Variation bezeichnet in den Werkstoffwissenschaften die systematische oder zufällige Streuung von Werkstoffeigenschaften, Prozessparametern oder Mikrostrukturen um einen Mittelwert. Sie ist eine zentrale Größe für Auslegung, Qualitätskontrolle und Zuverlässigkeitsbewertung technischer Bauteile.

Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen stochastischer Variation (z.B. Partikelverteilung, Porenanteil, Korngrößenstatistik) und deterministischer Variation (z.B. Gradienten in Temperatur, Zusammensetzung oder Eigenspannungen). Ein wichtiger Sonderfall ist die zeitliche Variation, also die Änderung von Eigenschaften infolge Alterung, Kriechen, Ermüdung, Korrosion oder Phasenumwandlungen. Diese zeitabhängigen Effekte führen zu nichtstationären Zuständen, die in Lebensdauermodellen explizit berücksichtigt werden müssen.

Quantitativ wird Variation durch statistische Kenngrößen wie Varianz, Standardabweichung und Verteilungsfunktionen beschrieben. In der experimentellen Werkstoffkunde sind reproduzierbare Messbedingungen, Stichprobengröße und Unsicherheitsabschätzung entscheidend, um reale Materialstreuungen von Messrauschen zu trennen. In der numerischen Werkstoffmodellierung werden Variationen häufig über stochastische Finite-Elemente, Zufallsfelder oder Monte-Carlo-Ansätze abgebildet.

Das Verständnis von Variationen erlaubt robuste Auslegungskonzepte (z.B. Sicherheitsbeiwerte, Zuverlässigkeitsanalysen) und ist Grundlage moderner Ansätze wie statistisches Versagen, probabilistische Schadensmechanik und prozessintegrierte Qualitätsregelung.