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Embrittlement of 1.25 Ni-Cr Case Hardenable Steel Used for Gear Assembly

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Published/Copyright: May 8, 2013
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Practical Metallography
From the journal Practical Metallography Volume 48 Issue 6

Abstract

1.25 Ni-1.0Cr-0.1Mo case hardenable steel of EN353 grade is used for manufacturing gears. One such gear assembly was used in the azimuth control gearbox of an antenna system. After about six months in operation, the gear failed with a big noise in the gearbox during operation. The gearbox when opened showed disintegrated teeth of both gear and pinion, which was found, crushed and resulted in multiple smaller pieces. Globular shaped metallic pieces were also found in the gearbox.

Detailed metallurgical investigation indicated that the fracture of the gear teeth occurred under impact of extraneous globular shaped metallic pieces of plain carbon steel entrapped in the gearbox. Inter-granular mode of fracture developed could be attributed to embrittlement of material.

Kurzfassung

1,25 Ni-1,0Cr-0,1Mo Einsatzstahl der Sorte EN353 wird zur Herstellung von Zahnrädern verwendet. Ein solches Zahnradgetriebe wurde in der Azimutsteuerung einer Antenne eingesetzt. Nach etwa halbjähriger Betriebsdauer versagte das Zahnrad während des Betriebs mit einem lauten Krach im Getriebe. Beim Öffnen des Getriebegehäuses fand man sowohl vom Zahnrad als auch vom Ritzel abgebrochene Zähne, die in viele kleine Teile zerbrochen waren. Des Weiteren wurden kugelförmige Metallstücke im Getriebe gefunden.

Eine detaillierte metallurgische Untersuchung ergab, dass die Zähne abbrachen, weil fremde kugelförmige Metallstücke aus unlegiertem Kohlenstoffstahl, die im Getriebegehäuse eingeschlossen waren, auf Zahnrad und Ritzel aufprallten. Dass ein interkristalliner Bruchmodus entstand, könnte auf eine Versprödung des Materials zurückzuführen sein.

Übersetzung: D. Boßlet

Abhay K. Jha Graduated in metallurgy from National Institute of Technology, Jamshedpur (Ranchi University) India. Currently he is head of Failure Analysis and Corrosion Protection Section and Metallography section of Vikram Sarabhai Space Centre, Trivandrum, India

K. Sreekumar Completed his master degree in metallurgy from Indian Institute of Science, Bangalore, India. Currently he is Group Director, Materials and Metallurgy Group, Vikram Sarabhai Space Centre, Trivandrum, India.

Literatur / References

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Received: 2009-8-31
Accepted: 2010-10-14
Published Online: 2013-05-08
Published in Print: 2011-06-01

© 2011, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/147.110075

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