碟形弹簧在交变载荷作用下会发生疲劳断裂，了解断裂特征有助于分析原因并采取预防措施。
疲劳断裂通常发生在弹簧的内锥面或外边缘，因为这些部位应力最大。断口可分为三个区域：裂纹源区、扩展区和瞬断区。裂纹源区位于弹簧表面，往往存在加工刀痕、材料缺陷或腐蚀坑。扩展区呈现贝壳状条纹或放射状棱线，方向指向裂纹源。瞬断区为粗糙的颗粒状或韧窝状，是最后断裂的区域。
高循环疲劳（循环次数大于10万次）的断口特征较为明显，裂纹源通常只有一个，扩展区较大。低循环疲劳（循环次数小于1万次）的断口可能有多个裂纹源，扩展区较小，瞬断区占比较大。对于在腐蚀环境中工作的弹簧，断口上可能有泥纹状腐蚀产物，属于腐蚀疲劳。
导致疲劳断裂的常见原因包括：设计应力过高、表面质量差、材料内部缺陷、润滑不良以及安装偏心。设计应力过高是最主要原因，通常是因为实际载荷超过了弹簧的许用应力。可以通过增加弹簧片数（并联）或改用更大规格的弹簧来降低应力。
表面质量差表现为加工刀痕、冲压毛刺或喷丸过度。在弹簧制造过程中，应严格控制冲压模具的间隙，避免产生撕裂痕。对于要求高疲劳寿命的弹簧，应在冲压后进行抛光或化学去毛刺处理，消除表面微裂纹。
材料内部缺陷如非金属夹杂物、碳化物偏析等，会成为疲劳源。对原材料进行超声波检测或金相检查，可以筛选出不合格材料。对于重要用途的弹簧，应选用真空冶炼或电渣重熔的优质钢材。
润滑不良会增加弹簧圈之间的摩擦，导致表面磨损和局部过热，加速疲劳。应在弹簧表面涂覆二硫化钼或石墨润滑剂，并在安装时保证润滑充分。对于闭式结构中使用的弹簧，应定期补充润滑剂。
安装偏心会导致弹簧局部应力集中，使疲劳寿命显著下降。安装时应确保弹簧的轴线与受力方向一致，导向件与弹簧的间隙控制在合理范围内（内径间隙不超过0.5毫米）。对于串联组合的弹簧，各片之间应同心，偏差不大于0.2毫米。
预防疲劳断裂的具体措施包括：对弹簧进行喷丸强化处理，在表面形成压应力层；提高弹簧的工作温度稳定性，选用抗松弛性能好的材料；降低工作应力幅值，使最大工作应力不超过材料疲劳极限的60%；定期更换弹簧，对于已知循环次数的设备，在达到设计寿命前提前更换。
当发现弹簧断裂时，应保留断口进行失效分析。通过扫描电镜观察断口形貌，结合能谱分析确定是否有腐蚀产物，可以判断断裂类型，并针对性地改进设计或使用条件。同时，检查相邻弹簧是否有裂纹，必要时成组更换。
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