壓力容器的疲勞破裂是由于容器在頻繁的加壓、卸壓過程中，材料受到交變應力的作用，經長期使用后所導致的容器破裂。所謂交變應力就是外加應力(工作應力)隨時間呈周期性變化的應力，也稱為疲勞應力，容器在承壓和卸壓狀態下，器壁所受的應力差異很大。不過容器在使用過程中一般加壓、卸壓重復次數不多，所以材料通常承受的是所謂低周疲勞應力。在交變應力作用下，容器的較高應力部位會產生細微的裂紋(或微細裂紋擴展)等缺陷，并在裂紋的尖端形成高度應力集中。由于應力集中存在，使微裂紋逐漸擴大。同時，由于應力繼續不斷地交變，在裂紋擴大到一定程度后，如果載荷達到一定數值，或遇到沖擊、展動時，容器就會沿著裂紋發生破裂。
(一)疲勞破裂的特征
疲勞破裂有如下特征：
(1)破壞總是在經過多次的反復加壓和卸壓以后發生。
(2)容器破壞時沒有明顯的塑性變形過程，器壁沒有減薄。
(3)容器一般不是破裂成碎片，而是裂成一個口，泄漏失效。
(4)疲勞斷口存在兩個明顯的區域，一個是疲勞裂紋擴展區，光滑面有灘狀波紋，一個是最終斷裂區，斷口齊平，有金屬光澤。
(5)疲勞破裂的位置往往是在容器存在應力集中的部位(如開孔接管處等)。
（二)防止疲勞破裂的措施
防止疲勞破裂的措施，在于設計中應盡量減少應力集中，采用合理的結構及制造工藝。同時，在使用過程中也盡量減少不必要的加壓、卸壓或嚴格控制壓力及溫度的波動。
