Основная причина усталостного разрушения материалов — образование и развитие трещин. 14

Механизм усталостного разрушения связан с неоднородностью реальной структуры материалов. 1 Например, с различием размеров, формы, ориентации соседних зёрен металла, наличием разных включений — шлаков, примесей, дефектов кристаллической решётки, царапин, коррозии и т. д.. 1

При переменных нагрузках на границах отдельных включений и поблизости от микроскопических полостей и разных дефектов возникает концентрация напряжений. 1 Она приводит к микропластичным деформациям сдвига некоторых зёрен металла и накоплению сдвигов. 1 Далее происходит развитие сдвигов в микротрещине, их сращивание, на последнем этапе появляется одна или несколько макротрещин, которая интенсивно развивается (разрастается). 1

По мере разрастания трещины поперечное сечение детали всё более ослабляется, и, наконец, происходит случайное хрупкое разрушение детали. 1