Die Werkstofftechnik befasst sich seit ihrer Gründung durch die Arbeiten von Herrn Professor Dr.-Ing. Helmuth Harig und nachfolgend Herrn Professor Dr.-Ing. Dietmar Eifler mit der zyklischen Ermüdung metallischer Werkstoffe im Temperaturbereich von 20 bis 700 °C. Mit der Berufung von Herrn Professor Dr.-Ing. Alfons Fischer im Jahr 1996 steht insbesondere das Schwingfestigkeitsverhalten von Laserschweißnähten hochwarmfester Ni-Basis Legierungen im Mittelpunkt der Klärung des Zusammenhanges zwischen der Mikrostruktur, ihren Veränderungen unter Last und den statischen und zyklischen mechanischen Eigenschaften. Gleichzeitig wird intensiv das zyklische Verhalten von verschleißbeständigen Werkzeugwerkstoffen in korrosiver Umgebung untersucht. Im Einzelnen interessiert der Einfluss unterschiedlicher Gefügezustände, Fertigungsverfahren und der Versuchsführungen auf die anrissfreie Ermüdungsphase, die Anrissbildung bei ein- und mehrstufiger Schwingbeanspruchung sowie die Rissausbreitung bis zum Restbruch. Die Bewertung der Wechselverformungsvorgänge erfolgt in-situ mit Hilfe hochauflösender mechanischer Hysteresismessungen und thermometrischer Verfahren.

Seit 1996 wird zusätzlich neben der FEM-Simulation des Verhaltens von metallischen Werkstoffen unter monotoner Beanspruchung experimentell das Korrosions- und Verschleißverhalten der Werkstoffe und ihrer Schichtverbunde untersucht. Hierbei liegt der Forschungsschwerpunkt in der Untersuchung der Verschleißmechanismen bei gleichzeitiger Überlagerung mechanischer und chemischer Beanspruchungen. Die laufenden Forschungsvorhaben beschäftigen sich darüber hinaus mit der Untersuchung der Eigenschaften von Bauteilen und Implantaten mit nanostrukturierten Oberflächen für unterschiedliche Anwendungen.

Schwerpunkte der Forschung liegen zur Zeit in den Bereichen Verschleiß- und korrosionsbeständige Werkzeuge und Bauteile

• z. B. hochstickstoffhaltige martensitische Stähle, hochwarmfeste Laserschweißverbindungen

• z. B. lasergeschweißte Mi-Basis Superlegierungen Biokompatible Werkstoffe und deren funktionalisierte        Oberflächen

• z. B. CrNiMo- und hochstickstoffhaltige CrMnMo-Stähle CoCrMo-Legierungen

Die derzeitigen Forschungsvorhaben zur Hochtemperaturermüdung dienen damit dem Verständnis der Eigenschaften von Werkstoffen, deren Beschichtungen und Füge- verbindungen, die u. a. als Gehäuse von Flugzeugturbinen eingesetzt werden. Gleitverschleiß bzw. Fretting oder Reibermüdung treten in Antriebelementen der Luftahrt, der Präzisionslagertechnik, der Kunststofftechnik und im Schiffbau auf. Die gegenwärtig untersuchten biokompatiblen Werkstoffe werden als Implantate und Instrumente in den Bereichen Orthopädie, Unfallchirurgie und Kardiologie eingesetzt.

Seit Mitte des Jahres 2000 beschäftigte sich die Werkstofftechnik wissenschaftlich mit der bislang wenig untersuchten Lebensdauer von so genannten wenigkristallinen Strukturen. Diese treten in Instrumenten und Implantaten bei minimalinvasiven Therapien auf und verfügen im Querschnitt nur über ein bis fünf Kristalle. Diese Strukturen verhalten sich insbesondere bei Ermüdung anders als vielkristalline Strukturen. Da Implantate zum Teil mehr als zwei Milliarden Lastwechsel - also im ultra-high-cycle-fatigue Bereich - ohne Bruch ertragen müssen, ist die Vorhersage der Lebensdauer mit gängigen Modellen nicht möglich.
Die Werkstofftechnik befasst sich daher mit der Entwicklung von zukünftig nutzbaren Materialmodellen auf der Basis von grundlegenden metallkundlich- mechanismenorientierten Untersuchungen. Andere Anwendungen von wenigkristallinen Strukturen liegen in den Bereichen Optik, Mikro- und Nanosystemtechnik.