机械零件疲劳断裂失效形式很多，按交变载荷的形式不同可分为拉压疲劳、弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、振动疲劳等，按疲劳断裂的总周次（N_f）的大小可分为高周疲劳（N_f＞10⁵）和低周疲劳（N_f＜10⁴），按其服役的温度及介质条件可分为机械疲劳（常温、空气中的疲劳）、高温疲劳、低温疲劳、冷热疲劳及腐蚀疲劳等。但其基本形式只有两种，即由切应力引起的切断疲劳和由正应力引起的正断疲劳。其他形式的疲劳断裂，都是由这两种基本形式在不同条件下的复合。

1.切断疲劳失效

切断疲劳初始裂纹是由切应力引起的。切应力引起疲劳初裂纹萌生的力学条件是：切应力/缺口切断强度≥1；正应力/缺口正断强度＜1。

切断疲劳的特点是：疲劳裂纹起源处的应力应变场为平面应力状态；初裂纹的所在平面与应力轴约成45°角，并沿其滑移面扩展。

由于面心立方结构的单相金属材料的切断强度一般略低于正断强度，而在单向压缩、拉伸及扭转条件下，最大切应力和最大正应力的比值（即软性系数）分别为2.0、0.5、0.8，所以对于这类材料，其零件的表层比较容易满足上述力学条件，因而多以切断形式破坏。例如：铝、镍、铜及其合金的疲劳初裂纹，绝大多数以这种方式形成和扩展。低强度高塑性材料制作的中小型及薄壁零件、大应力振幅、高的加载频率及较高的温度条件都将有利于这种破坏形式的产生。

2.正断疲劳失效(www.daowen.com)

正断疲劳的初裂纹是由正应力引起的。初裂纹产生的力学条件是：正应力/缺口正断强度≥1，切应力/缺口切断强度＜1。

正断疲劳的特点是：疲劳裂纹起源处的应力应变场为平面应变状态；初裂纹所在平面大致上与应力轴相垂直，裂纹沿非结晶学平面或不严格地沿着结晶学平面扩展。

大多数的工程金属零件的疲劳失效都是以此种形式进行的，特别是体心立方金属及其合金以这种形式破坏的所占比例更大。上述力学条件在零件的内部裂纹处容易得到满足，但当表面加工比较粗糙或具有较深的缺口、刀痕、蚀坑、微裂纹等应力集中现象时，正断疲劳裂纹也易在表面产生。

高强度及低塑性的材料、大截面零件、小应力振幅、低的加载频率与腐蚀、低温条件均有利于正断疲劳裂纹的萌生与扩展。

在某些特殊条件下，裂纹尖端的力学条件同时满足切断疲劳和正断疲劳的情况。此时，初裂纹也将同时以切断和正断疲劳的方式产生及扩展，从而出现混合断裂的特征。