Microstructure and mechanical properties of 15CDV6 steel in TIG-welded aircraft truss structures

• Autorzy: Motyka Maciej , Rejman Edward , Bałon Paweł , Kiełbasa Bartłomiej

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2025.6

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stali 15CDV6 w lotniczych konstrukcjach kratownicowych spawanych metodą TIG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Despite the undisputed dominance of composite materials in the construction of lightweight aircraft, steel structures still find use - especially for engine mounts. Weight reduction of the structure is achieved through the use of tubular trusses, usually made of structural steel for tempering. An increasing number of requirements for this type of construction and the development of steel metallurgy provide the basis for the introduction of new steel grades. This paper presents the testing results of a welded truss made of advanced 15CDV6 steel as a potential replacement for 30HGSA steel. The microstructure and hardness of characteristic zones of TIG-welded joints are discussed, as well as the results of static tensile testing of the parent material and welded joints.

PL

Pomimo niekwestionowanej dominacji materiałów kompozytowych w budowie lekkich pojazdów latających, konstrukcje stalowe nadal znajdują zastosowanie – szczególnie do mocowania silnika. Redukcję masy konstrukcji uzyskuje się poprzez zastosowanie kratownic rurowych, zwykle wykonanych ze stali konstrukcyjnej do ulepszania cieplnego. Zwiększone wymagania dla tego typu konstrukcji oraz rozwój metalurgii stali stanowią podstawę do wprowadzenia nowych gatunków stali. W artykule przedstawiono wyniki badań spawanej kratownicy wykonanej z zaawansowanej stali 15CDV6, jako potencjalnego zamiennika gatunku 30HGSA. Omówiono mikrostrukturę i twardość charakterystycznych stref złączy spawanych metodą TIG. a także wyniki statycznej próby rozciągania materiału rodzimego oraz połączeń spawanych.

Słowa kluczowe

EN

airframe; welded tube structure; 15CDV6 steel; microstructure; mechanical properties

PL

płatowiec; spawane konstrukcje rurowe; stal 15CDV6; mikrostruktura; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Advances in Mechanical and Materials Engineering
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 42, nr 1
• Strony: 71--78
• Opis fizyczny: Bibliogr 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Motyka Maciej

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology

autor

Rejman Edward

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology

autor

Bałon Paweł

• Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, AGH University of Science and Technology
• SZEL-TECH Sp. z o.o.

autor

Kiełbasa Bartłomiej

• SZEL-TECH Sp. z o.o.

Bibliografia

• 1. Bandyopadhyay, T. R., Rao, P. K., & Prabhu, N. (2012). Improvement in mechanical properties of standard 15CDV6 steel by increasing carbon and chromium content and inoculation with titanium during ESR. ISRN Materials Science, 2012, 572703. https://doi:10.5402/2012/572703
• 2. Chandra Sekhar, M. , Srinivasa Rao, D., & Dasari, Ramesh. (2014). Welding development in ESR modified 15CDV6 material. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 3(3), 499-504.
• 3. Naveen Kumar, P., Bhaskar, Y., Mastanaiah, P., & Murthy, C. V. S. (2014). Study on dissimilar welding of 19CDV6 and SAE 4130 steels by inter pulse gas tungsten arc welding. Procedia Materials Science, 5, 2382-2391. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.07.483
• 4. Podder, B., Gopi, G., Ramesh Kumar, K. Yadav, D. R., & Mondal, C. (2011). Effect of cold flow forming deformation on the tensile properties of 15CrMoV6 steel. In Proc. of the 2011 International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (pp. 604-606). IEEE.
• 5. Ramesh, M. V. L., Srinivasa Rao, P., & Venkateswara Rao, V. (2015). Microstructure and mechanical properties of laser beam welds of 15CDV6 steel. Defence Science Journal, 65(4), 339-342. https://doi.org/10.14429/dsj.65.8749
• 6. Sreekumar, K., Murthy, M. S. P., Natarajan, A., Sinha, P. P., & Nagarajan, K. V. (1982). Identification and morphology of structures in 15CDV6 steel. Transactions of the Indian Institute Metals, 35(4), 349-355.
• 7. Srinivasan, L., Jakka, S. J. & Sathiya, P. (2017). Microstructure and mechanical properties of gas tungsten arc welded high strength low alloy (15CDV6) steel joints. Materials Today: Proceedings, 4(8), 8874-8882.https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.07.238
• 8. Technical data of 15CDV6 steel. (2024). Aircraft Materials website: https://www.aircraftmaterials.com/data/alstst/15cdv6.html
• 9. Young, C. H., & Bhadeshia, H. K. D. H. (1994). Strength of mixtures of bainite and martensite. Materials Science and Technology, 10, 209-214. https://doi.org/10.1179/mst.1994.10.3.209

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2026).