Предмет материаловедения; современная классификация материалов, основные этапы развития материаловедения.
Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен.
Световая микроскопия. Количественные характеристики микроструктуры.
Элементарная ячейка; координационное число; сингония.
Кристаллографические направления и плоскости, анизотропия; межплоскостные расстояния.
Классификация дефектов кристаллического строения. Точечные дефекты, зависимость их концентрации от температуры. Краевые и винтовые дислокации.
Диффузия в металлах.
Фазовые переходы I и II рода.
Плавление металлов и строение расплавов.
Кристаллизация металлов; зарождение кристаллов, критический зародыш; гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов; 
рост кристаллов. Кривые Таммана.
Строение слитка и аморфные сплавы.
Модифицирование металлов. Стандартные испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, ударную вязкость.
Фазовые превращения в твердом состоянии.
Упругая и пластическая деформация металлов.
Виды разрушения: понятия о вязком и хрупком разрушении.
Электрические свойства проводниковых материалов.
Методы определения электрических свойств.
Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов.
Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения.
Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий.
Свойства как показатели качества материала. Типы фаз в металлических сплавах. Правило фаз; правило рычага.
Твердые растворы замещения и внедрения; промежуточные фазы; сверхструктуры.
Система с неограниченной растворимостью а жидком и твердом состояниях; системы эвтектического, перитектического и монотектического типа. Системы с полиморфизмом компонентов и эвтектоидным превращение.
Система с тройной эвтектикой и практически полным отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии; изотермические и политермические сечения.
Правило рычага и центра тяжести треугольника.
Зависимость механических и физических свойств от состава в системах различного типа.
Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния.
Строение и свойства железа; метастабильная и стабильная фазовые диаграммы железо-углерод. Формирование структуры углеродистых сталей.
Определение содержания углерода е стали по структуре.
Конструкционные и инструментальные углеродистые стали. Маркировка, применение.
Чугун и его виды. Формирование микроструктуры, свойства, маркировка и применение.
Роль термической обработки в повышении качества конструкционных материалов.
Применение термообработки в технологии производства заготовок
и изделий из конструкционных материалов.
Отжиг 1-го рода. Неравновесная кристаллизация.
Гомогенизационный отжиг, изменение структуры и свойств при гомогенизационном отжиге. Закалка с полиморфным превращением. Закалка без полиморфного превращения.
Изменение микроструктуры и механических свойств металлов при нагреве после горячей и холодной обработки давлением.
Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг.
Отжиг 11-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига
и нормализации.
Отпуск сталей. Превращения в стали при отпуске, изменение микроструктуры и свойств.
Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами.
Старение. Назначение, изменение микроструктуры и свойств сплавов при старении.
Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей
Конструкционные стали: строительные, машиностроительные, высокопрочные. Инструментальные стали: стали для режущего инструмента, подшипниковые,
штамповые .
Нержавеющие, теплостойкие и жаропрочные, хладостойкие,
электротехнические и износостойкие стали.
Маркировка, структура, свойства и области применения цветных металлов и их сплавов.
Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы.
Медь; влияние примесей на свойства меди. Латуни, бронзы, медно-никелевые сплавы.
Магний и его сплавы.
Титан и его сплавы.
Виды композиционных материалов. Строение, свойства, области применения.
Химический состав, методы получения порошков, свойства и методы их контроля.
Формование и спекание порошков, области применения.
Неорганические стекла. Техническая керамика.
Полимеры, пластмассы.