金屬零件產(chǎn)生疲勞斷裂的原因各不相同，歸納起來可以從內(nèi)因（材料的化學(xué)成分、組織、內(nèi)部缺陷、材料強(qiáng)韌化、材料的選擇及熱處理狀況等）和外因（零件幾何形狀及表面狀態(tài)、裝配與連接、使用環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)設(shè)計、載荷特性等）兩個方面來考慮。

 1、表面狀態(tài)

表面的粗糙度對材料的靜強(qiáng)度影響不大，但對疲勞強(qiáng)度則有非常明顯的影響。承受彎曲疲勞及扭轉(zhuǎn)疲勞負(fù)荷的構(gòu)件，其表面應(yīng)力最高。大量疲勞失效分析表明，疲勞斷裂絕大多數(shù)起源于構(gòu)件的表面。因此，凡是制造工藝過程中產(chǎn)生各類裂紋（如淬火裂紋），尖銳缺口（如表面粗糙度不符合要求、加工刀痕等）都將導(dǎo)致疲勞裂紋的形成并降低構(gòu)件的疲勞壽命。表面粗糙度值越低，材料的疲勞極限越高，材料強(qiáng)度越高，表面粗糙度對疲勞極限的影響越顯著。

 2、零件的幾何形狀及尺寸

零件的幾何形狀不合理，如存在槽、孔、圓角、缺口和螺紋等常見的外形不連續(xù)形式。由于外形不連續(xù)，就會產(chǎn)生應(yīng)力集中。大的應(yīng)力集中對疲勞裂紋形成和擴(kuò)展有很大作用。

零件尺寸對疲勞強(qiáng)度也有較大的影響，在彎曲、扭轉(zhuǎn)載荷作用下其影響更大。一般來說，隨著零件尺寸的增大，其疲勞極限下降。而且缺口試樣比光滑試樣的尺寸效應(yīng)更為顯著。

疲勞強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的原因，其一是尺寸增大會增加表面的各種缺陷，增大疲勞裂紋的萌生概率；其二是零件尺寸增大會降低彎曲、扭轉(zhuǎn)零件截面的應(yīng)力梯度，增大表層高應(yīng)力的體積，增加萌生疲勞裂紋的概率，因而其疲勞強(qiáng)度就降低。

 3、裝配與連接效應(yīng)

裝配與連接效應(yīng)對零件的疲勞壽命有很大影響。正確的擰緊力矩可使其疲勞壽命提高5倍以上，過大的擰緊力并非對提高連接的可靠性有利。

 4、載荷特性

零件所受的載荷應(yīng)力超過材料的疲勞極限時。定義為“超載”，低于疲勞極限的應(yīng)力稱為“次載”。對于高周疲勞，增大應(yīng)力則會出現(xiàn)：