передает стружку в вихрь для быстрого плавления при погружении с контроли- рованием лазерными мониторами уровня металла. Печь для литья и выдержки установлена на высо- те около 2,5 м над полом, имеет вместимость 2300 кг и нагревается пятью вертикальными погружными на- гревателями. Короткое удлинение корпуса печи до положения разливки помогает подавать металл в ка- меру разливки с помощью системы стопорных стерж- ней, приводимой в действие разливочной машиной. Эта оригинальная установка за более двух лет экс- плуатации представила пример инновационного от- вета на специфичные требования литейного завода, как высокопроизводительная установка без ручной обработки металла, который отвечает техническим и качественным требованиям производителя колес премиум-класса. В последние годы на рынке литейных алюми- ниевых сплавов появились принципиально новые сплавы системы Al-Ce-X. Следует отметить, что редкоземельные металлы (РЗМ) имеют комплекс физико-химических свойств, которые комплексно-по- ложительно влияют на эксплуатационные свойства алюминиевых сплавов. Препятствием широкого при- менения РЗМ в промышленных алюминиевых спла- вах является их высокая стоимость. Наиболее деше- вым из них является церий, цена на который чистотой 99 % в I квартале 2019 г. составила 10–30 USD/кг на условиях FOB-Китай. В США исследованы механиче- ские свойства и микроструктуры линейки алюминие- вых сплавов, легированных церием, в литом и тер- мообработанном (Т6) состояниях. Опубликованные данные свидетельствуют о том, что при нормальных условиях сплав Al-12Ce-0.4Mg имеет предел проч- ности при растяжения 200 МПа, а сплав Al-12Ce-4Si- 0.4Mg после Т6 – 252 МПа. Сплав Al-8Ce-10Mg при нормальных условиях имеет прочность при растяже- нии 227 МПа, а при 260 °С – 130 МПа. Установле- но, что церий стабилизирует механические свойства 28 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Al-Si сплавов при высоких температурах в диапазо- не 200–400 °С. Поэтому их рекомендуют применять вместо стали и чугуна для деталей моторной группы, эксплуатируемых при высоких температурах (рис. 2, 3) [6, 7]. Коммерциализация сплавов системы Al-Ce-X, главным образом, зависит от стоимости церия [6]. При его стоимости менее 10 USD/кг вероятен интерес со стороны автомобильной промышленности. Если церий будет стоить в диапазоне от 10 до 20 USD/кг, то такие сплавы будут применять для техники военного назначения, чтобы уменьшить вес деталей с доста- точной прочностью. Использование церия со стоимо- стью более 20 USD/кг может быть сосредоточено на коммерческих рынках, а также рынках авиационной и космической техники. Возможно также использо- вание сплавов системы Al-Ce-X вместо титана. Со- гласно отчету USGS [8], в 2018 г. среднегодовая цена титановой губки на рынке США составила 9,2 USD/ кг. Есть данные о том, что от 25 до 30 % изделий на рынке титана (4000 т в год) используются для работы в диапазоне от 150 до 315 °С, находится в пределах рабочих температур сплава системы Al-Ce-X [6]. Перспективным технологическим направлением повышения конкурентной способности алюминие- вых литейных сплавов является использование на- ночастиц (nanoparticle Casting). Исследование раз- личных вариантов этой технологии проводилось с начала 90-х годов ХХ века в исследовательских цен- трах США, Египта, Израиля, Украины и других стран. Полученные результаты свидетельствуют о том, что литейные алюминиевые сплавы – наночастицы нахо- дятся в начале своего «жизненного» цикла, и далеко не все их возможности определены и реализованы, особенно на уровне коммерциализации. Европейская алюминиевая ассоциация проанали- зировала, какие литейные технологии используются в Европейской автомобильной промышленности для изготовления ключевых деталей двигателей [9]. По этим данным, при изготовлении алюминиевого бло- ка цилиндров больше применяется литье под давле- нием, стержневая блок-система и литье под низким давлением (табл. 3). При изготовлении алюминиевых головок цилин- дров наиболее распространены такие технологии, как гравитационное литье и литье под низким давлением [10] (см. табл. 3). Гравитационное литье предусматри- вает плавное заполнение литейной формы расплавом под действием гравитации, а для обеспечения направ- ленной кристаллизации сплава применяется холо- дильник в нижней части формы. Технология Rotocast, которая разработана и запатентована в Германии, предусматривает изготовление алюминиевых отливок Таблица 3 Использование литейных технологий в европейской автомобильной промышленности [9] Алюминиевый блок цилиндров двигателя Алюминиевые головки цилиндров Технология литья 2000, факт 2006, оценка Технология литья 2000, факт 2006, оценка Литье под высоким давлением 72 68 Гравитационное литье 79 72 Форма как стержневая блок-система 11 17 Литье под низким давлением 14 15 Литье под низким давлением 12 7 Литье по газифицируемым моделям 4 5 Литье по газифицируемым моделям 1 6 Форма как стержневая блок-система 2 4 Гравитационное литье 4 2 Rotocast 1 4 Всего произведено, млн шт. 4,5 8,3 Всего произведено, млн шт. 16,5 18,8 Головка блока цилиндров отлита из сплава Al-8Ce [7] Головки цилиндров отлиты в песчаную форму с ис- пользованием сплава системы Al-Ce-Mg [7] Рис. 2. Рис. 3. 29ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ в кокиль, который вращается вокруг горизонтальной оси. Также известно расширение технологи литья по газифицируемым моделям с кристаллизацией метал- ла под давлением [11]. Тенденцию опережающего ро- ста выпуска отливок из алюминиевых сплавов в мире при некотором сокращении производства отливок из железоуглеродистых сплавов также подтверждает те- матика исследований и инноваций в литейном произ- водстве, в частности, Американской литейной ассоци- ации (American Foundry Society, AFS). В завершение обзор информации о рынке литья из алюминиевых сплавов резонно дополнить приме- рами отливок (рис. 4) из фотогалерей на сайте AFS (www.afsinc.org), которые иллюстрируют растущие научно-технологические возможности, сложность отливок и профессиональный уровень литейщиков на сегодняшний день. Такие фото и видео тради- ционно представляет ряд зарубежных журналов и сайтов литейной тематики как профессиональные достижения той или иной компании, чьи отливки получили награды на конкурсах «отливка года» по виду металла, названию страны или области при- менения. Поскольку значительную номенклатуру отливок из алюминиевых сплавов освоено Физико-техноло- гическим институтом металлов и сплавов НАН Укра- ины, то ее по теме этого обзора также уместно про- иллюстрировать рядом примеров (рис. 5). Большин- ство таких отливок изготовлено по газифицируемым моделям (ЛГМ-процесс). Эту технологию успешно Отливки из алюминиевых сплавов для моторостроения и другие корпусные детали, преимущественно получен- ные литьем под давлением, из фотогалерей зарубежных сайтов литейной тематики Рис. 4. 30 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 31ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ развивает отдел физико-химии литейных процессов под руководством д.т.н., проф. О.И. Шинского. Выводы Мировой рынок отливок из алюминиевых спла- вов в начале XXI века характеризуется динамизмом и возрастающим трендом. Несмотря на локальный во времени экономический кризис, в период с 2000 по 2017 гг., производство алюминиевых отливок в мире увеличилось в 2,4 раза. Основным потребите- лем алюминиевых отливок является транспортная отрасль (доля 75 % в 2011 г.), в том числе автомо- билестроение – 57 %. Странами лидерами по про- изводству алюминиевых отливок являются Китай, США и Япония. Литейное производство автомобиль- ной отрасли использует прогрессивные технологии, которые постоянно совершенствуются, о чем свиде- тельствуют приведенные примеры отливок. Ученые создают новые технологии и литейные сплавы с по- вышенными эксплуатационными характеристиками, как, например, технология Rotocast, сплавы системы Al-Ce-X и ряд способов литья под давлением. Примеры отливок из алюминиевых сплавов, изготовленных с участием специалистов отдела физико-химии ли- тейных процессов ФТИМС НАН Украины Рис. 5. 1. 48th Census of World Casting Production. Modern Casting, December 2014, pp. 17–21. 2. 52th Census of World Casting Production. Modern Casting, December 2018, pp. 23–26. 3. International Trade Centre. URL: http://www.intracen.org 4. The Global Market for Aluminium Castings to 2021. Prospectus. June 2012. 6 p. URL: www.metalbulletinresearch.com 5. The Aluminium Avtomotive manual. Products – Cast alloys and products. European Aluminium Association. 2002, 37 p. URL: https://www.european-aluminium.eu 6. Sims Z.C. et al. Cerium-Based, Intermetallic-Strengthened Aluminum Casting Alloy: High-Volume Co-product Development. JOM, 68 (2016). P. 1940–1947. 7. Weiss D. Development and Casting of High Cerium Content Aluminum Alloys. Global Casting Magazine. July 2018. Vol. 8, no. 2. P. 22–27. 8. Mineral commodity summaries 2019. US Geological Survey. 204 p. URL: https://usgs.gov 9. The Aluminium Avtomotive manual. Manufacturing – Casting methods. European Aluminium Association. 2002, 82 p. URL: https://www.european-aluminium.eu 10. Дорошенко В.С., Шейко Н.И. Литье под низким давлением крупногабаритных гидроплотных деталей. Литейное про- изводство. 1990. № 6. С. 13–14. 11. Дорошенко В.С. Литье по газифицируемым моделям с кристаллизацией металла под давлением. Литейное произ- водство. 2016. № 1. С. 25–28. ЛИТЕРАТУРА Поступила 20.03.2019 32 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 1. 48th Census of World Casting Production. Modern Casting, December 2014, pp. 17–21 [in English]. 2. 52th Census of World Casting Production. Modern Casting, December 2018, pp. 23–26 [in English]. 3. International Trade Centre. URL: http://www.intracen.org [in English]. 4. The Global Market for Aluminium Castings to 2021. Prospectus. June 2012. 6 p. URL: www.metalbulletinresearch.com [in English]. 5. The Aluminium Avtomotive manual. Products – Cast alloys and products. European Aluminium Association. 2002, 37 p. URL: https://www.european-aluminium.eu [in English]. 6. Sims, Z.C. et al. (2016). Cerium-Based, Intermetallic-Strengthened Aluminum Casting Alloy: High-Volume Co-product Development. JOM, 68 (2016), pp. 1940–1947 [in English]. 7. Weiss, D. (2018). Development and Casting of High Cerium Content Aluminum Alloys. Global Casting Magazine. July 2018. Vol. 8, no. 2, pp. 22–27 [in English]. 8. Mineral commodity summaries 2019. US Geological Survey. 204 p. URL: https://usgs.gov [in English]. 9. The Aluminium Avtomotive manual. Manufacturing – Casting methods. European Aluminium Association. 2002, 82 p. URL: https://www.european-aluminium.eu [in English]. 10. Doroshenko, V.S., Shejko, N.I. (1990). Low pressure casting of large-sized hydrolit parts. Liteinoe proizvodstvo, no. 6, pp. 13–14 [in Russian]. 11. Doroshenko, V.S. (2016). Casting on gasified patterns with crystallization of metal under pressure. Liteinoe proizvodstvo, no. 1, pp. 25–28 [in Russian]. REFERENCES Received 20.03.2019 Анотація В.А. Гнатуш, канд. техн. наук, незалежний аналітик, e-mail: vgnatus@gmail.com; В.С. Дорошенко1, д-р техн. наук, ст. наук. співр., e-mail: doro55v@gmail.com 1Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна Зростання виробництва алюмінієвого лиття на початку XXI століття Представлено аналіз світового ринку алюмінієвих виливків в 2000–2017 рр., а також поточні тенденції у виробництві, торгівлі, ливарних технологіях і ливарних сплавах. Світовий ринок виливків з алюмінієвих сплавів на початку XXI століття характеризується динамізмом і зростаючим трендом. Незважаючи на локальну у часі економічну кризу, в період з 2000 по 2017 рр., виробництво алюмінієвих виливків в світі збільшилося в 2,4 рази. Основним споживачем таких виливків є транспортна галузь (частка 75 % у 2011 р.), в тому числі автомобілебудування – 57 %. Країнами лідерами з виробництва алюмінієвих виливків є Китай, США та Японія. Ливарне виробництво автомобільної галузі використовує прогресивні технології, які постійно вдосконалюються, про що свідчать наведені приклади виливків. Вчені створюють нові технології і ливарні сплави з підвищеними експлуатаційними характеристиками, як, наприклад, технологія Rotocast, сплави системи Al-Ce-Х. Відомо розширення технології лиття за моделями, що газифікуються, з кристалізацією металу під тиском. Випереджаюче зростання випуску виливків з алюмінієвих сплавів в світі при деякому скороченні виробництва виливків із залізовуглецевих сплавів також підтверджує тематика досліджень та інновацій в ливарному виробництві, зокрема, Американської ливарної асоціації. Наведено приклади складних за конструкцією виливків з алюмінієвих сплавів для моторобудування і інші корпусні деталі, переважно отримані литтям під тиском. Значну номенклатуру виливків з алюмінієвих сплавів освоєно Фізико-технологічним інститутом металів та сплавів НАН України. Більшість таких виливків з алюмінієвих сплавів виготовлено за моделями, що газифікуються (ЛГМ-процес). Цю технологію успішно розвиває відділ під керівництвом проф. О.Й. Шинського. Ключові слова Ринок, виливки, алюміній, тенденції, виробництво, технології, сплави. 33ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Summary The analysis of the global market for aluminum castings in 2000–2017, as well as current trends in production, trade, foundry technologies and foundry alloys are presented. The global market for aluminum alloy castings at the beginning of the XXI century is characterized by dynamism and an increasing trend. Despite the local economic crisis in time, in the period from 2000 to 2017, the production of aluminum castings in the world increased by 2.4 times. The main consumer of such castings is the transport industry (75 % share in 2011), including the automotive industry – 57 %. The countries leading in the production of aluminum castings are China, USA and Japan. Foundry automotive industry uses advanced technologies that are constantly being improved, as evidenced by the examples of castings. Scientists are creating new technologies and foundry alloys with enhanced performance characteristics, such as, for example, Rotocast technology, alloys of the Al-Ce-X system. The expansion of casting technology – Lost Foam casting process with the crystallization of the metal under pressure is known. The outpacing growth in the production of castings from aluminum alloys in the world, with some reduction in the production of castings from iron-carbon alloys, is also confirmed by the topics of research and innovation in the foundry industry, in particular, by the American Foundry Association. Examples are shown of complex construction of aluminum alloy castings for engine building and other body parts, mainly obtained by casting under pressure. A significant range of castings of aluminum alloys has been mastered by Physico-technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine. Most of these aluminum alloy castings are manufactured according to Lost Foam casting process (LFC process). This technology is successfully developed by the department under the guidance of prof. O.I. Shinsky. Market, castings, aluminum, trends, production, technologies, alloys. Keywords V.A. Gnatush, Candidate of Engineering Sciences, Independent Analyst, e-mail: vgnatus@gmail.com; V.S. Doroshenko1, Doctor of Engineering Sciences, Senior Researcher, e-mail: doro55v@gmail.com 1Physico-technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine The growth of aluminum casting production at the beginning of the XXI century

Рост производства алюминиевого литья в начале XXI века

Репозитарії

Схожі ресурси