金屬疲勞現象是指材料、零構件在迴圈應力或迴圈應變作用下，在一處或幾處逐漸產生區域性永久性累積損傷，經一定迴圈次數後產生裂紋或突然發生完全斷裂的過程。當材料和結構受到多次重複變化的載荷作用後，應力值雖然始終沒有超過材料的強度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發生破壞，這種在交變載荷重複作用下材料和結構的破壞現象，就叫做金屬的疲勞破壞。疲勞斷裂的特徵是金屬疲勞現象，疲勞斷裂應力（週期載荷中的最大應力）遠比靜載荷下材料的抗拉強度低，甚至比屈服強度也低得多。不管是脆性材料或延性材料，其疲勞斷裂在巨集觀上均表現為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂，故疲勞斷裂一般表現為低應力脆斷。疲勞破斷是損傷的積累，積累到一定程度，即裂紋擴充套件到一定程度後才突然斷裂。所以疲勞斷裂是與時間有關的斷裂。在恆應力或恆應變下，疲勞將由三個過程組成：裂紋的形成（形核）；裂紋擴充套件到臨界尺寸，餘下斷面的不穩定斷裂。材料抵抗疲勞載荷的抗力比一般靜載荷要敏感得多。疲勞抗力不僅決定於材料本身，而且敏感地決定於構件的形狀，尺寸、表面狀態、服役條件和所處環境等。
