La necessità di spingere la tecnologia degli impianti alimentati a carbone verso parametri di temperatura e pressione sempre maggiori, in modo da aumentare l’efficienza da un lato e dall’altro ridurre le emissioni, passa attraverso lo sviluppo di nuovi materiali a più alte prestazioni. Attualmente grazie all’impiego di acciai ferritici ad alto tenore Cr è possibile la progettazione di impianti con efficienza pari al 48-50%, mentre solamente l’utilizzo di superleghe a base nichel e l’adozione di nuovi criteri di progettazione permettono il raggiungimento di efficienze oltre il 50%. Nell’ambito del progetto GEN21, sottoprogetto COAL, il Work Package COALCOMP affronta, tra gli altri, gli aspetti riguardanti la caratterizzazione di nuovi materiali strutturali richiesti da una nuova generazione di impianti. L’attività consiste nella valutazione del comportamento meccanico e microstrutturale di alcuni dei nuovi materiali di più probabile applicazione nella realizzazione dei componenti critici (tubi di caldaia, collettori linee vapore e turbine) per cicli ultrasupercritici, al fine di verificarne le reali prestazioni e di rendere possibili previsioni di vita utili ed eventuali azioni correttive. Il presente rapporto finale relativo alla Milestone 2212 riguarda in particolare lo sviluppo di acciai ferritici innovativi per l’impiego in componenti di caldaia e turbina a vapore in cicli avanzati. In una prima parte di carattere introduttivo viene riportato un aggiornamento dello stato dell’arte su tali materiali; viene poi descritta e discussa l’attività sperimentale condotta presso il CESI su alcuni di questi acciai selezionati quali migliori candidati per l’impiego nei cicli ultrasupercritici (USC). In particolare l’attività sperimentale ha riguardato acciai ferritici al 9-11% Cr per impieghi in caldaia, recentemente sviluppati in ambito europeo, che grazie all’aggiunta in lega di elementi quali Co, W e Mo presentano caratteristiche meccaniche comparabili ed in qualche caso migliori rispetto agli acciai P92 ed E911. Per quanto riguarda i materiali per impieghi in turbina, sono stati sottoposti a prove di fatica oligociclica acciai fusi e forgiati prodotti in ambito europeo, che possedendo buone proprietà anche a creep e a ossidazione, si candidano per impieghi a temperature del vapore fino a 625–630 °C. Si ricorda che l’attività sperimentale è stata svolta proseguendo il lavoro già avviato nel primo triennio di RdS, nell’ambito del progetto EVINGEN, sottoprogetto GENIN, ed è stata condotta in coordinamento con alcuni progetti europei, nei quali tali materiali sono sviluppati e qualificati e ai quali CESI partecipa.