從宏觀上看，疲勞斷口附近無明顯的塑性變形，是脆性斷裂。典型的疲勞斷口可明顯的分為三個具有不同形貌特征的區(qū)域，即疲勞核心區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時破斷區(qū)，它們分別代表了疲勞破壞的不同歷程。圖6-1是典型的疲勞斷口。下面分別討論三個區(qū)域的特征。


一、疲勞核心(或稱疲勞源)

用肉眼或用低倍放大鏡就能大致判斷其位置，它是疲勞破壞的起點。在疲勞斷口上，它是一個光滑、細(xì)潔的扇形小區(qū)域。實際上，真正的疲勞源是大致位于“扇”柄處的裂紋萌生和微觀裂紋（幾十微米長）擴(kuò)展處，關(guān)于它的形成過程將在機(jī)理研究中詳細(xì)分析。　

大部分的光亮區(qū)是當(dāng)裂紋長在1mm以下時裂紋緩慢擴(kuò)展期形成的，這一階段裂紋張開位移小，擴(kuò)展緩慢，反復(fù)的張開和閉合使斷口兩面相互擠磨，形成了斷口上最細(xì)滑的區(qū)域。在此區(qū)域，一也常看到以疲勞核心為中心的貝紋線向外發(fā)射，有的還可見向四周輻射的放射臺階或線痕，并可延伸到很遠(yuǎn)的地方，這說明疲勞裂紋不是簡單的一個宏觀平面，而是沿著一系列具有高度差的宏觀平面向周圍擴(kuò)展，這時，疲勞核心往往是一條鋸齒狀的微裂紋，或者在核心區(qū)存在若干疲勞源。

疲勞核心一般總是在表面處形成，但如果構(gòu)件內(nèi)部存在缺陷，如脆性夾雜物、空洞、化學(xué)成份的偏析，或進(jìn)行了某種表面處理等，也可能在“皮下”或內(nèi)部產(chǎn)生。疲勞核心的數(shù)目有時不止一個，可能有兩個甚至兩個以上，尤其是低周疲勞，斷口常有幾個位于不同位置的疲勞核心。


二、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)

這是疲勞斷口上最重要的特征區(qū)域，很多情況下，它占據(jù)了斷口的大部分區(qū)域。在此區(qū)內(nèi)，表面比疲勞核心區(qū)粗糙、發(fā)暗，?？梢姵尸F(xiàn)貝紋狀、蛤殼狀或海灘波紋狀的條紋。這些條紋以裂紋核心為中心，向四周擴(kuò)散，形成一簇弧形線條，它們垂直于裂紋擴(kuò)展方向。裂紋形成后，拉應(yīng)力作用時，裂紋張開，尖端鈍化，受壓或卸載時閉合，裂紋尖端重新銳化，再一次循環(huán)受拉，由于尖端的應(yīng)力集中，發(fā)生亞臨界擴(kuò)展，便留下一條疲勞輝紋，這些輝紋肉眼難于分辨。而可見的貝紋線多是由載荷譜的波動所致，機(jī)器的起動與關(guān)閉，或運轉(zhuǎn)過程中偶然因素引起的應(yīng)力波動等都會促使貝紋線產(chǎn)生。而在實驗室里作恒應(yīng)力或恒應(yīng)變試驗時，載荷譜較穩(wěn)定，斷口一般無此特征，此時疲勞斷口表面由于多次反復(fù)壓縮而磨擦，使該區(qū)變得光滑、呈細(xì)晶狀，有時甚至光潔得像瓷質(zhì)狀結(jié)構(gòu)。對于低周疲勞，也觀察不到此種貝紋線。

由疲勞核心區(qū)發(fā)展過來的臺階，在擴(kuò)展區(qū)越發(fā)展臺階越大，成為一條條由裂紋源發(fā)出的放射條紋，這些條紋與貝紋線相垂直。


三、瞬斷區(qū)

這是疲勞裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸后失穩(wěn)擴(kuò)展所形成的區(qū)域，它的特征與靜載拉伸斷口中快速斷裂的放射區(qū)及剪切唇相似，放射區(qū)和剪切唇的有無、大小與材斜的特性及載荷的歷程有關(guān)。載荷較大或有突然超載的情況時兩個特征形貌明顯，且占斷口的比例也較大，若載荷較穩(wěn)定，對某些材料的斷口就可能看不到明顯的放射區(qū)，而只有剪切唇，瞬斷區(qū)也較小。但有些較脆材料的斷口，瞬斷區(qū)就呈結(jié)晶狀的脆性斷口特征了。