Metalli väsimine viitab protsessile, mille käigus materjalid ja komponendid tekitavad tsüklilise pinge või tsüklilise pinge all järk-järgult lokaalseid püsivaid kumulatiivseid kahjustusi ühes või mitmes kohas ning teatud arvu tsüklite järel tekivad praod või äkilised täielikud purunemised. Materjalidele ja konstruktsioonidele korduva muutuva koormuse korral, kuigi pinge väärtus ei ületa kunagi materjali tugevuspiiri, võib see kahjustuda isegi siis, kui see on elastsuspiirist madalam. Seda materjali ja konstruktsiooni kahjustamise nähtust korduva vahelduva koormuse korral nimetatakse metalli väsimusrikkeks.
Üldiselt tekitavad metallid pideva edasi-tagasi koormuse korral metalli pinnale peeneid pragusid. Pärast seda, kui praod metallpinnal kogunevad ja ulatuvad teatud piirini, tekib kiire ja tugev habras murd. Hapra purunemise korral ei kanna metall sageli koormust, mis ületaks metalli tõmbe-/survetugevuse. Põhjus on selles, et metalli tõmbe/survetugevus on staatilistes tingimustes saadav väärtus ja põhjus on selles, et vahelduva koormuse korral jõuab metall tõenäolisemalt tugevuspiirini ja tekitab seejärel väsimuse purunemise.
Metallide väsimuse purunemisel on kaks peamist põhjust. Ühest küljest ei ole pärast mitmeid protsesse, nagu sulatamine ja valamine, valmistoote sees olev metallstruktuur ühtlane, mis põhjustab metalli sees defekte ja sisemist pinget. Hea kuumtöötlus võib viimistleda metallkonstruktsiooni ja kõrvaldada suurema osa stressist. Erinevate haruldaste muldmetallide elementide lisamine metallile võib parandada metalli väsimustugevust, pikendades seeläbi metalli tööiga. Teisest küljest on välised tegurid, mille võib kokku võtta kolme aspekti. Üks on eristada koormuse tüübi järgi, näiteks löögiväsimus, mis on tekkinud löögikoormusest pinnale, kontaktkoormus, pinnale moodustunud lohud ja lohud väsimuse leevendamiseks, mikroliikumise kulumisväsimus, näiteks kui kahe osa pinnad on kokkupuutel toimub kontaktpind väikese edasi-tagasi suhtelise liikumise. Liikumine ja seejärel osade pind põhjustavad kulumist, oksüdatsiooni, väsimuskoorumist ja muid mikroliikumise kulumisväsimuse vorme jne, mida saab jagada kõrge temperatuuri, madala temperatuuri, kõrge ja madala temperatuuri tsükliks, korrosiooniväsimuseks, jne vastavalt ümbritseva õhu temperatuurile. Kõrge temperatuuri tingimustes (üle metalli sulamistemperatuuri või üle rekristalliseerumistemperatuuri) suureneb metalli plastilisus ja väheneb kõvadus, mis muudab selle deformeerumise lihtsamaks. Madala temperatuuri tingimustes metalli plastilisus väheneb, rabedus suureneb ning metallil on tõenäolisem haprad purunemised ja muud probleemid. Soojuspaisumise ja kokkutõmbumise omaduste tõttu tekitab metall kõrge ja madala temperatuuriga tsüklite tingimustes sisemist pinget, mis põhjustab metallile väsimuskahjustusi. Korrosiooniväsimus tähendab oksiidide moodustumist metalli pinnale õhus oleva veeauru toimel, mis hävitab metalli pinnatugevuse ja muudab korrosiooniala kahjustustele vastuvõtlikumaks. Stressiseisundi järgi võib selle jagada ühe stressiväsimuse ja mitmesuunalise stressiväsimuse järgi. Ühe pingetsükli toimel on osade eluiga veidi madalam kui staatilise koormuse tugevuspiir, samas kui mitmesuunalise pinge mõjul väsivad osad deformatsiooni tõttu tõenäolisemalt.
Pärast metalli väsimuse tekkimise tingimuste mõistmist uurime, kuidas varjatud metalli väsimust avastada. Alates metallide väsimuse avastamisest 19. sajandi alguses on inimesed uurinud väsimuse põhjuseid. Uurimise käigus on inimesed omandanud mitmesuguseid vigade tuvastamise meetodeid. Levinud on viis vigade tuvastamise meetodit: röntgenikiirgus, ultraheli tuvastamine, pöörisvoolu tuvastamine, magnetosakeste tuvastamine ja läbitungimise tuvastamine. Võttes näiteks röntgenikiirguse tuvastamise, läbivad röntgenikiired metalli. Metalli sees olevad defektsed osad võivad läbida rohkem kiiri, samas kui ühtlase tihedusega osad peegeldavad rohkem kiiri tagasi. Seetõttu on pildistamisel defektid tumedamad ja ühtlase tihedusega osad heledamad. Nii saame intuitiivsemalt ja kiiremini määrata defektide jaotust metalli sees, et saaksime teatud määral vältida väsimuskahjustuste tekkimist, vältides defekte tööpiirkondadena ja tugevdades defektide tugevust.