天津立林材料研究所成立于2010年，直屬于總工程師辦公室，屬集團公司研發部門，下轄化學實驗室，力學實驗室，無損檢測室等單位部門，主要負責公司產品相關的新材料，新技術引入，新工藝新技術研發；節能增效，環保降耗等等技術的應用與革新。主要職責設及材料的使用技術，熱處理技術，鍛造技術，焊接技術，表面硬化及防護技術，化學分析，力學分析，無損檢測分析，在線性能測試分析等方面。
    實驗室具備國內外的知名品牌檢測設備近百臺，包括掃描電鏡，超聲波掃描儀，能譜分析儀，紅外碳硫分析儀，等離子發射光譜，直讀光譜，原子吸收，分光光譜儀等精密測試設備。光學顯微鏡，密度天平，矯頑磁力分析儀，橡膠膠燒檢測儀，門尼測試儀，摩擦試驗機等常規分析設備。涉及環保的鉻酸霧測試儀，氨氮分析設備等等。粘度檢測儀，軟化點監測儀，熔點測試儀等等特種監測設備。
    材料研究所對于支撐企業的新品研發，產品更新升級起著積極的作用，包括螺桿鉆具的耐磨材料應用技術，超音速噴涂替代鍍鉻耐鹽水腐蝕技術，螺桿鉆具長壽命軸承研究，特種材料的焊接技術，企業生產自動化設備應用，產品使用失效分析，產品使用現場數據采集，產品性能測試分析，熱處理技術優化，鍛造工藝優化等等。
    2010年成立，完成企業新型耐磨軸承的優化技術，將成品率提升到98%以上。
    2011年用使用金屬陶瓷粉末應用于超音速噴涂技術，在當時國內井下應用行業缺乏應用實例的時間段，應用成功的例子彌足珍貴。
    2012年制定企業使用鋼材，精密管材的企業標準。
    2013年實驗室通過CNAS認證。
    2014年對于產品失效分析進行系統分類總結，提出解決方案，在熱處理生產線升級，機加工生產工藝優化，檢測技術升級的逐步完善，企業產品品質得到大幅度提升。
    2016年設計自有盾構特種鋼材，鍛壓刀具在新疆大橋局，山西水力等區塊使用，產品品質得到大幅提升。
    2017年自主盾構密封結構研發成功，使用壽命比肩國際頂尖品牌。
    2018年參與自動化改造，同公司其他部門及外方合作公司完成企業多條自動化生產線升級。
    2019年參與BV公司更新修訂新版DS-1國際標準。
    部門自成立以來，企業實施攻關立項，在總工程師辦公室領導下，配合天津立林螺桿鉆具研究所，天津立林鉆頭研究所，天津立林石油機械有限公司品質部，工藝部等等部門積極開展協作，完成企業創新項目十余項，與西南石油大學，青島科技大學，西安摩爾實驗室，撫順特鋼等等高校，企業的專家及技術部門人員建立了密切的聯系。
    對國內外供應商，合作伙伴積極走訪，建立更緊密的合作與聯系，參與每年年度石油展交流，包括國內最大的CIPPE，國際知名的OTC。