Debe de ser una pieza para alguna máquina de perforacion o para alguna transmision.
De todas formas 500 horas no me parece mucha garantia. Esa pieza bien tratada y soldada correctamente deberia aguantar bastante más sin romperse.
La preparacion de bordes es buena, pero NO me parece correcto utilizar electrodos de inoxidable ni electrodos de rutilo. Tampoco me parece correcto el ir templando la pieza con aceite.
Yo personalmente, primero me aseguraria de saber exactamente la composicion del acero de la pieza y del eje estriado. Despues, si es un acero duro, iria calentando poco a poco hasta unos 300 grados. Luego soldaria con electrodos basicos solamente (7018,8018 ó 11018). Luego iria enfriando la pieza despacio. Finalmente, mecanizaria para hacer el alojamiento del rodamiento de agujas.
Cuanto más se mantenga la dureza original del acero, más durará la pieza sin romperse.