疲勞是材料(金屬)在承受循環應力或應變作用時，結構性能下降，最終造成破壞的現象。
 

　　常見形式：
 

　　疲勞失效是最常見的失效形式之一。
 

　　數據顯示，在各種機械中，疲勞失效部件占失效部件的60~70%。原則上，疲勞斷裂失效屬于低應力脆性斷裂失效，在疲勞中很難觀察到明顯的塑性變形，因為它主要是局部塑性變形，主要發生在結構的固有缺陷上。
 

　　雖然頻率對疲勞失效有一定的影響，但在大多數情況下，疲勞失效主要與循環次數有關。
 

　　試驗設備：
 

　　動態疲勞試驗機。
 

　　分類：.
 

　　根據疲勞失效的應力特性可分為：
 

　　機械疲勞和熱應力(交變熱應力)引起的熱疲勞；
 

　　循環周次可分為：
 

　　高周.低周.超高周疲勞；
 

　　根據荷載性質可分為：
 

　　拉壓疲勞、扭轉疲勞、彎曲疲勞等；
 

　　根據工件的工作環境，可分為：
 

　　腐蝕疲勞.低溫疲勞.高溫疲勞。
 

　　疲勞損傷前材料和結構的強度一般定義為疲勞極限。
 

　　沖擊疲勞
 

　　是指重復沖擊載荷引起的疲勞。當沖擊次數N小于500~1000次時，零件的斷裂形式與一次沖擊相同；當沖擊次數大于10次時，零件斷裂屬于疲勞斷裂，具有典型的疲勞斷裂特征。在設計計算中，當沖擊次數大于100次時，強度與疲勞相似。
 

　　接觸疲勞
 

　　在循環接觸應力的作用下，零件會產生局部長久性的累積損傷。經過一定的循環次數后，接觸表面會出現麻點。淺層或深層剝過程稱為接觸疲勞。接觸疲勞是齒輪、滾動軸承和凸輪軸的典型故障形式。
 

　　熱疲勞
 

　　由溫度循環引起的材料或部件的疲勞稱為熱疲勞。當材料的自由膨脹或收縮受到限制時，溫度循環的變化會導致材料體積的循環變化。
 

　　熱應力主要有兩種：
 

　　1.零件的熱膨脹和冷收縮受固定零件外加約束，產生熱應力；
 

　　2.雖然沒有額外的限制，但兩部分的溫度不一致，存在溫度梯度，導致熱膨脹和冷收縮不一致，產生熱應力。
 

　　除了產生熱應力外，溫度交變還會導致材料內部組織的變化，從而降低強度和塑性。熱疲勞條件下的溫度分布不均勻。在溫度梯度較大的地方，塑性變形嚴重，熱應變集中較大；當熱應變超過彈性極*，熱應力與熱應變之間沒有線性關系。此時，應根據彈性和塑性關系處理熱應力。熱疲勞裂紋從表面向內擴展，垂直于表面。
 

　　熱應力的大小與熱膨脹系數成正比。熱膨脹系數越大，熱應力越大。因此，在選擇材料時，應考慮材料的匹配，即不同材料的熱膨脹系數不應有太大差異。在相同的熱應變條件下，材料的彈性模量越大，熱應力越大；溫度循環變化越大，上下限溫差越大，導熱系數越低，溫度梯度越陡，熱應力越大。
 

　　腐蝕疲勞
 

　　腐蝕介質和循環應力(應變)復合作用引起的疲勞稱為腐蝕疲勞。腐蝕介質和靜應力共同作用產生的腐蝕損傷稱為應力腐蝕。兩者的區別在于，應力腐蝕只發生在特定的腐蝕環境中，而腐蝕疲勞在任何腐蝕環境和循環應力復合作用下都會發生腐蝕疲勞斷裂。應力腐蝕開裂，有一個臨界應力強度因子K，當應力強度因子K≤K時，不會發生應力腐蝕開裂；腐蝕疲勞無臨界應力強度因子，只要循環應力在腐蝕環境中繼續作用，總會發生斷裂。
 

　　區別：
 

　　腐蝕疲勞與空氣疲勞的區別在于，在腐蝕疲勞過程中，除不銹鋼和滲氮鋼外，機械部件的表面變色。腐蝕疲勞形成的裂紋數量較多，即裂紋較多。腐蝕疲勞的S-N曲線沒有水平部分。因此，對于腐蝕疲勞極限，必須指出其在一定壽命下的值，即只有條件腐蝕疲勞極限。影響腐蝕疲勞強度的因素比空氣中的疲勞要復雜得多。例如，當空氣中的疲勞試驗頻率小于1000HZ時，頻率基本上對疲勞極限沒有影響，但腐蝕疲勞在整個頻率范圍內都有影響。