金屬疲勞斷裂失效是工程結(jié)構(gòu)及機(jī)械零部件的主要失效形式之一，疲勞過程通常在表面生核，然后逐漸擴(kuò)展到整個(gè)斷面，涉及裂紋的萌生與擴(kuò)展。金屬疲勞學(xué)研究表明：疲勞裂紋總是最早萌生于結(jié)構(gòu)的表面，表面為平面應(yīng)力狀態(tài)，其形核方式主要有滑移帶啟裂和夾雜啟裂。

　　中國(guó)計(jì)量學(xué)院安全工程研究所的學(xué)者對(duì)壓力容器與壓力管道用鋼Q345R在低周疲勞下微孔（? 40～200 μm）的裂紋萌生與擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究。研究表明小裂紋的萌生主要機(jī)理為滑移帶啟裂，并且由剪應(yīng)力起主導(dǎo)作用。微缺陷的尺寸、應(yīng)力幅等因素對(duì)疲勞壽命均有影響顯著，當(dāng)應(yīng)力幅值較低時(shí)，微孔的尺寸對(duì)疲勞壽命有明顯影響。當(dāng)應(yīng)力幅值水平較高時(shí)，小孔直徑對(duì)疲勞壽命的影響則不敏感。微觀缺陷尺寸存在臨界值，當(dāng)缺陷尺寸大于臨界值時(shí)，疲勞壽命下降很快。在同一應(yīng)力幅水平下，裂紋萌生壽命與疲勞總壽命的比值（Nt/Nf）與微孔尺寸沒有關(guān)系，本試驗(yàn)的低周疲勞下約為10%～25%。