Общие математические и естественнонаучные дисциплины.
Функции, их пределы, производные, экстремумы; интегрирование; числовые ряды; функциональные степенные ряды, ряды Фурье; кратные интегралы; скалярные и векторные поля; основы векторной алгебры, прямые и плоскости, кривые и поверхности второго порядка; матрицы и определители, системы линейных алгебраических уравнений; дифференциальные уравнения; комплексные числа; уравнения в частных производных; методы численного решения уравнений.
Математические модели случайных явлений; свойства вероятности; математическое ожидание; дисперсия; функции от случайных величин; основные приемы математической статистики: регрессия, статистическая проверка гипотез, критерии согласия.
Фундаментальные константы естествознания; принципы симметрии и законы сохранения; основные понятия, законы и модели механики; кинематика и динамика материальной точки; затухающие и вынужденные колебания; механика деформируемого твердого тела; статистическая физика и феноменологическая термодинамика; явления переноса, законы диффузии и теплопередачи; электростатика; электрический ток; магнитное поле; электромагнитная индукция; электродинамика; электромагнитные волны; геометрическая оптика; явления дифракции; квантовые свойства излучения; строение атома и ядра.
Законы и модели химических систем, основные понятия химической термодинамики и кинетики; скорость химических реакций и фазовое равновесие, константы равновесия; растворы; основные химические процессы; периодическая система Менделеева, свойства элементов; химические свойства и реакционная способность веществ.
Общепрофессиональные дисциплины.
Статика систем; напряжения и деформации, кручение и изгиб; статически неопределимые системы; методы расчета на прочность и жесткость.
Электрические цепи; законы Ома и Кирхгофа; основы работы электрических схем; электрические измерения, принципы действия электронной аппаратуры;
Методы нагрева и охлаждения; теплопередача; нагревательные устройства; измерение температуры. Принципы действия, возможности и ограничения приборов, методов и средств физического и физико-химического эксперимента в материаловедении.
Основные методы получения материалов; основы производства стали; основы обработки металлов.
Структурообразование при кристаллизации и превращениях в твердом состоянии; использование термодинамических расчетов, диаграмм фазовых равновесий, закономерностей кинетики фазовых и структурных превращений для прогнозирования фазового состава, структуры и свойств многокомпонентных систем.
Специальные дисциплины
Дефекты кристаллической решетки, теория фаз и фазовых переходов; теплоемкость и теплопроводность; плотность и термическое расширение; магнитные и электрические свойства.
Геометрическая кристаллография; кристаллохимия; дифракция рентгеновских лучей, электронов и нейтронов и ее применение для исследования материалов.
Назначение, основные принципы и методы анализа состава, микроструктуры и превращений материалов; цели, принципы и методы измерения механических, физических, физико-химических свойств; способы анализа и обработки результатов структурных, дифракционных и спектроскопических измерений.
Упругость, пластическая деформация, упрочнение, разрушение; жаропрочность, усталость, износ.
Условия работы и напряженное состояние материала, определение комплекса требований к материалу при заданных условиях его службы; основные характеристики эксплутационных и технологических свойств материалов; изменения в сплавах и композитах при эксплуатации; принципы поиска и выбора материала и режимов его обработки.
Определение необходимой структуры и состава для материалов с заданными свойствами; виды и назначение термической, термомеханической, химикотермической обработки; принципы легирования; классы материалов по структуре, свойствам и назначению; сплавы со специальными физическими свойствами.