Oportunidades de mejora en el comportamiento a fatiga y corrosión en componentes de fijación roscados offshore que combinan una capa de acero maraging con un núcleo clase 10.9 32CRB4

6La nueva generación de grandes aerogeneradores marinos (de más de 15 MW) requerirá una mejora en las uniones atornilladas utilizadas su construcción. Desde la perspectiva de los materiales, esta mejora implicará el desarrollo de fijaciones que combinen propiedades de resistencia a la corrosión y un mejor rendimiento ante la fatiga de alto ciclo, reduciendo así la frecuencia de mantenimiento en las instalaciones. Este trabajo explora la posibilidad de utilizar la tecnología L-DED (deposición de energía dirigida por láser) para crear fijaciones híbridas compuestas por un núcleo de acero al carbono de clase 10.9 de alta tenacidad y un recubrimiento de acero martensítico de 1,5 mm que proporciona una buena resistencia a la corrosión marina. Se probaron los grados de acero martensítico C300, 15–5 PH y 17–4 PH. Los resultados muestran que, además de la protección contra la corrosión, los recubrimientos 15–5 PH y 17–4 PH mejoran el rendimiento a la fatiga de alto ciclo en comparación con la fijación fabricada íntegramente en 32CrB4 utilizada como referencia. El 50% de las sujeciones recubiertas probadas en este trabajo presentaron desgaste por fatiga tras 5 × 10⁶ ciclos, mientras que ninguna de las muestras de referencia alcanzó dicha condición. La vida útil promedio por fatiga en las muestras recubiertas fue de aproximadamente 3,5 × 10⁶ ciclos, tres veces mayor que la de referencia (la vida útil promedio por fatiga fue ligeramente superior a 1 × 10⁶ ciclos). Otra ventaja a considerar es que la aplicación del recubrimiento mediante L-DED no limita las operaciones posteriores de torneado y laminado de roscas, ni requiere pasos de acabado adicionales.

Agradecimiento:  Los/as autores/as desean agradecer a ERREKA Smart Fastening por permitir la realización de las operaciones de mecanizado y laminación en frío de roscas en sus instalaciones y por proporcionar personal para los ensayos relacionados.

Financiación: Esta investigación cuenta con el apoyo del Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco (Programa HAZITEK 2022).