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The bending fatigue strength of gears in isotropic 20NiMo10 steel in as-machined, single-peened and double-peened condition

  • C. Temmel and B. Karlsson
Published/Copyright: May 31, 2013
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HTM Journal of Heat Treatment and Materials
From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 66 Issue 1

Abstract

The bending fatigue strength of case-hardened pulsator test gear wheels has been investigated for wheels in fatigue isotropic 20NiMo10 (Ovako 158Q) steel. The pulsator gears where either in un-peened (but shot-cleaned), single shotpeened or double shot-peened condition. Single shot peening increased the bending fatigue strength of the gears by some 11 per cent as compared with the un-peened. Double shotpeening was not successful and did not result in any further increase of bending fatigue strength. That was explained with wrongly chosen parameters of the second shot peening moment and therewith over-peening of the component. That second moment was a trial and had never been tested before. 20NiMo10 can be used on current production lines and can be case-hardened in current production furnaces. If availability of the steel is guaranteed, 20NiMo10 has the potential to replace current production material.

Kurzfassung

Die Biegeschwellfestigkeit von einsatzgehärteten Pulsatorzahnrädern aus ermüdungsisotropem 20NiMo10-Stahl (Ovako 158Q) wurde untersucht. Die Pulsatorzahnräder waren entweder nicht kugelgestrahlt (aber sandgestrahlt), einfach kugelgestrahlt oder zweifach kugelgestrahlt. Einfachkugelstrahlen erhöht die Biegeschwellfestigkeit der Pulsatorzahnräder, verglichen mit den ungestrahlten, um 11 Prozent. Zweifachkugelstrahlen war nicht erfolgreich und ergab keine weitere Steigerung der Biegeschwellfestigkeit. Dies kann mit unzulänglich gewählten Parametern für das zweite Kugelstrahlmoment erklärt werden. Die Parameter des zweiten Momentes waren frei gewählt und ungetestet. Der Werkstoff 20NiMo10 kann ohne groβe Umstellungen in bestehenden Produktionslinien und Produktionsöfen bearbeitet und gehärtet werden. 20NiMo10 hat das Potenzial, bestehendes Produktionsmaterial zu ersetzen, sobald eine wirtschaftliche Verfügbarkeit garantiert werden kann.

Keywords: High cycle bending fatigue; shot peening; double shot peening; tooth strength; transmission gear wheels
Schlüsselwörter: Biegeschwellfestigkeit; Kugelstrahlen; Zweifach-Kugelstrahlen; Zahnfestigkeit; Getriebezahnrad

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Published Online: 2013-05-31
Published in Print: 2011-02-01

© 2011, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/105.110076
Keywords for this article
High cycle bending fatigue; shot peening; double shot peening; tooth strength; transmission gear wheels

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