Eigenspannungen sind im Werkstoff vorhandene Spannungen im mechanischen Gleichgewicht, die ohne äußere Last und bei homogener Temperatur bestehen. Sie resultieren aus inkongruenten Deformationen auf Mikro- bis Makroskala und sind für das Versagens- und Verformungsverhalten von Bauteilen entscheidend.

Ursachen umfassen plastische Verformung, Phasenumwandlungen, chemische Volumenänderungen sowie inhomogenes thermo‑mechanisches Loading. Thermische Eigenspannungen entstehen z.B. beim Schweißen, Gießen oder Wärmebehandeln durch Temperaturgradienten und unterschiedliche Wärmeausdehnungen. Mikrostrukturell sind Kornorientierung, Ausscheidungen oder Umwandlungsplastizität relevant.

Eigenspannungen werden üblicherweise in drei Typen klassifiziert: Typ I (makroskopisch, über viele Körner konstant), Typ II (intergranular, zwischen verschiedenen Phasen/Körnern) und Typ III (mikroskopisch, im Bereich von Versetzungen und Defekten). Je nach Vorzeichen können sie die Betriebsbelastung überlagern und Rissinitiierung fördern (Zug) oder Lebensdauer und Ermüdungsfestigkeit erhöhen (Druck, z.B. nach Kugelstrahlen).

Die Eigenspannungsmessung erfolgt zerstörungsfrei z.B. durch Röntgen‑ und Neutronenbeugung oder Bohrlochverfahren und Konturmethode für halb‑ bzw. vollzerstörende Analysen. Numerische Simulation (FEM, Phasenfeld) dient zur Prognose während Fertigungsprozessen.

Für die Auslegung sicherheitsrelevanter Bauteile ist die gezielte Einstellung und Berücksichtigung von Eigenspannungen in Werkstoffmodellierung, Lebensdauervorhersage und Normung unverzichtbar.