Die Eigenschaften eines Werkstoffes hängen von seiner Struktur und seinem Gefüge ab. Mit Hilfe der Metallografie werden jene sichtbar gemacht. Dafür wird eine Probe des zu begutachtenden Bauteils entnommen und für die weitere Untersuchung vorbereitet. Dies geschieht durch die Herstellung eines feinen Anschliffes, welcher anschließend makroskopisch oder mikroskopisch betrachtetet werden kann. Häufig ist es notwendig die Gefügebestandteile durch entsprechend geeignete Ätzverfahren sichtbar zu machen.

Bei polierten und gegebenenfalls geätzten Proben kann das Gefüge mikroskopisch sichtbar gemacht werden. Es ist eine bis bis zu 1000-fache Vergrößerung möglich. Es ist ein Hilfsmittel, um Materialeigenschaften besser zu verstehen, denn diese sind abhängig von der Korngröße und der Art des Gefüges, sowie von Verunreinigungen und Einschlüssen.

Die Rasterelekronenmikroskopie (REM) ist ein Instrument, welches vor allem bei der Fehler- und Schadensfallanalyse zur Anwendung kommt. Hierbei werden Bruchflächen der versagenden Bauteile beurteilt. Eine Vergrößerung von maximal 100.000-fach ist an unserem REM möglich. Da die Rasterelektronenmikroskopie auf Röntgenstrahlung basiert, ergibt sich ein vielseitiger Einsatz. So ist es durch die BSE-Analyse möglich die Elementverteilung auf einer Oberfläche sichtbar zu erfassen. Eine weitere Einsatzmöglichhkeit ergibt sich durch die EDX-Analyse. Hierbei werden Elemente ab Ordnungszahl 4 qualitativ und quantitativ erfasst. Die chemische Zusammensetzung einzelner Gefügebestandteile kann hiermit bestimmt werden.

Mit Hilfe der Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) können metallische und nichtmetallische Feststoffe auf deren chemische Zusammensetzung qualitativ und quantitativ analysiert werden. Sie ist außerdem eine geeignete Methode zur Charakterisierung von Beschichtungen, welche sich im Schichtdickenbereich von wenigen Nanometern bis zu 200 Mikrometern befinden. Mit der Tiefe ändert sich die chemische Zusammensetzung entweder schlagartig oder gleichmäßig verlaufend. Diese Methode wird als Tiefenprofilanalyse bezeichnet. Auch Verunreinigungen, welche sich zwischen den Schichtlagen befinden, können detektiert werden.

Die Härteprüfung wird häufig angewandt zur Überprüfung der Qualität eines Werkstoffes. Dabei hängt die Methode davon ab, ob es sich um harte oder weichere Materialien handelt, oder ob die Härte eine Schicht überprüft werden soll. Es gibt sowohl makroskopische als auch mikroskopische Verfahren. Bei den Mikroskopischen Verfahren ist der Eindruck kaum mit bloßem Auge zu sehen. Diese sind geeignet Härteverläufe von der äußeren Schale zum Grundwerkstoff aufzunehmen. Abhängig vom verwendeten Eindringkörper, kommen die Verfahren nach Vickers oder Brinell zur Anwendung. Näherungsweise kann mit dem erhaltenen Härtewert die Zugfestigkeit abgeschätzt werden.