所謂疲勞是指金屬零件在交變應力作用下，盡管零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經過長時間的工作而產生裂紋或突然完全斷裂的過程。衡量疲勞強度的重要指標為疲勞極限，是指應力低于一定值時，試樣可以無限周期循環而不破壞，此應力值稱為材料的疲勞極限，采用σ-1表示。

實際上金屬材料的疲勞極限是有限度的，一般將黑色金屬應力循環107周次，有色金屬、不銹鋼應力循環108周次而不斷裂的最大應力作為疲勞極限的，可以看出影響金屬的疲勞強度的因素很多，主要為工作條件、表面狀態、材料本身和殘余內應力等，因此通過改善零件的結構形狀、降低零件表面的粗糙度以及采取各種表面的強化的措施，都有助于提高金屬零件的疲勞強度。

幾種金屬材料的疲勞強度與抗拉強度之間的關系如下：

碳素鋼σ-1≈(0.4～0.55)σb

灰鑄鐵σ-1≈0.4σb

有色金屬σ-1≈(0.3～0.4)σb