Kavitation bezeichnet die Bildung, das Wachstum und den Kollaps von Dampf- oder Gasblasen in Flüssigkeiten infolge lokaler Druckunterschreitungen. In der Werkstofftechnik ist Kavitation vor allem als Ursache für erosiven Verschleiß und mikromechanische Schädigung von Oberflächen und Grenzflächen relevant.

Ausgelöst wird Kavitation typischerweise durch hydrodynamische Druckschwankungen (z.B. an Ventilen, Pumpen, Schiffsschrauben) oder durch hochintensive Schallfelder (akustische Kavitation). Beim Kollaps der Blasen entstehen lokal extreme Druckspitzen (>10² MPa), Stoßwellen und Mikrostrahlen, die zu plastischer Verformung, Versprödung und Materialabtrag führen. Charakteristisch sind kavitationsinduzierte Krater, Versetzungsstrukturen und Ermüdungsrisse in metallischen wie auch keramischen Werkstoffen.

Werkstoffseitig wird die Kavitationsbeständigkeit durch Mikrostruktur, Festigkeit, Duktilität und Korrosionsverhalten bestimmt. Hochfeste, zähharte Legierungen oder geeignete Hartschichten können die Erosionsrate reduzieren. Gleichzeitig können korrosive Medien den Kavitationsschaden durch Synergien mit elektrochemischer Auflösung verstärken.

Im Unterschied zur Kriechporenbildung, bei der sich unter langzeitiger mechanischer Belastung Hohlräume im Festkörper selbst ausbilden, entsteht Kavitation primär in der Flüssigphase und wirkt von außen auf die feste Oberfläche ein. Akustische Kavitation wird darüber hinaus gezielt in der Ultrasonikreinigung, beim Ultraschallschweißen und in der Prozesstechnik genutzt, wo die intensiven lokalen Scher- und Druckfelder funktional eingesetzt werden.