Des aciers spéciaux et des matériaux composites pour des navires marchands plus écologiques
La propagation des fissures peut avoir des conséquences catastrophiques au niveau des grands navires à passagers et de charge. Pour résoudre ce problème, le projet MOSAIC (Materials onboard: Steel advancements and integrated composites), financé par l'UE, a planché sur de nouvelles solutions à base d'acier et de matériaux composites. Les partenaires du projet ont proposé de nouveaux aciers faiblement alliés à haute résistance (HSLA, pour high-strength low-alloy) et des composites à même de remplacer certains éléments structurels des bateaux. Les aciers HSLA avec de meilleures propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion sont ciblés pour de grands composants structurels dans des domaines de concentration de stress. Des composites légers avec une résistance à la corrosion sont prévus pour remplacer la tuyauterie ou d'autres pièces non critiques. Pour isoler les pièces susceptibles de remplacer les aciers traditionnellement utilisés dans la marine, l'équipe MOSAIC a sélectionné, commandé et caractérisé cinq aciers HSLA adéquats. Les chercheurs ont analysé la possibilité d'utiliser des composites dans la structure des bateaux. Ils ont pour cela passé en revue plusieurs facteurs, dont l'amélioration du design et des performances, ainsi que les coûts. Les chercheurs ont testé et caractérisé intégralement les matériaux composites, sélectionné les méthodes de soudure les mieux adaptées aux différents aciers et étudié une nouvelle technique de soudure des aciers HSLA et l'acier conventionnel. Ils ont aussi procédé à des tests de propagation de fissure par fatigue, ténacité et corrosion sur divers aciers soudés à l'aide de trois méthodes différentes. Le remplacement de matériaux dans des zones sujettes aux fissures devrait présenter des bénéfices considérables dans de nombreux domaines. Il est clair qu'avec moins de fissures, les coûts d'entretien et de réparation seront réduits, tout comme la mise hors service. Un nombre inférieur de défauts favorisera la sécurité. Des véhicules marins plus légers faciliteront une réduction de la consommation en combustible; ce qui conduira à des profits économiques et écologiques en termes des émissions réduites. Ainsi, MOSAIC contribuera à réduire les coûts de la durée de vie associés à la production, à l'opération et à la maintenance de grands navires commerciaux.
Mots‑clés
Bateaux, fissures, MOSAIC, aciers faiblement alliés à haute résistance, matériaux composites
