Statistik bezeichnet die Gesamtheit mathematischer Methoden zur Erhebung, Auswertung und Interpretation von Daten. In der Werkstofftechnik ist sie unverzichtbar, um Streuungen in Messdaten zu quantifizieren, Unsicherheiten zu bewerten und belastbare Aussagen über Werkstoffeigenschaften abzuleiten.

Zentrale Größen sind Stichprobe, Population, Mittelwert, Varianz und Standardabweichung. Sie dienen etwa zur Beschreibung der Verteilung von Zugfestigkeiten, Härtewerten oder Korrosionsraten. Da Werkstoffe intrinsische Inhomogenitäten (z.B. Gefügedefekte, Korngrößenverteilung) aufweisen, werden Eigenschaften typischerweise als Zufallsvariable modelliert.

Die deskriptive Statistik fasst Daten durch Lage- und Streuungsmaße sowie Verteilungsfunktionen (oft Normal- oder Weibull-Verteilung) zusammen. In der Bruchmechanik und Lebensdauervorhersage wird insbesondere die Weibull-Statistik zur Beschreibung streuender Festigkeit spröder Werkstoffe eingesetzt.

Die inferenzstatistik (induktive Statistik) ermöglicht Hypothesentests und Konfidenzintervalle, z.B. zum Vergleich von Legierungsvarianten oder Wärmebehandlungen. Regressions- und Varianzanalyse werden genutzt, um Einflüsse von Prozessparametern auf Mikrostruktur und Eigenschaften quantitativ zu modellieren.

Mit wachsender Datenmenge aus Hochdurchsatzexperimenten und Simulationen gewinnt Statistik auch als Grundlage datengetriebener Modelle, Unsicherheitsquantifizierung und Bayesianischer Methoden an Bedeutung. Eine korrekte statistische Planung von Versuchen (Design of Experiments, DoE) ist entscheidend, um mit minimalem Aufwand maximal aussagekräftige Informationen über Werkstoffsysteme zu gewinnen.