Der Begriff Bauteil (engl. part) bezeichnet ein einzelnes, funktional abgrenzbares Element eines technischen Systems, das aus einem oder mehreren Werkstoffen gefertigt ist und definierte Anforderungen hinsichtlich Geometrie, Funktion und Lebensdauer erfüllt. Mehrere Bauteile können zu Baugruppen (assemblies) zusammengefügt werden.

Werkstofftechnisch ist das Bauteil die Ebene, auf der sich Mikrostruktur, Herstellprozess und Einsatzbedingungen in Form realer Eigenschaften (z.B. Festigkeit, Ermüdungswiderstand, Korrosionsbeständigkeit) manifestieren. Während Werkstoffe durch Kennwerte an genormten Proben charakterisiert werden, müssen diese Kennwerte für Bauteile auf komplexe Spannungszustände, Kerben, Dickenabmessungen und Fertigungseinflüsse übertragen werden.

Zentrale Aspekte bei der Auslegung von Bauteilen sind:

1. Werkstoffauswahl: Abhängig von Belastungsart (statisch, zyklisch, thermisch, korrosiv), Temperaturbereich, Umgebungsmedium und zulässigen Verformungen. Hierbei werden neben mechanischen Kennwerten auch Zähigkeit, Ermüdungsverhalten, Kriech- und Relaxationseigenschaften berücksichtigt.

2. Fertigungsbedingte Einflüsse: Gieß-, Umform-, Zerspan- oder additive Fertigungsverfahren erzeugen charakteristische Gefügezustände, Eigenspannungen, Oberflächenrauigkeiten und Defektpopulationen, die das Bauteilverhalten stark beeinflussen.

3. Bauteilbewertung und -nachweis: Bauteileigenschaften werden mittels experimenteller Versuche (z.B. Bauteilversuche, Betriebsfestigkeit) und numerischer Methoden (FEM, bruchmechanische Analysen) beurteilt. Lokale Beanspruchungen an Kerben, Schweißnähten oder Übergangsradien sind für Versagen (Rissinitiation, -ausbreitung) besonders relevant.

In Summe bildet das Bauteil die zentrale Verbindungsebene zwischen werkstoffwissenschaftlicher Mikrostrukturentwicklung und der funktionalen Systemzuverlässigkeit im technischen Einsatz.