在球磨機工作期間，磨球始終受到沖擊和碰撞，磨球表面必然存在疲勞過程，根據疲勞剝落的尺寸大小可區分為宏觀疲勞剝落和微觀疲勞剝落兩種.在鑄球中(低碳白口和中錳球鐵)兩類疲勞都發生，在鍛磨球中，如果鋼材質量不好，也可能出現宏觀疲勞，但主要出現表面的微觀疲勞剝落。疲勞過程包含疲勞裂紋的形成和擴展兩個過程，而疲勞裂紋的形成取決于應力狀態和材料情況。鑄球中冶金質量不好，存在鑄造缺陷(氣孔、縮孔、夾雜等)，缺陷處應力集中容易形成裂紋，在較短的疲勞周次下可擴展到邊緣，形成宏觀大塊剝落，一導致表面失圓。

這種宏觀疲勞剝落是鑄造磨球中特有的危害性最大的一種磨損方式。微觀疲勞剝落由磨面和亞表層特征綜合確定，如前所述，是由表層或亞表層的疲勞裂紋擴展形成的淺層剝落，其尺寸較小。疲勞裂紋的形成取決于磨球的受力和應力狀態。磨球在拋落運動時，與物料或磨球撞擊，受到沖擊正應力，或在上升運動發生滾動與相對滑動時，受到不壓力和切向力，均可引起赫茲型接觸壓力。表層下最大切應力引起塑性變形和位錯運動。使位錯堆積，應力集中，從而引起脆性相本身(滲碳體相)或脆性相(石墨)與基體界面處的開裂。當組織中不存在脆性第二相時，則在界而缺陷處產生裂紋。此外也可在亞表層動態回復區和硬化區交界處形成裂紋。從磨損的機理來看，無論是鑿削磨損、變形磨損或脆性剝落，均出現裂紋的萌生、擴展直至材料脫落，因此它們都可能被視為疲勞磨損。