金屬疲勞試驗是指通過(guò)金屬材料實(shí)驗測定金屬材料的σ-1，繪制材料的S-N曲線(xiàn)，進(jìn)而觀(guān)察疲勞破壞現象和斷口特征，進(jìn)而學(xué)會(huì )對稱(chēng)循環(huán)下測定金屬材料疲勞極限的方法。
實(shí)驗設備一般有疲勞試驗機和游標卡尺。
在足夠大的交變應力作用下，于金屬構件外形突變或表面刻痕或內部缺陷等部位，都可能因較大的應力集中引發(fā)微觀(guān)裂紋。分散的微觀(guān)裂紋經(jīng)過(guò)集結溝通將形成宏觀(guān)裂紋。已形成的宏觀(guān)裂紋逐漸緩慢地擴展，構件橫截面逐步削弱，當達到一定限度時(shí)，構件會(huì )突然斷裂。金屬因交變應力引起的上述失效現象，稱(chēng)為金屬的疲勞。
靜載下塑性性能很好的材料，當承受交變應力時(shí)，往往在應力低于屈服極限沒(méi)有明顯塑性變形的情況下，突然斷裂。疲勞斷口明顯地分為兩個(gè)區域：較為光滑的裂紋擴展區和較為粗糙的斷裂區。裂紋形成后，交變應力使裂紋的兩側時(shí)而張開(kāi)時(shí)而閉合，相互擠壓反復研磨，光滑區就是這樣形成的。
載荷的間斷和大小的變化，在光滑區留下多條裂紋前沿線(xiàn)。至于粗糙的斷裂區，則是最后突然斷裂形成的。統計數據表明，機械零件的失效，約有70%左右是疲勞引起的，而且造成的事故大多數是災難性的。因此，通過(guò)實(shí)驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實(shí)際意義的。
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