許多金屬材料和工程部件在交變載荷下工作。在交變載荷作用下,雖然應力水平低于材料的屈服限制,但經過長時間的反復應力循環,會發生突發性脆性斷裂。這種現象稱為金屬材料的疲勞。疲勞試驗機是一種專門用于疲勞試驗的試驗設備。
根據不同的條件,金屬材料的疲勞現象可分為:高周疲勞:指應力循環次數大于10萬次的低應力狀態下的疲勞。它是常見的疲勞失效類型。高周疲勞通常稱為疲勞。低周疲勞:指在高應力或高應變條件下,應力循環小的疲勞。
由于交變塑性應變在這種疲勞失效中起主要作用,因此又稱為塑性疲勞或應變疲勞。熱疲勞:指溫度變化引起的熱應力反復作用而引起的疲勞損傷。腐蝕疲勞:是指機械零件在交變載荷和腐蝕介質共同作用下的疲勞失效。