ПЕРЕРОБЛЕННЯ АЛЮМІНІЄВОГО БРУХТУ З ВІЙСЬКОВОГО СЕКТОРА: ЕКОЛОГІЧНІ І ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ

Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 82-94

Автор(и)

  • С.В. Петриченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0009-0007-6394-1026
  • О.А. Наріжний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)
  • М.М. Ямшинський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-2293-2939
  • Є.Г. Биба Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-1696-300X
  • А.В. Мініцький Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0001-5767-4071
  • М.Ю. Барабаш Технічний центр НАН України, (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0001-5054-5031
  • Б.В. Кивгило Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0001-5890-9020
  • І.В. Лук’яненко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-1043-9688

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2025.03.082

Ключові слова:

вторинний алюміній, перероблення брухту, військова техніка, механічні властивості, екологічна безпека

Анотація

У роботі проаналізовано можливості раціонального використання алюмінієвого брухту, отриманого внаслідок руйнування військової техніки під час збройної агресії проти України. Цей вид відходів становить не лише значний екологічний виклик, але й відкриває перспективи для відновлення та розвитку ресурсоефективних технологій. Зокрема, накопичення залишків техніки на відкритих майданчиках створює реальну загрозу довкіллю через корозійне руйнування металів, яке супроводжується вивільненням токсичних компонентів у ґрунт, водні ресурси та атмосферне повітря. Такий процес несе загрозу порушення екологічної рівноваги регіонів, що постраждали від воєнних дій. У той же час цей брухт містить значний економічний потенціал, оскільки містить легкі та цінні конструкційні метали, зокрема алюміній, придатний для повторного використання шляхом переплаву та легування. Дослідження показали, що алюмінієвий сплав, отриманий шляхом перероблення такої техніки, за хімічним складом наближається до широко вживаних промислових марок, як-от 1925 та В95. Цей факт свідчить про його придатність до подальшого застосування у виробництві литих деталей із підвищеними експлуатаційними характеристиками. Механічні випробування отриманого сплаву засвідчили його задовільні характеристики: тимчасовий опір розриву до 140 МПа та відносне подовження до 2,42 %, що підтверджує доцільність його використання для виробництва конструктивних елементів, які працюють в умовах статичних та квазистатичних навантажень. Потенційними напрямами застосування такого сплаву є виготовлення корпусних деталей, литих елементів двигунів, а також інших виробів, що потребують поєднання високої питомої міцності та корозійної стійкості. Запропонована технологія вторинної переробки алюмінієвого брухту є екологічно орієнтованою та ресурсозберігаючою. Її впровадження дозволяє зменшити навантаження на довкілля шляхом утилізації проблемних військових відходів, одночасно зменшуючи залежність металургійної промисловості від первинної сировини. Це відповідає принципам циркулярної економіки та сталого розвитку, а також сприяє посиленню матеріального суверенітету України в умовах обмеженого доступу до традиційних джерел металів. Таким чином, результати дослідження є підґрунтям для подальшого вдосконалення технологій перероблення алюмінієвих відходів, розроблення відповідних регламентів і стандартів, а також створення замкнених технологічних циклів у національній металургії. Застосування вторинного алюмінію у виробничій практиці сприятиме зниженню енергоспоживання, зменшенню викидів вуглецевого сліду та економічній доцільності виробництва конструкційних матеріалів нового покоління.

Біографії авторів

С.В. Петриченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

здобувач вищої освіти

О.А. Наріжний, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

здобувач вищої освіти

М.М. Ямшинський, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

докт. техн. наук, проф., завідувач кафедри

Є.Г. Биба, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

канд. техн. наук, доцент, доцент

А.В. Мініцький, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

докт. техн. наук, проф.

М.Ю. Барабаш, Технічний центр НАН України, (Київ, Україна)

докт. техн. наук, стар. наук. співроб., проф.

Б.В. Кивгило, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

асистент

І.В. Лук’яненко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

канд. техн. наук, доцент

Посилання

Zhirohov, M. (2020). Aluminum armor of the airborne troops. Kyiv: Patriot Book. [in Ukrainian].

Kononenko, H. A. et al. (2022). Modern prospective metallic materials for armor barriers (review). Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy, 36, pp. 325–342. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-325-342. [in Ukrainian].

International Aluminium Institute. (2020). Global Aluminium Cycle 2019. Alucycle. https://alucycle.international-aluminium.org/public-access/.

Bertram, M. et al. (2017). A regionally-linked, dynamic material flow modelling tool for rolled, extruded and cast aluminium products. Resources, Conservation and Recycling, 125, pp. 48–69. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.05.014.

Allwood, J. M. et al. (2010). Options for achieving a 50% cut in industrial carbon emissions by 2050. Environmental Science & Technology, 44(6), pp. 1888–1894. https://doi.org/10.1021/es902909k.

Gutowski, T. G. et al. (2013). The energy required to produce materials: Constraints on energy-intensity improvements, parameters of demand. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 371. https://doi.org/10.1098/rsta.2012.0003.

Ritchie, H., & Roser, M. (2020). CO₂ and greenhouse gas emissions. Our World in Data, 1. https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions.

Cullen, J. M., & Allwood, J. M. (2013). Mapping the global flow of aluminum: From liquid aluminum to end-use goods. Environmental Science & Technology, 47(7), pp. 3057–3064. https://doi.org/10.1021/es304256s.

Pozhuev, V. I. et al. (2007). Non-ferrous metallurgy: Textbook. Part 1. Raw materials and production. Zaporizhzhia: ZDIA. [in Ukrainian].

Pryhunova, A. H. et al. (2022). Aluminum industry of Ukraine: From decline to potential growth. Metal and Casting of Ukraine, 3(330), pp. 8–20. https://doi.org/10.15407/steelcast2022.03.008. [in Ukrainian].

International Aluminium Institute. (2020). Primary Aluminium Smelting Power Consumption. https://www.world-aluminium.org/statistics/primary-aluminium-smeltingpowerconsumption/.

Das, S. K. et al. (2010). Aluminum recycling—An integrated, industrywide approach. JOM, 62(2), pp. 23–26. https://doi.org/10.1007/s11837-010-0026-6.

Schlesinger, M. (2006). The recycling industry. Aluminum Recycling, pp. 163–170. https://doi.org/10.1201/9781420006247.ch11.

Buchner, H. et al. (2017). Potential recycling constraints due to future supply and demand of wrought and cast Al scrap—A closed system perspective on Austria. Resources, Conservation and Recycling, 122, pp. 135–142. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.01.014.

Krone, K. (2000). Aluminum recycling — From raw material to finished alloy. Düsseldorf: Aluminiumverlag.

Martens, H. (2011). Recycling technology: Textbook for teaching and practice (Vol. 11). Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-02786-5.

Petryshyn, M. M. et al. (2024). Injection of excess pressure during the crystallization process on the structure and power of the alloy of the Al−Si−Cu system for aviation technology. Metallophysics and Latest Technologies, 46(4), pp. 325–341. https://doi.org/10.15407/mfint.46.04.0325.

Prillhofer, R., Prillhofer, B., & Antrekowitsch, H. (2009). Treatment of residues during aluminum recycling. TMS Annual Meeting, pp. 857–862.

Kammer, C. (2002). Aluminum Handbook — Part 1. Düsseldorf, Germany: Aluminiumverlag.

Downloads

Опубліковано

26-08-2025

Як цитувати

Петриченко, С. ., Наріжний, О. ., Ямшинський, М. ., Биба, Є. ., Мініцький, А. ., Барабаш, М. ., Кивгило, Б. ., & Лук’яненко, І. . (2025). ПЕРЕРОБЛЕННЯ АЛЮМІНІЄВОГО БРУХТУ З ВІЙСЬКОВОГО СЕКТОРА: ЕКОЛОГІЧНІ І ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 82-94. Процеси лиття, 161(3), 82–94. https://doi.org/10.15407/plit2025.03.082

Номер

Розділ

ПРОБЛЕМИ ТЕХНОЛОГІЇ ФОРМИ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>