Усталость металла это процесс нарушения внутренних связей, происходящий при многократном приложении нагрузки, и в итоге приводящий к внезапному разрушению. Способность металла сопротивляться разрушению от усталости называют выносливостью.
Форма излома от усталости как правило чашевидная, направление излома от шейки в сторону бочки. Сечение слома так же отличается цветом: середина чаши, у самого основания шейки валка, более темного цвета, чем цвет остальной площади излома.
Ещё одно отличие усталостного разрушения от обычного в том, что даже у самых пластичных металлов усталостное разрушение происходит без внешних признаков пластической деформации.
Первым внешним проявлением усталости металлов является возникновение поверхностных трещин характерного вида. Их возникновение связано с тем, что поверхностные слои испытывают большие нагрузки чем глубинные и поэтому в них усталость наступает быстрее.
После появления на поверхности валка прокатного стана эти трещины постепенно углубляются внутрь, пока это не приведет к внезапному разрушению всей конструкции. Усталостное разрушение чаще всего происходит в направлении, перпендикулярном действию растягивающих напряжений.
На поверхности излома можно выделить 2 части:
1) Зона усталостного разрушения = поверхность усталостной трещины.
2) Зона «окончательного разрушения» = вся остальная часть. Является той частью излома, которая появляется при окончательном разрушении валка уже ослабленного трещиной усталости.