La falla por fatiga es la destrucción de un material bajo la acción de esfuerzos repetitivamente variables (a menudo cíclicos) . Las causas físicas de la falla por fatiga de los materiales son bastante complejas y aún no se comprenden por completo. Se considera que una de las principales causas de falla por fatiga es la formación y desarrollo de grietas .
El mecanismo de falla por fatiga está asociado en gran medida con la heterogeneidad de la estructura real de los materiales (diferencia en tamaño, forma, orientación de los granos metálicos vecinos, presencia de varias inclusiones: escorias , impurezas; defectos de la red cristalina , defectos de la superficie del material: rasguños, corrosión , etc). En relación con esta falta de homogeneidad bajo cargas variables en los límites de las inclusiones individuales y cerca de las cavidades microscópicas y diversos defectos, se produce la concentración de tensiones , lo que conduce a deformaciones por corte microplástico de algunos granos metálicos (en este caso, pueden aparecer bandas deslizantes en la superficie de la granos) y acumulación de cizallamiento (que en algunos materiales se manifiestan en forma de protuberancias y depresiones microscópicas: extrusiones e intrusiones). Luego está el desarrollo de cambios en la microfisura, su coalescencia, en la última etapa, aparecen una o más macrofisuras, que se desarrollan (crecen) con bastante intensidad. Los bordes de la grieta bajo la acción de una carga variable se frotan entre sí y, por lo tanto, la zona de crecimiento de la grieta tiene una superficie lisa (pulida). A medida que crece la fisura, la sección transversal de la pieza se debilita cada vez más y, finalmente, se produce una fractura frágil aleatoria de la pieza, mientras que la zona de fractura frágil tiene una estructura cristalina de grano grueso (como en la fractura frágil).
El fenómeno de los cambios en las propiedades mecánicas y físicas de los materiales bajo la influencia de tensiones y deformaciones cíclicamente variables en el tiempo se denomina fatiga del material .