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工程中对疲劳长裂纹的研究有多年的历史，得到的结论和提出的疲劳裂纹扩展规律有很多，但是对疲劳小裂纹的试验研究相对甚少，尤其是高温下的疲劳小裂纹的扩展行为研究更少。因此有必要在高温状态下对小裂纹进行深入的研究，并结合常温下对疲劳小裂纹研究的结果进行适当的对比，从而充分合理的描述有关疲劳小裂纹的扩展规律极其影响因素。
本文通过对35SiMnMoV复相钢的常温疲劳试验研究和GH4049镍基高温合金的高温疲劳试验研究，获得了大量的试验数据和得出了相应的裂纹扩展行为规律。结合中外文献对疲劳裂纹的研究结果，采用理论分析和试验研究的方法，从裂纹的扩展特性及裂纹的萌生和扩展形态两方面，系统地分析和总结了疲劳小裂纹的扩展规律，并得出了影响疲劳小裂纹扩展的主要因素。
本文通过对疲劳长裂纹的门槛值研究，结果表明：高应力比下的长裂纹门槛值要比低应力比下的长裂纹门槛值小。高温疲劳长裂纹在650℃2时的门槛值比700℃的门槛值低。
本文通过疲劳小裂纹的扩展特性研究，结果表明：疲劳小裂纹的扩展速率受应力比及应力水平、温度和显微组织的影响出现由快变慢又加速的过程，且数据分散；高温疲劳载荷下会出现多条小裂纹同时萌生，并合并扩展的情况，且应力水平越高，裂纹数越多，平均裂纹长度也越长且增长得越快；温度对疲劳裂纹的扩展速率有很大的影响，即同一△K下疲劳小裂纹的扩展速率会随温度的升高而提高。但是应力集中起主导作用时，温度越高，短裂纹扩展速率反而越慢。
本文通过疲劳小裂纹萌生和扩展形态研究，结果表明：疲劳小裂纹一般萌生于应力集中的地方，如半圆形缺口底部的晶界处或缺口底部的夹杂物和孔洞处。高温下的疲劳小裂纹多数萌生于半圆形缺口底部的晶界处，极少数小裂纹萌生于缺口底部的夹杂物和孔洞处；温度、显微组织、应力集中等是疲劳小裂纹扩展形态的主要影响因素。
本文在试验结论和理论知识的基础上，根据疲劳短裂纹扩展速率与微观参量之间的关系，探索并初步建立了用微观参量来表达的短裂纹扩展速率表达式的模型：da/dN=C{a0/1-Dασc/σs}