疲劳失效的形式主要根据材料的失效机制、受力特征、环境等因素进行分类，常见的疲劳失效形式可以分为以下几种。1. 高周疲劳（High-Cycle Fatigue, HCF）
高周疲劳指在应力低于材料屈服强度的情况下，经历大量应力循环（通常超过1E4次）后发生的失效。高周疲劳一般发生在应力幅值较低但循环次数很高的情况下。典型应用包括发动机叶片、桥梁等需要承受长期振动的结构。2）失效形式，通常以表面裂纹的形式出现，裂纹从表面扩展至内部，最终导致断裂。2. 低周疲劳（Low-Cycle Fatigue, LCF）
低周疲劳发生在较高应力幅值（接近或超过材料屈服强度）下，循环次数通常较少（在1E3到1E4次之间）。此类失效通常伴随着显著的塑性变形。1）失效特点，裂纹扩展较快，断裂面有明显的塑性变形痕迹。
2）失效形式，常见于需要承受较大交变载荷的构件，如压力容器等。
3. 热疲劳（Thermal Fatigue）
热疲劳是由于温度反复变化引起的热应力造成的疲劳失效。此类失效一般不依赖于外部载荷，而是由于温度循环导致材料内部的应力集中。典型应用包括发动机部件、锅炉、热交换器和航空航天领域的高温零部件等。1）失效特点，失效发生在温度急剧变化的部位，裂纹多发生在高温和低温循环交替的界面处。
2）失效形式，裂纹沿温度梯度方向产生，通常垂直于热流方向。
4. 腐蚀疲劳（Corrosion Fatigue）
腐蚀疲劳是指在交变应力和腐蚀环境的共同作用下，材料疲劳性能显著降低并导致疲劳失效。这种失效方式主要由于腐蚀环境加速了裂纹的萌生和扩展。典型应用场景包括海洋结构、化工管道等。1）失效特点，裂纹发展较快，断口常伴随有腐蚀产物。
2）失效形式，裂纹在腐蚀介质的作用下不断扩展，导致材料在应力较低的情况下也容易失效。
5. 接触疲劳（Contact Fatigue）
接触疲劳是指材料在接触载荷（如滚动或滑动）下，由于接触区域的反复应力作用而产生裂纹并失效。此类失效广泛出现在齿轮、滚动轴承和凸轮等部件中。1）失效特点，表面或近表面区域出现剥落和裂纹。
2）失效形式，裂纹多沿接触表面扩展，逐渐剥落形成小坑，导致失效。
6. 焊接疲劳（Weld Fatigue）
焊接疲劳是指焊接结构中的疲劳失效。由于焊接区域的金属结构不均匀，焊接接头处通常存在应力集中，容易形成裂纹并发生疲劳失效。1）失效特点，裂纹多从焊接接头的应力集中区域或焊接缺陷处萌生。
2）失效形式，焊缝或焊接热影响区出现裂纹，断裂面通常带有焊接缺陷或不均匀的显微结构。
7. 超声疲劳（Ultrasonic Fatigue）
超声疲劳是一种在超高频（超过1E9次循环）作用下发生的疲劳失效，通常发生在交变载荷频率超过20kHz的材料中。它适用于研究极高周疲劳失效，常见于现代高频元件中。1）失效特点，裂纹通常在材料内部萌生并扩展，断裂面较光滑。
2）失效形式，由于频率极高，裂纹扩展速率较慢，但最终在较高的循环次数下断裂。
8. 梯度疲劳（Gradient Fatigue）
梯度疲劳指在应力梯度较大的情况下，材料因疲劳失效而产生的分层或剥落现象。应力梯度是指同一结构内不同部位的应力差异，通常由于结构形状、载荷作用或制造工艺等原因导致。1）失效特点，裂纹从应力集中的梯度区萌生，逐渐扩展至整个截面。
2）失效形式，失效一般由结构内的应力集中区域发展而来，多见于复杂形状的构件中。
以上疲劳失效形式描述了材料在不同载荷、环境和工况下的失效特点和规律。在工程设计和制造过程中，提前识别疲劳失效形式，采取适当的优化措施（如结构优化、选用耐腐蚀材料、表面处理等），可以有效延长结构的疲劳寿命。
