提到金屬材料時，除了機械相關的專業人員外，大多數人都是敬而遠之的。其繁多的材料種類、不易理解的專有名詞總讓人有種不易親近的距離感。但是金屬材料中的其中一個現象我們卻可以很直覺的感同身受”疲勞”。當我們重覆的做同一件事、不停的做，漸漸的會感覺到厭煩，就算事情本身並不困難，做久了總產生一種倦怠感，尤其是在壓力特別大的時候這種倦怠感就會產生疲勞。難道…金屬材料也和我們一樣會感覺疲勞? 因為聰明的人類把很多重覆性的工作都交代給機器來做了？
金屬疲勞 Metal Fatigue
金屬疲勞 Metal Fatigue
從材料科學的角度來看，”疲勞”是指材料在承受重覆、循環式的外力時所產生的破壞現象。疲勞破壞所需的外力，可能遠小於材在靜態時可承受的外力。我們可以試著做個疲勞破壞的實驗，在沒有工具的狀況下將一根鐵絲折斷; 取一根適度長度的鐵絲並將其對折，通常鐵絲不會在第一次對折時就斷裂，我們可以將它扳開再拉直，然後再重覆剛才的對折處再折彎。如此重覆數次後，鐵絲就會在對折的位置處斷掉了。
一般的產品、結構雖不會像我們如鐵絲實驗般的有大動作的對折，但是在每次的動作時都有可能在最大受力的位置產生一些微小的裂痕，當時間夠久、作動的次數夠多，千萬次後這些微小的裂痕就有可能成長、累積成足以斷裂的破壞。
疲勞防制
在很多的情境下，我們時常會在口語上聽到歸究原因的結論為”一定是螺絲鬆了”。其實在許多實際的結構上，確實存在螺絲鬆脫後而開始破壞的案例。所以在工程的領域裡，將螺絲鎖緊也是防制疲勞破壞的第一要項，以下列舉一般疲勞防製的方法:
- 將螺絲有效的鎖緊，以適切的扭力，達到物件夾緊的功能。
- 在動態的工作條件下，增加防鬆的機制_ 如增設防鬆華司或是螺紋膠。
- 減少單位長度的變形量，可以增加總長的方式來平均掉單位長度的變形量。
- 限制位移、配合位移，在不同的設計條件下，可以將兩個可能交互運動的組件限制可能活動的空間，避免變形的產生。或是干脆以較有彈性的結構設計，來與運動的結構同步活動，避免單點的最大受力變形。
要限制疲勞破壞的產生並不容易，但是若是將其控制在一定的壽命範圍內，就可以讓材料的使用期間的安全性變為可預期，避免破壞的災難發生。