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金屬材料在無數次重復的交變載奮作用下不致破壞的最大應力，稱為疲勞極限。一般鋼材的彎曲疲勞強度大約只有抗拉強度的一半左右，所以受交變載荷作用的金屬構件首先是因疲勞而失效。疲勞斷裂是金屬結構失效的一種主要形式。統計資料表明，由于疲勞而失效的金屬結構，約占失效結構的90%。
鋼材在高溫下受外力作用時，隨著時間的延長、緩慢而連續地產生塑性變形的現象稱為蠕變。溫度增高或應力增大，蠕變速度加快。如碳素鋼當工作溫度超過300℃-350℃合金鋼當工作溫度超過300℃-400℃時，就開始蠕變。產生蠕變所需的應力低于該溫度下鋼材的屈服點，因此長期在高溫下工作的結構 (如鍋爐)，首先是因蠕變產生大量變形而導致破裂。
鋼材在高溫下受外力作用時，并不立即斷裂，而是持續相當長時間(從幾小時到幾萬小時)后再斷裂。金屬材料在一定溫度下和規定時間內引起試樣斷裂的應力，稱為持久強度，以℃/H表示:℃表示試驗溫度;h表示斷裂所需時間。
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