在许多工程应用领域，机械构件逐步向微型化发展，在这些微型结构中包含一些机械构件，这些构件经常工作在高频交变载荷下，承受重复载荷次数可高达千兆周次，其可靠性对结构的安全起着至关重要的作用。本文利用微机械疲劳实验系统在常温下对316L不锈钢薄片进行了拉—拉疲劳实验。研究了薄片材料在不同厚度下的疲劳行为，并且研究了加载频率和应力比对薄片材料疲劳性能的影响。结果表明，薄片材料的疲劳性能远高于板材，表现出明显的尺寸效应，并且随着厚度的减小，其疲劳强度增大；薄片材料的S-N曲线在低周范围内呈连续下降趋势，疲劳强度随着加载频率的增大或加载应力比的增加而提高。运用传统宏观疲劳理论确定了在加载应力比R=O情况下薄片材料的循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线，结果较好地符合实验数据，表明宏观疲劳理论在一定程度上也适合于描述微机械疲劳。采用电子扫描显微镜对疲劳断口进行了微观观察分析，疲劳裂纹起源于试样表面，如果试样表面有加工缺陷或者夹杂，裂纹会在该处萌生。