疲劳断裂的断口具有典型的宏观形貌，是判断疲劳失效类型的重要依据。

　　疲劳源区

　　该区最光亮（断面经多次摩擦挤压）。

　　位于裂纹扩展区贝纹弧线凹向一侧的焦点位置。

　　可以有一个或多个，与应力状态有关。

　　对于多个裂纹源，一般源区越亮、裂纹扩展区越大、贝纹线越密，则该裂纹源越早产生。

　　疲劳裂纹扩展区

　　断口比较光滑，分布有贝纹线（或海滩花样）。

　　贝纹线是载荷变动引起的裂纹扩展前沿相继位置的痕迹。

　　贝纹线是一簇以裂纹源为圆心的平行弧线，近源处贝纹线距较密，远离源处较疏。

　　瞬时断裂区

　　断口比疲劳区粗糙，与静载断口相似。

　　位置一般处于裂纹源的对侧。

　　区域大小与材料承受名义应力及材料性质有关。

　　·高名义应力或低韧性材料：最后断裂区大。

　　·低名义应力或高韧性材料：最后断裂区小。

　　微观断口特征：疲劳辉纹

　　在电子显微镜下，疲劳断口扩展区可以观察到每一应力循环所遗留的疲劳辉纹。根据材料特性不同，疲劳辉纹分为两类：

　　延性疲劳辉纹：连续的、向一个方向弯曲成波浪形，常见于高周疲劳。

　　脆性疲劳辉纹：疲劳裂纹沿解理平面扩展，可同时观察到河流花样及解理台阶，常见于脆性材料或在腐蚀介质中工作的高强度塑性材料。

　　影响疲劳强度的关键因素

　　应力集中：

　　零件常带有台阶、孔、键槽等，引起局部应力集中，显著降低疲劳极限。实验表明，疲劳极限降低的程度并不与应力集中系数成正比。

　　表面状态：

　　构件表面是疲劳裂纹易于产生的地方，承受交变弯曲或交变扭转负荷的零件表面应力最大。不同切削加工方式形成的表面粗糙度，会造成尺寸和尖锐程度不同的小缺口。材料强度越高，加工表面质量对疲劳极限的影响就越大。

　　材料组织：

　　回火马氏体较其他混合组织具有更高的疲劳抗力。

　　铁素体加珠光体组织的疲劳抗力随珠光体含量增加而增加。

　　任何增加材料抗拉强度的热处理通常均能提高疲劳抗力。

　　组织不均匀性（非金属夹杂物、疏松、偏析、混晶）均使疲劳抗力降低。

　　残余应力

　　表层残余压应力对承受轴向载荷且疲劳裂纹起源于表面的零部件是有益的。但需要注意的是，残余应力对疲劳强度的影响在高周疲劳下才有意义——低周疲劳的高应变幅下残余应力将大幅度松弛。

　　环境因素

　　腐蚀介质对疲劳强度的影响极其显著。实验数据显示，某些钢材在海水中条件下的疲劳强度只有大气中的20%左右。腐蚀疲劳不存在临界应力强度因子，只要在腐蚀环境中承受循环应力，断裂总会发生。

　　温度同样影响显著：低温下材料强度提高但塑性降低，高周疲劳强度提高而低周疲劳强度降低；高温下则可能出现蠕变与机械疲劳的复合效应。