金屬材料在受到交變應力或是重復循環應力的時候，經過一定的循環次數的作業條件下，往往會在工作應力小于屈服強度的情況下，產生裂紋現象，甚至會發生突然斷裂，這些現象稱之為金屬疲勞。

金屬疲勞現象是十分普遍的現象，在汽車、火車中的軸承會經常發生。在汽車類交通工具中的球軸承，在軸承里的鋼球和軸承的套圈，大部分是采用高鉻高碳軸承鋼材制造而成的。軸承內外圈的滾道和鋼球之間的載荷在汽車運作時，球軸承也會開始進行高速旋轉作業。這個運作過程中，鋼球和軸承內外圈滾道的相互接觸體之間的面積很小。因此，如果鋼球和滾道在很高的接觸應力作用下進行相對滾動的作用，會很容易使金屬材料發生局部的彈性變形。在這種運作條件下，鋼球在套圈滾道上的運動也并非理論上所說的純滾動運動。

接觸應力的增強，滾動作業的非純粹性，在這兩者相互作用影響下，使軸承滾道和鋼球表面都很容易產生金屬疲勞，從而會使金屬發生形變，鋼球表面出現裂紋，甚至斷裂現象。