The bending fatigue strength of gears in isotropic 20NiMo10 steel in as-machined, single-peened and double-peened condition
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C. Temmel
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.
References
1. N. N.: Cylindrical gears: Surface roughness requirements on tooth flanks. Volvo Corporate Standard STD 5082, 53: 1997, pp. 1–4Suche in Google Scholar
2. N. N.: Gears: Deviation and inspection methods for cylindrical gears with involute gear teeth. Volvo Corporate Standard STD 5082, 81:2007, pp. 1–23Suche in Google Scholar
3. Standard DIN EN ISO 4287:1998: Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms, definitions and surface texture parameters ISO 4287:1997; German version EN ISO 4287:1998. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1997Suche in Google Scholar
4. —lund, P.: The IQ-process — the Ovako isotropic quality process. Technical report Ovako Steel AB, H—llefors Tryckeri, Hofors/SE, 2006, pp. 1–7Suche in Google Scholar
5. —lund, P.: IQ steel. Adv. Mater. Process.164 (2006) 8, pp. 15–16Suche in Google Scholar
6. N. N.: Case hardening. Volvo Corporate Standard STD 1094, 1:2005, pp. 1–9Suche in Google Scholar
7. Clausen, B.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Beeinflussung der Randschicht durch die Einsatzh—rtung. HTM J. Heat. Treatm. Mat.63 (2008) 6, pp. 326–336Suche in Google Scholar
8. Fitzpatrick, M. E.; Fry, A. T.; Holdway, P.; Kandil, F.A.; Shackleton, J.; Suominen, L.: Determination of Residual Stresses by X-ray Diffraction. Measurement Good Practice Guide No. 52, National Physical Laboratory (2005) 2, pp. 9–14Suche in Google Scholar
9. N. N.: Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction. Standard SAE HS-784, SAE International, Warrendale PA, 2003, pp. 25–28Suche in Google Scholar
10. Hosseini, S. B.; Karlsson, B.; Vuoristo, T.; Dalaei, K.: Determination of Stresses and Retained Austenite in Carbon Steels by X-rays — A Round Robin Study. Experimental Mechanics (2010), published online March 2010, DOI 10.1007/s11340-010-9338-2Suche in Google Scholar
11. Dixon, W. J.; Mood, A. M.: A Method for Obtaining and Analyzing Sensitivity Data. Journal of the American Statistical Association43 (1948), pp. 108–12610.1080/01621459.1948.10483254Suche in Google Scholar
12. Temmel, C.; Karlsson, B.; Leicht, V.: Bending fatigue of gear teeth of conventional and isotropic steels. HTM J. Heat. Treatm. Mat.64 (2009) 2, pp. 80–88Suche in Google Scholar
13. Vomacka, P.: Optimering av kulpening (Optimization of shot peening). Volvo Technical Report LM-501480, Volvo internal document, 1997, pp. 1–9Suche in Google Scholar
© 2011, Carl Hanser Verlag, München
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