Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Lịch sử phát triển của ngành đúc và tình hình sản xuất đúc trên thế giới 1990 20...

Tài liệu Lịch sử phát triển của ngành đúc và tình hình sản xuất đúc trên thế giới 1990 2014

.DOCX
34
1012
74

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU ---------- TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ ĐÚC ĐỀ TÀI: Lịch sử phát triển của ngành đúc và tình hình sản xuất đúc trên thế giới 1990-2014 Họ và tên SV MSSV Nguyễn Văn Trường V1204220 Nguyễn Thị Hồng Nga V1202313 Lớp: VL12Kl TP. Hồ Chí Minh, 28/03/2015 MỞ ĐẦU Nghề đúc ra đời cách đây khoảng sáu ngàn năm, được coi như là sự kết hợp khéo léo giữa nghệ thuật đồ gốm với thuật luyện kim. Trải qua hàng bao thế kỷ, nghề đúc vẫn mang đậm tính huyền bí cổ truyền. Khoảng một trăm năm gần đây, nhờ nhiều ngành khoa học soi sáng, các dụng cụ đo lường ngày càng đầy đủ và chính xác hơn, lại được trang bị cơ khí hóa rồi tự động hóa, nghề đúc mới trở thành một ngành kỹ nghệ có đầy đủ cơ sở lý luận khoa học, chiếm một vị trí xứng đáng. Ở các nước tiên tiến, cùng với sự tiến bộ của ngành chế tạo máy, ngành đúc phấn đấu tạo ra sản phẩm ngày một bền hơn, chính xác hơn, nhẹ và rẻ hơn. Công nghệ đúc hiện là tứ đại thiên vương trong chuyên ngành kim loại và hợp kim cho nên việc hiểu rõ để định hướng vào ngành này là điều vô cùng cấp thiết. Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, khối lượng vật đúc trung bình chiếm khoảng 40% đến 80% tổng khối lượng máy móc, trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ chiếm có 20% đến 25%. Ứng dụng lớn nhất là xe hơi và xe tải hạng nhẹ vào khoảng 31%. Các lĩnh vực khác bao gồm xây dựng, khai khoáng và dầu khí khoảng 6%, đường ống và khớp nối 15%, máy bơm và nén khí 3%, đô thị 3%, đường sắt 6%, máy nông nghiệp 6%, van 5%, động cơ đốt trong 5%. Ngành đúc thế giới đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển để có được thành tựu như ngày nay, những giai đoạn đó mà nhu cầu về số lượng và chất lượng sản phẩm đúc ngày càng cao song song với việc bảo vệ môi trường đã thúc đẩy sản xuất và nghiên cứu cải tiến thiết bị và dây chuyền đúc. Giai đoạn từ năm 1990 đến nay là một giai đoạn phát triển vượt bậc của ngành đúc khi mà sản lượng đúc trên toàn thế giới tăng nhanh, đáp ứng đủ nhu cầu cho sự phát triển của công nghiệp, được đánh giá như một giai đoạn then chốt để ngành đúc có được sự ổn định như hiện nay. Bài tiểu luận của nhóm em xin trình bày về “Tình hình phát triển của ngành đúc trong giai đoạn 1990 – 2014’’, bao gồm cả thống kê sản lượng đúc trên thế giới, xu hướng sử dụng hợp kim thay thế các kim loại truyền thống và sự thay đổi về công nghệ nấu luyện – công nghệ đúc. Trong quá trình tìm hiểu và viết tiểu luận có những thiếu sót, nhóm em mong thầy góp ý và sửa chữa! MỤC LỤC I. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ SẢN LƯỢNG CÔNG NGHIỆP ĐÚC CỦA THẾ GIỚI GIAI ĐOẠN 1990 - 2014...........................................................................................1 1. Sản lượng vật đúc của một số nước trên thế giới.......................................................1 1.1. Giai đoạn 1990 đến 2007......................................................................................1 1.2. Giai đoạn từ năm 2008 đến nay...........................................................................7 II. CÁC DẠNG HỢP KIM ĐÚC VÀ MÔ HÌNH CÔNG NGHIỆP ĐÚC TRÊN THẾ GIỚI...........................................................................................................................11 1. Hợp kim đúc và sản lượng trên thế giới...................................................................11 2. Cơ cấu sử dụng hợp kim đúc trong các ngành công nghiệp.....................................15 3. Qui mô các nhà máy đúc...........................................................................................18 III. SỰ THAY ĐỔI VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC VÀ NGÀNH ĐÚC..............................21 1. Về thiết bị nấu luyện.................................................................................................21 2. Sự thay đổi về công nghệ đúc...................................................................................23 3. Về nhân lực cho sản xuất đúc...................................................................................25 4. Công nghiệp phù trợ cho sản xuất đúc.....................................................................25 IV. KẾT LUẬN..............................................................................................................26 V. TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................27 CÔNG NGHỆ ĐÚC I. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ SẢN LƯỢNG CÔNG NGHIỆP ĐÚC CỦA THẾ GIỚI GIAI ĐOẠN 1990 - 2012 Theo t h ố n g k ê của Casting Directory, cho đến tháng 4/2012, các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực đúc của 27 nước cho thấy có hơn 8.200 doanh nghiệp (gồm sản xuất đúc, chế tạo thiết bị đúc và chế tạo mẫu cùng tư vấn ngành đúc). Từ đó cho thấy, Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, Ý, Đức, Canada và Trung Quốc là những nước có nhiều doanh nghiệp đúc đang hoạt động. Đương nhiên, các số liệu trên chỉ phản ánh những doanh nghiệp thuộc 27 nước trên thế giới. Nếu có được con số thống kê toàn thế giới thì tổng số các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực đúc sẽ còn lớn hơn gấp nhiều lần. 1. Sản lượng vật đúc của một số nước trên thế giới 1.1. Giai đoạn 1990 đến 2007 Ngành đúc là ngành chế tạo phôi cho hầu hết các ngành công nghiệp. Từ một ngành truyền thống, ngành đúc đang trở thành một ngành công nghệ vật liệu chủ chốt, hiện đại, bao hàm tính khoa học và thực tiễn rất cao. Ngành đã tiếp thu được nhiều tinh hoa mới nhất trong lĩnh vực toán tin, vật lý, hoá học, cơ học, công nghệ thông tin, tự động hoá…biến chúng từ ngành truyền thống trở thành một ngành khoa học công nghệ hiện đại, có thể đáp ứng được những yêu cầu rất cao của các ngành công nghiệp khác nhau. Sản lượng vật đúc ở một số nước có nền công nghiệp đã và đang phát triển được đưa ra dưới đây: Bảng 1: Sản lượng đúc của một số nước từ năm 1989 tới 2007 1989 1997 2001 USA 11,1 14,3 11,8 Trung Quốc 9,8 11,1 14,9 Ấn Độ 3,1 3,3 3,2 Nhật 7,8 7,0 5,8 Đức 4,2 4,1 4,6 *) Nga 18,0 5,4 6,2 Braxin 2,2 2,1 1,8 Trang 1 (Triệu tấn) 2007 11,8 31,3 7,8 7,0 5,8 7,8 3,2 CÔNG NGHỆ ĐÚC Từ bảng 1 cho thấy một số nước đang phát triển và mới gia nhập các nước công nghiệp như Trung Quốc, Ấn Độ, Braxin; sản lượng đúc không ngừng tăng để đáp ứng nhu cầu CNH và HĐH. Ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật, nhu cầu về đúc đã bão hoà, họ duy trì sản lượng và tích cực nâng cao chất lượng sản phẩm đúc. Một số nước như Nga, Đức lại tăng cả số lượng và chất lượng, biến chúng thành một ngành sản xuất hàng hoá có giá trị cao để thoả mãn nhu cầu trong nước và tăng mạnh khả năng xuất khấu, đặc biệt sang các nước EU. Bảng 2: Thống kê một số chỉ tiêu trong sản xuất đúc ở Đức và các nước Tây Âu (CAEF, kể cả Ba Lan và Hunggari) từ năm 1999 tới 2006 Đại lượng so sánh 1999 Tổng sản lượng gang, thép và gang dẻo (triệu tấn/năm) Sản lượng gang đúc (Triệu tấn/năm) (% / tổng sản lượng) Sản lượng gang cầu (triệu tấn/năm) (% / tổng sản lượng) Giá trị tổng sản lượng (tỷ € ) Số xí nghiệp đúc Số người làm việc Năng suất trên đầu người (tấn/năm) Tỷ phần vật đúc cho công nghiệp ôtô (%) Tỷ lệ xuất khẩu (%) Đức 2001 2006 CAEF 1999 2001 3,56 3,80 5,52 10,70 11,60 2,12 59,7 2,3 60,6 2,58 57,2 6,27 58,6 6,78 58,5 1,22 34,2 1,27 33,4 1,66 36,8 3,75 34,7 4,03 36,6 4,940 310 45.157 5,434 288 44.796 7,226 265 44.217 11,477 1.706 180.000 12,655 1.504 169.000 80,4 84,6 102,1 49 25,5 49,8 27,1 60 69 Không Không công bố công bố 54,6 36,5 28,1 CHLB Đức là một trong những nước sản xuất và xuất khẩu nhiều sản phẩm đúc trên Thế giới. Năm 2006, nước Đức sản xuất lượng lớn vật đúc gang, thép và gang Trang 2 CÔNG NGHỆ ĐÚC dẻo để cung cấp 4.14 triệu tấn cho công nghiệp trong nước, 1.38 triệu tấn cho xuất khẩu. Trong nước, tỷ phần gang, thép đúc cho các ngành kinh tế chủ chốt gồm 54.6% cho ngành giao thông vận tải, 23.8% cho ngành chế tạo máy, 4.8% cho ngành xây dựng và 16.9% cho các ngành khác. Cũng như các ngành kinh tế khác, ngành sản xuất đúc được tập trung theo hướng chuyên môn hoá cao (tuy vẫn còn nhiều ngoại lệ do tính truyền thống), được trang bị hiện đại. Thí dụ, ngành công nghiệp đúc tại Đức và các nước Tây Âu từ năm 1999 tới 2006 có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho sản phẩm đúc bằng gang, thép như bảng 2. Từ các bảng trên cho thấy các khuynh hướng phát triển ngành đúc tại Đức và các nước Tây Âu rất rõ: Tổng sản lượng đúc ngày càng tăng vì được đầu tư đều đặn, nhưng số lượng các nhà máy đúc ngày càng giảm, số lượng lao động trong các nhà máy cũng giảm. Điều đó thể hiện ngành đúc ngày càng được tập trung hoá và hiện đại hoá, đã mang lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật rất lớn. Năm 2006, ngành sản xuất đúc của Đức đạt các chỉ tiêu sau: - Tổng sản lượng đúc toàn quốc đạt 5.52 triệu tấn. Trong đó: - Xuất khẩu 1.385.085 tấn/năm. - Sản lượng trung bình một đơn vị sản xuất (một nhà máy) là 17.038 tấn/năm. - Sản lượng đúc/1 đầu người lao động đạt 102.1 tấn/năm. - Doanh thu năm 2006 là 7.226 triệu EU. - Giá trị bình quân đạt 1.600 EUR/1 tấn vật đúc. Có thể nói, ở đây, ngành đúc đã trở thành ngành sản xuất hàng hoá quan trọng, không những có thể cung cấp phôi đúc chất lượng cao cho công nghiệp trong nước mà còn trở thành những thương phẩm có giá trị cho xuất khẩu (chủ yếu sang 15 nước EU). Để đánh giá trình độ phát triển ngành đúc của một nước, người ta thường dùng Trang 3 CÔNG NGHỆ ĐÚC chỉ tiêu: số lượng vật đúc trên đầu người (bảng 3). Theo thống kê và dự đoán của K. Feller và J. A. Masson về tỷ lệ trọng lượng vật đúc tính theo đầu người của các nước đang phát triển và các nước công nghiệp (bảng 3) có thể thấy: bình quân về tỷ lệ trọng lượng vật đúc trên đầu ngưới trong các nước đang phát triển không ngừng tăng (7.2 kg/ đầu người năm 1970 lên 14.6 kg/ đầu người năm 2000) và dự đoán sẽ đạt giá trị bão hoà khoảng 40 kg/ đầu người ở các nước công nghiệp phát triển). Từ số liệu về sản lượng đúc và dân số của các nước năm 2003 và 2007 cho phép tính gần đúng khối lượng vật đúc trên đầu người của một số nước trong bảng 3. Từ bảng 3 cho thấy rõ: bên cạnh các nước có nền công nghiệp lâu đời, ổn định như Mỹ, Anh, Pháp, Nhật, Áo (có tỷ lệ trọng lượng vật đúc trên đầu người cao, đã bão hoà ( >35kg/đầu người), một số nước trong đó (Đức, Nhật, Nga), đặc biệt là các nước đang CNH, HĐH mạnh mẽ phải tiếp tục xây dựng ngành đúc lớn hơn, chất lượng hơn như Đài Loan, Hàn Quốc, Braxin, Trung Quốc, Ấn Độ… Bảng 3: Sản lượng vật đúc trên đầu người ở một số nước trên thế giới TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Trang 4 Nước Tổng sản lượng USA Trung Quốc Ấn Độ Nhật Đức Nga Braxin Pháp Ý Hà Lan Áo Hàn Quốc Đài Loan Thái Lan Ba Lan Rumani đúc (x1000 tấn) 2003 2007 12.070 11.800 18.146 31.300 4.039 7.800 6.111 7.000 4.723 5.800 6.300 7.800 3.200 3.200 2.517 2.441 126 299 1.784 1.468 235 729 429 Dân số ( triệu Bình quân V.đúc người) (Kg/ đầu người) 2003 2007 190,2 302,2 1.291,5 1.318,0 1.057,3 1.132,0 127,4 127,7 82,3 82,3 144,3 141,7 184,0 189,3 62,2 57,9 16,2 8,2 47,7 22,5 63,3 38,6 22,4 2003 41,59 14,05 3,82 47,98 57,31 43,66 17,40 40,48 42,17 7,76 36,63 37,50 65,12 5,13 18,89 19,17 2007 39,05 23,75 6,89 54,81 70,47 55,05 16,90 CÔNG NGHỆ ĐÚC Trong mỗi nền kinh tế, sản phẩm thép (thép cán và sản phẩm đúc) được tiêu thụ trong các ngành cơ khí, đóng tầu thuyền, xây dựng, cơ sở hạ tầng, giao thông vận tải, chế tạo thiết bị toàn bộ, chế tạo ô tô-xe máy, máy động lực & máy nông nghiệp, cán thép, xi măng, mía đường, cao su, hoá chất v.v... Giữa giá trị bình quân sản phẩm thép và sản lượng vật đúc trên đầu người có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Bảng 4 cho thấy mối quan hệ này. Bảng 4: Tiêu thụ thép và vật đúc bình quân đầu người của 1 số nước năm 2007 Số Tên nước Bình quân đầu người, (kg/người) TT Tỷ lệ vật đúc/thép tiêu thụ, % Sản phẩmThép 353,9 Lượng vật đúc 39,05 1 Mỹ 9,06 2 Trung Quốc 307,3 23,75 12,9 3 Ấn Độ 43,4 6,89 6,3 4 Nhật Bản 625,9 54,81 11,4 5 Đức 463,4 70,47 6,57 6 Nga 279,9 55,05 5,08 7 Braxin 114,6 16,9 6,78 Nếu lấy giá trị trung bình của 7 nước trên, gồm cả nước phát triển hoặc đang phát triển, tỷ lệ sản lượng vật đúc so với tổng lượng thép tiêu thụ trên đầu người sẽ là 8.3 %. Theo báo cáo thường niên của ngành đúc hiện đại sản xuất đúc toàn cầu tăng trung bình 95 triệu tấn vào năm 2007 tức khoảng 4% sản lượng của năm 2006. Đây không phải là Trang 5 CÔNG NGHỆ ĐÚC điều thường thấy trong vòng 5 năm qua, 2006 có mức tăng 7.5% so với năm 2005. Tuy nhiên, một số nước vẫn tiếp tục gia tăng sản lượng. Trung Quốc đã tăng 11.3% và vương lên chiếm 1/3 trong tổng số sản lượng đúc trên toàn thế giới. Trong khi đó, Ấn Độ tăng gấp đôi sản lượng trong vòng 5 năm và đạt mức tăng 8%. Ngoài ra Nga cho biết trong báo cáo của mình thì sản lượng đúc đã tăng 13% kể từ 2005. Tám trong số 10 quốc gia hàng đầu trong lĩnh vực đúc đã có báo cáo vào năm 2007. Trong đó có hai nước thua lỗ là Mỹ và Nhật Bản. Và đó cũng là năm thứ hai liên tiếp Mỹ có báo cáo thua lỗ trong sản xuất. Trong khi đó, có chiến lược sản xuất hợp lí, Đức tiếp tục dẫn đầu trong lĩnh vực đúc và đạt mức sản xuất gần 10.000 trên mỗi nhà máy luyện kim. Bên cạnh đó, Áo cũng đạt 357.000 tấn, tức 7.000 tấn trên mỗi nhà máy. Mỹ mặc dù thua lỗ nhưng vẫn giữ vị trí là một trong những nước có sản lượng cao nhất với 5.434 tấn trên mỗi nhà máy. 1.1.1. Những quốc gia gây chú ý đến năm 2007 Đây không phải những nước nằm trong top 10 nhưng sự tăng trưởng của họ trong năm ngoái và trong vòng 5 năm trở lại sẽ khiến chúng ta phải chú ý, họ đang ngày càng vươn lên và hướng tới vị trí siêu cường ngành đúc trong tương lai: Đài Loan: Với sản lượng tăng 4.5% vào năm 2007, đạt 1.6 triệu tấn sản phẩm, Đài Loan đang rất gần với danh hiệu top 10. Tăng trưởng 13% trong vòng 5 năm có vẻ là con số ít ỏi, nhưng thực tế Đài Loan đang dần bắt kịp Mexico (một trong những nước nằm trong top 10 năm ngoái, nước này nhìn chung đã giảm sản lượng từ năm 2002). Thổ Nhĩ Kỳ: Trong vòng 5 năm qua, sản lượng đúc của nước này đã tăng 43% (9% vào năm 2007) và đạt sản lượng 1.3 triệu tấn. Sự tăng trưởng này khiến các nhà máy trong nước lien tục bận rộn với 90% công suất được sử dụng. Giới chức nước này đang mong muốn nước nó tiếp tục mức 8% tăng trưởng vào năm 2008. Ba Lan: Đất nước nhỏ bé này sắp đạt mốc 1 triệu tấn. Mức tăng 11% vào năm 2007 đã đưa tổng năng suất của cả nước lên mức 942.000 tấn, tiếp nối mức tăng GDP 6% trong Trang 6 CÔNG NGHỆ ĐÚC năm 2006. Từ năm 2002, sản lượng đúc của Ba Lan đã tăng lên 43%, củng cố tầm quan trong của mình trong ngành luyện kim của Châu Âu. Bên cạnh đó có một nhóm những nước không thể xem nhẹ, khi mà vài năm trước, những nước này hoặc này mất tích trên bảng xếp hạng hoặc là lọt thỏm giữa các nước khác. Nhưng trong vòng 5 năm trở lại đây, năng suất của họ đã tăng vọt đáng kể và họ không có vẻ gì là muốn từ bỏ vị trí mới của mình. Trung Quốc: Cũng như bây giờ, Trung Quốc 5 năm trước là kẻ đứng đầu trong lĩnh vực đúc trên toàn thế giới. Nhưng sau đó, họ chỉ hơn nước đứng thứ 2 là Mỹ 4 triệu tấn. Nhưng bây giờ, sản lượng Trung Quốc đã tăng gấp 2 Mỹ. Với 31.3 triệu tấn, Trung Quốc đã vươn lên chiếm 1/3 tổng sản lượng đúc toàn thế giới. Gã khổng lồ Châu Á này đang vươn lên với mức tăng 11% trong năm 2007, đạt mức tăng 92% trong vòng 5 năm. Ấn Độ: Mỹ có thể dể dàng chiếm vị trí thứ 2 trong top 10 hiện nay, nhưng với mức độ tăng trưởng như hiện nay, Ấn Độ có thể dể dàng vượt qua Mỹ trong vài nay tiếp theo. Sản lượng đúc của Ấn Độ đạt 7.8 triệu tấn, đạt mốc tăng 8%. Cũng từ năm 2002, Ấn Độ đã có mức tăng sản lượng đạt mốc 136%, một mức tăng mà không một cường quốc công nghiệp nào có thể chạm tới. Brazil: sản lượng đúc của nước này tăng 4.5% trong năm 2007, đạt mức 3.2 triệu tấnkhông phải mức tăng mạnh trong nay. Tuy nhiên trong vòng 5 năm qua, sản lượng của họ đã tăng 64%. Mức tăng có thể chậm lại trong trong năm 2007, nhưng quốc gia Nam Mỹ này đang nắm chắc vị trí của mình trong top các cường quốc luyện kim. 1.2. Giai đoạn từ năm 2008 đến nay Sản lượng đúc trong năm 2008 giảm so với năm trước, giảm từ 94.9 triệu tấn xuống 93.5 triệu (giảm 1.5%), dựa vào số liệu sản lượng đúc trên toàn cầu. Theo báo cáo của hầu hết các quốc gia trên thế giới thì sản lượng đúc tăng hoặc tiếp tục chững lại qua quý đầu của năm 2008 nhưng bắt đầu sụt giảm trong những tháng cuối năm khi nền kinh tế bắt đầu có dấu hiệu suy thoái. Trong 28 quốc gia tham gia cuộc khảo sát năm nay đã cho biết sản Trang 7 CÔNG NGHỆ ĐÚC lượng xuất khẩu đúc đã giảm từ năm 2007, bao gồm cường quốc của ngành công nghiệp này là Nhật Bản, Ấn Độ và Hoa Kỳ. Đây là năm thứ ba liên tiếp mà Hoa Kỳ sụt giảm về sản lượng đúc và là năm thứ 2 nền công nghiệp đúc của Nhật Bản có nhiều lợi hợp đồng sản xuất dài hạn. Sự suy giảm sản lượng đúc đã phản ánh đúng thực trạng trung bình của 10 nước đứng đầu ngành công nghiệp này. Với sự ngoại lệ của các quốc gia có sản lượng xuất khẩu tăng như Brazil hay Hàn Quốc, các quốc gia còn lại đều tụt lại. Đức cho thấy mình là một quốc gia sản xuất hàng đúc rất hiệu quả, 9.639 tấn trong một cơ sở sản xuất. Thông tin từ hội nghị công nghiệp đúc lần 43 của các quốc gia cho biết họ đang sản xuất một lượng lớn nhu phẩm đúc từ sự hợp tác liên kết với nhau. Các nước không tham dự hội nghị năm nay gồm Ukraina, Slovakia, Nam Phi, Hà Lan và Nga, danh sách được lấy từ lần gần nhất mà các quốc gia này tham dự. Năm 2009 lại tiếp tục là một năm ảm đạm của ngành đúc thế giới khi những ảnh hưởng của sự suy thoái kinh tế khiến cho sản lượng đúc giảm xuống còn 80.343.048 tấn (giảm 14% so với năm 2008). Trong số 34 quốc gia tham gia khảo sát sản xuất trong năm 2009, chỉ có vài quốc gia báo cáo tăng trưởng như Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc, Bồ Đào Nha và Nam Phi còn lại lượng giảm trung bình trong vận chuyển lô hàng của các nước sản xuất còn lại là 30% vì vậy sản xuất trên mỗi nhà máy giảm cũng giảm. Những năm trước, Đức đang nắm giữ con số sản lượng cao nhất trên mỗi nhà máy, tuy nhiên năm nay đã giảm từ 9.639 tấn xuống đến 6.481 tấn. Bảy trong số top 10 quốc gia sản xuất đúc đã chuyển vị trí lên hoặc xuống trong bảng xếp hạng năm 2009, phản ánh thị trường biến động trong cuộc suy thoái. Brazil, vốn được coi là nhất hoặc nhì trong 10 nước tăng trưởng trong năm 2008 nhưng trải qua sự sụt giảm 31.5% trong vận chuyển từ 2008 tới 2009, mức giảm lớn nhất của bất kỳ từ trên 10 quốc gia trong giai đoạn đó. Bất chấp những ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế, sản xuất đúc của Trung Quốc vẫn tăng từ 1.117 tấn đến 1.357 tấn trên mỗi nhà máy cho nên khối lượng vận chuyển tăng và số lượng các cơ sở đúc giảm. Ấn Độ đã phát triển nhanh nhất trong top 10 quốc gia, tăng Trang 8 CÔNG NGHỆ ĐÚC khối lượng sản phẩm vật đúc lên 9%. 10 quốc gia hàng đầu sản xuất tổng cộng 70.476.338 tấn, chiếm 88% trong tổng số toàn cầu. Năm 2009 là năm thứ tư liên tiếp của Mỹ đã báo cáo sự giảm khối lượng đúc. Đây là năm đầu tiên Mỹ vượt qua Ấn Độ (35.000 tấn) mà đã trở thành nhà sản xuất khối lượng đúc lớn thứ hai. Các số liệu được báo cáo trong cuộc điều tra lần thứ 44 của sản lượng đúc trên thế giới được cung cấp bởi hiệp hội vật đúc nóng chảy của mỗi quốc gia hay đại diện tương tự. Các quốc gia không tham gia năm nay là Đan Mạch, Hà Lan và Thái Lan. Những quốc gia này vẫn được liệt kê theo các năm trước do họ đã từng tham gia. Mới vào danh sách là Bosnia và Herzegovina, Mông Cổ và Serbia. Ngoại trừ một số quốc gia nêu trên, nhìn chung ngành công nghiệp đúc trên toàn cầu báo cáo một sự sụt giảm trong sản xuất trong năm 2009. Tuy nhiên, một số nước ở tình trạng tồi tệ hơn so với những người khác ví dụ như Liên Bang Nga. Từ năm 2007 đến năm 2009, sản xuất của Nga giảm 46.2%, từ 7.8 triệu tấn xuống còn 4.2 triệu tấn. Từng là nước sản xuất đúc lớn thứ ba trong năm 2007, giờ Nga đã đứng sau Ấn Độ và Nhật Bản, cắt giảm đến 300 cơ sở nung chảy vật đúc trong năm 2009. Gần tương tự như Nga, 2009 cũng là một năm ảm đạm cho nên sản xuất đúc khi mà khối lượng sản phẩm đúc của Phần Lan đã giảm một nửa, từ 152.888 tấn lên 75.741 tấn. Đúc giá trị sản xuất giảm 46% đến 350 triệu USD. Mặc dù không có cơ sở đúc nào phải đóng cửa nhưng lượng việc làm trong ngành công nghiệp này đã phải siết lại chỉ còn chiếm 15.7% lực lượng lao động. Trong khi đó, quốc gia láng giềng của Đức là Cộng hòa Séc có sản lượng quốc gia đã giảm 49.5% từ 536.789 tấn xuống còn 270.970 tấn. Năng suất giảm từ 2.684 tấn/nhà máy xuống 1.505 tấn/nhà máy. Trong năm 2010, dựa theo báo cáo thống kê năm nay Modern Casing Census của tổ chức sản xuất khuôn đúc Thế giới cho biết đã có tín hiệu lạc quan từ ngành sản xuất đúc của thế giới khi sản lượng đã tăng 13.7% so với năm 2009, một dấu hiệu cho thấy thế giới đang thoát khỏi cuộc suy thoái kinh tế gần đây. Mặc dù tổng sản lượng đúc của thế giới là 91.4 triệu tấn nhưng vẫn thấp hơn tổng sản ượng 93.5 triệu tấn của năm 2008 và đỉnh điểm là 94.9 triệu tấn của năm 2007. Trang 9 CÔNG NGHỆ ĐÚC Theo số liệu thống kê được cung cấp từ 36 quốc gia, chỉ có 4 quốc gia báo cáo thống kê sự suy giảm trong sản lượng khuôn đúc, trái ngược với báo cáo năm 2009, khi chỉ có 5 quốc gia có thống kê về sản lượng gia tăng. Canada, Na Uy, Séc Bi, và Slovenia báo cáo suy giảm sản lượng. Đài Loan có sự tăng trưởng mạnh nhất, gia tăng sản lượng của quốc gia này tới 42%. Bên cạnh đó, Brazil cho thấy sự tăng trưởng ấn tượng từ năm 2009, với 41% sản lượng gia tăng. Danh sách tốp 10 quốc gia dẫn đầu hầu như không thay đổi từ năm trước với Đức, Nhật và Nga xáo trộn thứ hạng của họ thành thứ 4, thứ 5 và thứ 6. Trung Quốc, Ấn Độ và Mỹ. vẫn lần lượt xếp ở ba vị trí đầu và Brazil, Hàn Quốc, Pháp và Ý giữ vị trí từ thứ 7 tới thứ 10. Tốp 10 quốc gia dẫn đầu sản xuất tới 88% sản lượng toàn cầu, tỉ lệ tương tự như năm 2009. Nhiều quốc gia đã gia tăng năng suất sản xuất khuôn kim loại trên một nhà máy từ 2009. Nước Đức vẫn hoàn toàn chiếm vị trí dẫn đầu trong danh sách này, với 7.808 tấn trên một nhà máy. Brazil đã tăng năng suất của họ (tính theo tổng khối lượng chia cho số nhà máy) lên 39% và sản xuất được 2.393 tấn trên một nhà máy. Nước Mỹ đứng thứ 3 về năng suất, với 4.038 tấn trên một nhà máy. Sau 4 năm liên tục suy giảm sản lượng, nước Mỹ đã báo con số thống kê gia tăng 11.2%. Ấn Độ tiếp tục gia tăng sản lượng một cách ấn tượng, và với mức tăng 22% đã đưa quốc gia này lên vị trí thứ 2. Những con số được báo cáo trong 45th Cen-sus of World Casting Production được cung cấp bởi Hiệp hội sản xuất khuôn kim loại của từng quốc gia hoặc những đại diện tương tự.Những quốc gia không có tên trên báo cáo năm nay có Đan Mạch, Mông Cổ, Nga and Ukraina. Những quốc gia này vẫn được liệt kê trong báo cáo dựa theo số liệu của năm gần nhất họ tham gia. Bồ Đào Nha đã có sự tăng trưởng trong năm 2009, khi mọi quốc gia khác trải qua sự suy giảm sản lượng sản xuất khuôn đúc từ năm trước đó. Năm 2011, dù trải qua một năm khó khăn do trận động đất kinh hoàng, Nhật Bản vẫn phát triển thêm 8.5%. Trước năm 2012, sản xuất của Nhật Bản đã giảm kể từ kỉ lục vào năm 2006. Tuy nhiên, một vài quốc gia lại không bị ảnh hưởng bởi khủng hoảng kinh tế. Trang 10 CÔNG NGHỆ ĐÚC Những quốc gia mà sản lượng đạt trên mức của năm 2008 bao gồm Trung Quốc, Hung-gary, Ấn Độ, Hàn Quốc, Bồ Đào Nha, và Thổ Nhĩ Kỳ. Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc và Bồ Đào Nha cho thấy sự tăng lên trong sản xuất trong khi các quốc gia khác lại có sản xuất giảm trong ngành đúc so với năm ngoái. Từ năm 2012 đến 2014, nhìn chung sản lượng đúc của các nước lớn trên thế giới có sự tăng trưởng ổn định khi mà cơn bão khủng hoảng đã lùi lại phía sau, vị thứ xếp hạng của các nước cũng đã dần đi vào ổn định. Biểu đồ 1: Biểu đồ sản lượng đúc năm 1995-2012 II. CÁC DẠNG HỢP KIM ĐÚC VÀ MÔ HÌNH CÔNG NGHIỆP ĐÚC TRÊN THẾ GIỚI 1. Hợp kim đúc và sản lượng trên thế giới Là phần quan trọng cấu thành sản phẩm đúc, chất lượng hợp kim đúc là một yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm. Hợp kim đúc quan trọng nhất là gang, bao gồm Trang 11 CÔNG NGHỆ ĐÚC gang xám graphít tấm (gọi tắt là gang xám), gang có graphít dạng cầu (gang cầu), gang có graphít dạng quả bông (gang dẻo), gang có graphít dạng giun (gang giun), ngoài ra, còn có gang trắng và gang biến trắng. Tính chất nổi trội của gang xám (do có thành phần graphít trong tổ chức) là có tính chất giảm chấn tốt, chịu va đập nhiệt độ cao, chịu mài mòn tốt trong điều kiện không được bôi trơn đầy đủ, có cơ tính thoả mãn và đặc biệt có tính đúc tốt. Hợp kim thứ hai là thép đúc, do không có graphít nên có cơ tính cao, khả năng biến dạng và có tính hàn tốt, có khả năng thay đổi cơ tính bằng phương pháp nhiệt luyện; tuy nhiên thép có tính đúc và hiệu quả kinh tế trong sản xuất kém hơn. Họ hợp kim màu và đặc biệt là nhôm đúc ngày càng chiếm tỷ lệ cao trong các ngành giao thông vận tải, hàng không vũ trụ do có tỷ bền cao, có tính chịu ăn mòn và mài mòn tốt trong môi trường khí quyển. Sản lượng và tỷ lệ các họ hợp kim này được đưa ra trong bảng 5. Các tính chất cơ học của chúng trong bảng 6. Bảng 5: Sản lượng và tỷ lệ hợp kim đúc được sử dụng trên thế giới TT Nước Tổng sản Gang Gang Gang Thép Hợp Hợp lượng xám cầu dẻo đúc kim kim 3 x 10 tấn % % % % nhôm màu % khác% Năm 1973 Trang 12 1 L.Xô 23.000 68,9 1,1 3,0 23,0 4,0 ← 2 3 Tây Đức Anh 4.949 4.000 69,2 70,8 10,0 10,1 5,3 5,2 6,3 6,4 9,2 7,5 ← ← 4 Pháp 3.080 61,8 17,8 3,4 8,2 8,8 ← CÔNG NGHỆ ĐÚC 5 Mỹ 19.866 67,7 10,3 4,7 8,7 8,6 ← 6 Nhật 7.773 57,3 16,3 6,3 11,7 7,9 ← ← 0,8 0,1 0,4 ← 0,9 1,3 2,2 2,7 1,4 ← 3,8 4,3 2,8 4,6 7,9 3,9 9,8 2,7 7,1 9,5 14,3 13,1 33,0 34,9 16,2 20,7 6,9 4,4 12,7 ← 2,4 5,0 6,3 8,1 2,4 1,6 3,2 Thế giới 77.000 Năm 2003 1 Nga 6.300 2 Đức 4.723 3 Pháp 2.517 4 Ý 2.441 5 Áo 299 6 Mỹ 12.070 7 Nhật 6.111 8 TrungQuốc 18.146 9 Hàn Quốc 1.784 Thế giới 73.602 90,5 48,6 36,7 37,2 16,2 35,9 40,2 59,5 52,9 54,4 ← 34,8 43,4 19,0 45,6 31,7 31,6 20,0 30,2 21,1 Bảng 6: Tính chất cơ học của các loại hợp kim đúc Loại hợp kim Độ bền kéo Rm Độ dẻo A (%) E-Mô Độ bền uốn tải thay đổi Gang xám graphít tấm Gang cầu 100-450 89-285 0,3-0,8 đun E (kN/ 2 mm ) 78-143 350-900 220-600 2-22 169-176 100-280 Gang cầu ausferít Thép đúc 800-1200 500-850 4-10 155-163 415-485 380-1250 200-1000 6-25 200-216 200-300 2 (N/mm ) Trang 13 Giới hạn đàn hồi Rp 2 (N/mm ) b w 2 (N/mm 70-145 CÔNG NGHỆ ĐÚC HK Nhôm đúc áp lực HK Manhê đúc áp lực 200-240 130-140 <1-2 68-75 60-100 150-260 80-170 1-18 45 50-70 Từ bảng 5 và 6 cho thấy: Trong các hợp kim đúc (gang xám, gang cầu, gang dẻo, thép đúc, hợp kim các kim loại màu, chủ yếu là hợp kim nhôm), theo truyền thống, gang và thép được sử dụng nhiều. Do tính chất ưu việt về chất lượng và công nghệ, cũng như hiệu quả kinh tế, gang cầu và hợp kim nhôm đang là hai loại vật liệu được ưu tiên phát triển. Công dụng chủ yếu của gang cầu là dùng làm các chi tiết vừa chịu tải trọng kéo và va đập cao (như thép) đồng thời lại dễ tạo hình bằng phương pháp đúc. Chi tiết quan trọng điển hình làm bằng gang cầu là trục khuỷu. Đó là chi tiết có hình dạng phức tạp, chịu tải trọng lớn và va đập, chịu mài mòn khi làm bằng thép (ví dụ C45) phải dùng các phôi thép lớn qua rèn ép trên các máy ép lớn tạo ra phôi gia công với lượng dư lớn, tốn công cắt, nếu thay bằng gang cầu thiết bị sử dụng có phần đơn giản hơn tạo ra được vật đúc gần với thành phẩm hơn do đó chi phí gia công thấp hơn. Hơn nữa sau khi cùng tôi bề mặt, cổ trục khuỷu gang cầu có tính chống mài mòn cao hơn so với thép. Các hãng xe hơi nổi tiếng đã dùng gang cầu trong động cơ xe du lịch và tải nhỏ. Trong thời gian gần đây gang cầu với sản lượng khá lớn được dùng để chế tạo ống nước (đường kính lớn) dùng trong xây dựng cơ bản vì nó có ưu điểm hơn so với các vật liệu thường dùng trước đây là gang xám và thép. Tuy gang xám dễ chế tạo (nấu chảy, đúc, rẻ) song do cơ tính thấp không chịu đựng được áp suất nước trong ống dẫn cao tới hàng chục at trong thời gian dài (lúc đó nước thẩm thấu qua grafit tấm dài với bề mặt lớn dễ đánh thủng phần nền kim loại mỏng xen giữa các tấm, gây rò rỉ, phá hủy, còn thép khó đúc hơn do nhiệt độ chảy cao, co ngót lớn). Chính vì những ưu điểm của nó khiến cho sự tăng trưởng không ngừng hàng năm của gang cầu vào khoảng 3-5% làm thay đổi rất nhiều về cơ cấu sử dụng vật liệu, đặc biệt ở các nước công nghiệp phát triển. Tỷ lệ sử dụng vật đúc bằng gang cầu so với tổng sản lượng đúc tăng từ năm 1973 tới năm 2003 ở Mỹ từ 10.3% lên 31.7%, ở Nhật Trang 14 CÔNG NGHỆ ĐÚC từ 16.3% lên 31.6%, ở Pháp từ 17.8% lên 43.4%. Năm 2003, sản lượng gang cầu so với tổng sản lượng vật đúc ở Đức là 34.8%, Hà Lan: 47.3%, Áo: 45.6%, Trung Quốc: 24%, Hàn Quốc: 30.2% và Đài Loan: 17.5%...Thép đúc được phát triển theo hướng tăng chất lượng, giảm số lượng và được thay thế một phần bằng gang cầu. Hợp kim nhôm, do tỷ bền cao, chịu được ăn mòn và mài mòn trong điều kiện khí quyển nên ngày càng được dùng nhiều, đặc biệt trong ngành giao thông vận tải, hàng không và vũ trụ. Các nước đúc hợp kim nhôm nhiều nhất là Nhật (20.7%), Ý (33.0%), Áo (34.9%) so với toàn bộ hợp kim đúc, ở đây có công nghiệp ô tô rất phát triển. Một trong các xu thế trong sử dụng hợp kim nhôm là chế tạo composite nền nhôm cốt hạt gốm cho các tính năng sử dụng tổng hợp. Như vậy, gang cầu và hợp kim nhôm là những nhóm hợp kim đúc có sự tăng trưởng vượt bậc, đặc biệt ở các nước công nghiệp phát triển. 2. Cơ cấu sử dụng hợp kim đúc trong các ngành công nghiệp Do đặc thù của mỗi ngành công nghiệp, nhu cầu về các chủng loại hợp kim đúc cũng khác nhau. Cơ cấu sử dụng các loại gang và thép đúc ở Đức trong khoảng thời gian các năm 1975 và 1995 được thể hiện trong bảng 7 và năm 2002 trong bảng 8. Bảng 7: Cơ cấu sử dụng gang, thép đúc trong các ngành công nghiệp Đức 1975 và 1995 Kim loại Gang xám Gang cầu Gang dẻo Thép Trang 15 3 Năm 1975 1995 1975 1995 1975 1995 1975 Tổng sản lượng x10 tấn Ô tô CTạo Máy Khác Tổng Máy NN 800 1000 200 750 2800 1000 600 65 235 1900 65 90 310 80 545 300 200 310 40 850 123 13,6 15 28,4 180 50 0 0 30 80 36 145 137 318 Ô 30,4 52,6 11,9 35,3 68,3 62,5 11,3 Tỷ lệMáy % Khác CTạo Máy NN 35,7 7,1 26,8 31,6 3,4 12,4 16,5 56,9 14,7 23,5 36,5 4,7 7,6 8,3 15,8 0 0 37,5 45,6 - 43,1 CÔNG NGHỆ ĐÚC đúc 1995 23 110 - 47 180 12,8 61,1 - 26,1 Bảng 8: Cơ cấu sử dụng gang, thép đúc trong các ngành công nghiệp Đức năm 2002 (x1000 tấn) Ngành Ô tô, (trọng lượng) % Gang xám 1.259 65,30 Trong đó, Trục ô tô: Các chi tiết cho mô tơ: và bộ truyền động: CTM (trọng lượng) % Ống và dạng ống (trọng lượng) % Khác (trọng lượng) % Tổng (trọng lượng) % Gang cầu 645 33,45 Gang dẻo 18,154 0,94 Thép đúc 5,716 0,29 Tổng 1.928 100 49 1,278 584,24 279 93 1,283 53,478 918 63,64 30,39 0,13 5,82 360,03 63,38 2.205 58,80 270 100 81 14,26 1.275 34,00 13,558 113,162 2,38 19,92 32,995 172,356 0,87 4,59 100 271 100 568 100 3.750 100 Từ bảng 7, 8 cho thấy: trong các ngành công nghiệp, ngành chế tạo máy là ngành nền tảng của công nghiệp, cần được ưu tiên phát triển rất sớm và sản lượng trong quá trình phát triển hầu như luôn được giữ vững. Ngành đúc phải cung cấp nhiều phôi chất lượng cao hơn, thí dụ như tỷ lệ sản lượng gang cầu ngày càng lớn (30.39% năm 2002). Kết cầu chi tiết đúc cũng phải thay đổi một phần do nhu cầu tin học hoá máy móc. Ngành giao thông vận tải của Đức có xu thế phát triển rất mạnh và từ 22.1% năm 1970 tới 54.6% năm 2006, trở thành ngành thu hút sản lượng đúc lớn nhất và cũng là ngành có những đòi hỏi rất cao về công nghệ chế tạo. Theo điều tra của Ngân hàng Thế giới, tới năm 2030, sản lượng của PKW (xe con), đặc biệt ở một số nước và vùng lãnh thổ sẽ tăng vọt. So với năm 1997, tốc độ tăng Trang 16
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan