Acciai speciali e materiali compositi per navi commerciali più leggere e più ecologiche
La propagazione di cedimenti può determinare conseguenze catastrofiche nelle navi passeggeri e merci di grandi dimensioni. Per affrontare la questione, il progetto MOSAIC (Materials onboard: Steel advancements and integrated composites), finanziato dall’UE, ha studiato due soluzioni utilizzando acciaio e materiali compositi. I partner del progetto hanno introdotto acciai microlegati ad alto limite di snervamento (HSLA) e materiali compositi per sostituire specifiche parti strutturali delle navi in acciaio. Gli acciai HSLA con migliori proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione sono finalizzati a componenti strutturali di grandi dimensioni in aree di concentrazione delle sollecitazioni. Per sostituire le condutture e altre parti non critiche, sono ipotizzati compositi leggeri dotati di resistenza alla corrosione. Per trovare possibili sostituti per i tradizionali acciai marini, il team di MOSAIC ha selezionato, procurato e caratterizzato cinque acciai HSLA adatti. Ha valutato la fattibilità dell’utilizzo di compositi nelle strutture navali, attraverso l’esame di una serie di fattori, dalla progettazione al rafforzamento delle prestazioni e i costi. I ricercatori hanno completamente testato e caratterizzato materiali compositi, qualificato i metodi di saldatura di diversi acciai e studiato una tecnica innovativa per la saldatura di acciai HSLA con gli acciai tradizionali. Hanno inoltre eseguito test sulla crescita dei cedimenti da fatica, resistenza alla frattura e corrosione per vari acciai saldati, usando tre diversi metodi di saldatura. Secondo le previsioni, la sostituzione di materiali in aree soggette a cedimenti rappresenterà un enorme vantaggio in molti campi. Con un numero inferiore di cedimenti, si ridurranno i costi di manutenzione e riparazione, nonché i periodi di inattività. La riduzione dei difetti equivarrà a una maggiore sicurezza. Le strutture marine più leggere richiederanno un minor consumo di carburante, con vantaggi in termini di costo e di ambiente, grazie alla diminuzione delle emissioni. In definitiva, MOSAIC dovrebbe ridurre i costi del ciclo di durata connessi alla produzione, il funzionamento e la manutenzione delle grandi navi commerciali.
Parole chiave
Navi, cedimento, MOSAIC, acciai microlegati ad alto limite di snervamento, materiali compositi
