Hay tres etapas de fallo a fatiga:
1. Iniciación de la grieta en la zona de concentración de tensiones
2. Propagación de la grieta.
3. Propagación rápida de la grieta hasta rotura.
El número total de ciclos hasta rotura es la suma de los ciclos de las dos primeras etapas.
Iniciación de la grieta en la zona de concentración de tensiones (microgrietas, defectos superficiales, planos de dislocación, etc.). La calidad superficial es importante.
Propagación de la grieta
Etapa I: propagación inicial lenta a lo largo de los planos cristalográficos con alta tensión cortante. Afecta a pocos granos, y presenta una superficie de fractura plana.
Etapa II: propagación rápida perpendicular a la tensión aplicada. La grieta crece por esfuerzos repetitivos con un proceso de afilado en la punta de la grieta. Superficie de fractura rugosa.
Propagación rápida de la grieta hasta rotura.