In der Werkstofftechnik bezeichnet Diagnose die systematische Erfassung, Analyse und Bewertung des Werkstoffzustands, um Degradationsmechanismen, Defekte oder Versagensursachen zu identifizieren. Sie ist Grundlage für Lebensdauervorhersagen, Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und die Ursachenanalyse von Schadensfällen.

Diagnostische Verfahren umfassen in der Regel drei Ebenen: (1) Makroskopische Diagnose, z.B. Sichtprüfung, Maß- und Formkontrolle; (2) Mikrostrukturelle Diagnose mittels Licht‑ und Elektronenmikroskopie, Röntgenbeugung oder EBSD zur Aufklärung von Gefüge, Phasenverteilung und Textur; (3) Defekt- und Schädigungsdiagnose mit zerstörungsfreien Prüfmethoden wie Ultraschall, Wirbelstrom, akustische Emission, Röntgen- und Neutronentomographie.

Ergänzend kommen mechanische, thermische, elektrische und korrosionschemische Prüfungen zum Einsatz, deren Ergebnisse diagnostisch interpretiert werden, um z.B. Ermüdung, Kriechen, Wasserstoffversprödung oder Korrosion eindeutig zuzuordnen. Moderne Ansätze integrieren in-situ-Diagnostik unter Betriebsbedingungen sowie datengetriebene Methoden (Machine Learning) zur Mustererkennung in großen Messdatenmengen.

Werkstoffdiagnose ist damit kein Einzelverfahren, sondern ein strukturierter Entscheidungsprozess: aus zielgerichteter Probenahme, methodischer Kombination komplementärer Prüfverfahren und modellbasierter Interpretation. Sie bildet die Basis für zustandsorientierte Instandhaltung, Sicherheitsbewertung sicherheitskritischer Bauteile und die Optimierung von Werkstoffdesign und Prozessführung.