Die Lebensdauer eines Werkstoffs oder Bauteils bezeichnet den Zeitraum bzw. die Anzahl von Beanspruchungszyklen, innerhalb derer die geforderte Funktion mit ausreichender Sicherheit erbracht wird. Sie ist ein probabilistischer Kennwert und hängt von Werkstoffmikrostruktur, Umgebungsbedingungen, Lastkollektiven und Herstellprozessen ab.

In der Werkstofftechnik wird zwischen technischer Lebensdauer (bis zum Erreichen eines definierten Grenzzustands, z. B. Rissinitiierung, unzulässige Verformung) und gebrauchstauglicher Lebensdauer (bis Funktions- oder Akzeptanzverlust) unterschieden. Zentrale Versagensmechanismen, die die Lebensdauer begrenzen, sind u. a. Ermüdung, Kriechen, Korrosion, Verschleiß sowie deren Wechselwirkungen (z. B. Korrosionsermüdung).

Die Lebensdauervorhersage erfolgt über experimentelle Wöhler- und Kriechkurven, bruchmechanische Modelle sowie zeit- oder schadensakkumulationsbasierte Ansätze (z. B. Miner-Regel). In modernen Konzepten wird die Streuung durch statistische Methoden (Weibull-Analysen, Zuverlässigkeitstheorie) explizit berücksichtigt. Bauteilorientierte Lebensdauerabschätzungen nutzen Finite-Elemente-Simulationen zur Ermittlung lokaler Beanspruchungszustände, gekoppelt mit materialgesetzbasierten Schadensmodellen.

Um die Lebensdauer zu erhöhen, werden geeignete Legierungskonzepte, Wärmebehandlungen, Oberflächenmodifikationen (z. B. Randschichthärtung, Beschichtungen) und korrosions- bzw. verschleißmindernde Betriebsbedingungen eingesetzt. Die präzise Quantifizierung der Lebensdauer ist essenziell für sicherheitsrelevante Strukturen, zustandsorientierte Instandhaltung und Lebenszykluskostenanalysen.