مکانیسم خرابی شکستگی پیچ و مهره دو انتها تحت خستگی خوردگی و کوپلینگ خوردگی تنشی

مشاهدات ماکروسکوپی نشان داد که سطح شکستگی در ناحیه ریشه نخ قرار دارد، با مورفولوژی نسبتا صاف و بدون تغییر شکل پلاستیک ماکروسکوپی آشکار. محصولات خوردگی سیاه به سطح چسبیده اند. پس از تمیز کردن، سطح شکستگی ویژگی‌های انتشار خستگی معمولی را نشان داد، که ترک از ریشه نخ منشأ می‌گیرد و با زاویه تقریباً 20 درجه به سمت داخل منتشر می‌شود. سپس وارد یک منطقه انتشار سریع شد که یک الگوی شعاعی را نشان می‌داد و در نهایت منجر به شکستگی آنی شد. این ویژگی مورفولوژیکی نشان می‌دهد که فرآیند شکست پیچ ماشین دو سر شامل چندین مرحله است: خستگی ناشی از خوردگی، ترک خوردگی ناشی از تنش، و شکست آنی.

تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی نشان داد که این ماده به طور کلی الزامات استاندارد 35CrMoA را برآورده می‌کند، که نشان می‌دهد این شکست ناشی از ترکیب غیرعادی نیست. آزمایش سختی نشان داد که پیچ تاخیری دو سر دارای سختی کلی نسبتاً بالایی است، با ساختار ماتریسی که عمدتاً از سوربیت معتدل تشکیل شده است، به سطح محلی 350-360 HV می رسد، که بالاتر از محدوده توصیه شده برای اتصال دهنده های معمولی است. تجزیه و تحلیل متالوگرافی بیشتر درجه خاصی از کربن زدایی را در سطح نخ، با یک لایه کربن زدایی تقریباً 31 میکرومتر نشان داد. ریزساختار سطحی عمدتاً فریت بود. این نوع ساختار ناهمگن به راحتی منجر به تمرکز تنش موضعی تحت تنش می شود و در نتیجه شروع ترک را القا می کند.

تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مکانیسم شکستگی پیچ شش گوش دو سر را نشان داد. خطوط خستگی آشکار در منطقه شروع ترک مشاهده شد، و محصولات خوردگی شکاف را در طول انتشار پر کردند. با افزایش سرعت انتشار ترک، سطح شکست به تدریج از انتشار خستگی به ویژگی‌های ترک خوردگی تنشی تبدیل شد، که مورفولوژی شبه{2}}شعاعی و انتشار شعاعی را نشان داد، که نشان می‌دهد محیط خورنده در فرآیند انتشار ترک مشارکت داشته است. تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی پراکنده انرژی (EDS) نشان داد که محصولات خوردگی حاوی سطوح بالایی از گوگرد و مقادیر کمی کلرید هستند که نشان‌دهنده خوردگی سولفید و کلرید قابل توجهی در محیط خدمات است.