При работе стали в упругой стадии повторное загружение не отражается на работе материала, поскольку упругие деформации обратимы. В упругопластической области возникает наклеп. Область упругой работы увеличивается, пластичность падает, а сталь становится более хрупкой.
Многократное (миллионы раз) повторное нагружение может привести к разрушению при напряжениях меньше, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Это явление называют усталостью металла, а разрушение - усталостным. Способность металла сопротивляться усталостному разрушению называют выносливостью, а напряжение, при котором происходит разрушение, - вибрационной прочностью
Усталостное разрушение происходит вследствие накопления числа дислокаций при каждом нагружении. При каждом нагружении деформации в поврежденном месте нарастают. В месте образования трещины металл как бы перетирается, образуя гладкие истертые поверхности, затем трещина быстро развивается и происходит разрыв . Усталостная прочность значительно снижается при необработанных после, огневой резки или гильотинных ножниц кромок деталей. Поэтому в конструкциях, в которых может возникнуть усталостное разрушение, следует обрабатывать кромки механическим способом.