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. Se per impieghi a temperature fino a 650 °C con rendimenti che possono raggiungere il 48%, è in studio l’utilizzo di acciai ferritici alto legati al 9-11% Cr, per parametri del vapore più spinti, tipicamente per temperature nel range dei 700 °C e pressione oltre i 300 bar, è necessario l’utilizzo di superleghe a base Nichel. Nell’ambito del progetto GEN21, sottoprogetto COAL, il Work Package COALCOMP affronta, tra gli altri, gli aspetti riguardanti la caratterizzazione di materiali strutturali innovativi richiesti da una nuova generazione di impianti. L’attività consiste nella valutazione del comportamento meccanico e microstrutturale di alcuni dei 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 2213 riguarda in particolare lo studio di superleghe, anche di tipo innovativo, per l’impiego in componenti di caldaia e turbina a vapore in cicli avanzati. In una prima parte di carattere introduttivo è 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 queste leghe, selezionate quali migliori candidate per l’impiego nei cicli ultrasupercritici (USC). L’attività, coordinata con le azioni già svolte da CESI nell’ambito del progetto europeo AD700, ha riguardato due superleghe, di cui una commerciale NIMONIC 263 e l’altra sviluppata dall’AD700, denominata Alloy 740 e basata sulla lega commerciale INCONEL 617. In particolare è stata effettuata una caratterizzazione fatica oligociclica sulle saldature realizzate su queste superleghe, ed i risultati sono stati posti a confronto con i dati disponibili in bibliografia e/o prodotti nell’ambito dell’AD700. I risultati sperimentali hanno confermato le aspettative su queste superleghe, le cui proprietà, di resistenza meccanica, sembrano adeguate per il loro utilizzo in componenti di caldaia e di turbine in impianti ultra super critici. Inoltre, non sono stati evidenziati particolari ostacoli dal punto di vista tecnico alla progettazione e realizzazione di tali componenti (lavorabilità e saldabilità). 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.