Выпускная квалификационная работа по основной образовательной программе магистратуры по направлению подготовки 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов»

С.А. Пахомова, С.Ю. Шевченко

Выпускная  

квалификационная работа

по основной образовательной  

программе магистратуры  

по направлению подготовки  
22.04.01 «Материаловедение  

и технологии материалов»

Методические указания

Под редакцией Р.С. Фахуртдинова

УДК 621.7 
ББК 30.3 
        П21 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/46/book1743.html 

Факультет «Машиностроительные технологии» 
Кафедра «Материаловедение» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 
 
 
Пахомова, С. А.  
 
 
Выпускная квалификационная работа по основной образовательной 
программе магистратуры по направлению подготовки 
22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». 
Методические указания / С. А. Пахомова, С. Ю. Шевченко ; 
под ред. Р. С. Фахуртдинова. — Москва : Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 42, [2] с. : ил. 
 
ISBN 978-5-7038-4798-5 

 
Представлены рекомендации для выполнения выпускной квалификационной 
работы (ВКР) магистра по направлению 22.04.01 «Материаловедение 
и технологии материалов». Обоснована важность способности 
студента к самостоятельной работе. Показана роль научного руководи-
теля ВКР, заключающаяся в формировании у магистранта способностей 
самостоятельно вести научный поиск, ставить и решать профессиональ-
ные задачи, профессионально излагать специальную информацию, науч-
но аргументировать и защищать свою точку зрения, опираясь на сфор-
мированные компетенции. 
Для студентов, обучающихся в магистратуре по направлению 22.04.01 
«Материаловедение и технологии материалов», их научных руководителей, 
консультантов, рецензентов, руководителей магистерских программ и орга-
низаторов научно-исследовательской работы в магистратуре. 

 
УДК 621.7 
ББК 30.3 

  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 
  
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4798-5                               МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 

П21 

Предисловие 

Целью методических указаний является приобретение навы-
ков самостоятельных, логически завершенных исследований по 
поставленной научной или научно-практической проблеме; фор-
мирование способностей грамотно, на профессиональном уровне 
излагать информацию и отстаивать свою точку зрения перед 
аудиторией. 
Выпускная квалификационная работа (ВКР) магистра являет-
ся завершающим этапом обучения магистранта по соответству-
ющей основной образовательной программе. Выполнение ВКР 
должно помочь углубить, систематизировать и закрепить теоре-
тические знания, приобрести практические навыки, развить спо-
собности к самостоятельной работе, научным исследованиям. 
Выпускная квалификационная работа призвана дать оценку спо-
собности и подготовленности выпускников к самостоятельной 
деятельности в условиях современного производства, прогресса 
науки и техники; к творческому мышлению, принятию и разра-
ботке оригинальных научных и практических решений. Все это 
позволит подготовить магистранта к будущей инженерной дея-
тельности по выбранному направлению либо к продолжению 
обучения в аспирантуре и научной деятельности. 
В главах 1–3 методических указаний приведен обзор структу-
ры ВКР магистра, даны рекомендации по составлению обзора 
литературы, описанию методик и результатов эксперимента, про-
работке технологического и конструкторского разделов ВКР. 
В главе 4 представлены рекомендации по оформлению расчет-
но-пояснительной записки и графической части ВКР.  
В главе 5 описана процедура подготовки ВКР к защите, изложе-
ны требования к рецензии, условия проведения нормоконтроля.  
В конце издания приведены вопросы для самопроверки усвоен- 
ных знаний, литература; в приложениях приведены примеры 
оформления титульного листа, задания, календарного плана, а также 
рисунков, таблиц и списка литературы. 
Задачами ВКР магистра являются:  
– закрепление специальных знаний, приобретенных студен-
тами при изучении теоретических курсов; 
– ознакомление с номенклатурой и конструктивными особен-
ностями изделий, выпускаемых на предприятиях – базах предди-
пломной практики; 
– углубление навыков самостоятельной работы студентов и 
дальнейшее развитие их творческих способностей к принятию 

инженерных решений при выполнении конструкторских и иссле-
довательских разработок. 
При выполнении ВКР студент должен использовать знания, 
полученные в ходе освоения базовой части цикла профессио-
нальных дисциплин. 
Согласно требованиям СУОС ВО МГТУ им. Н.Э. Баумана [1], 
магистр техники и технологии должен быть подготовлен к сле-
дующим видам деятельности:  
– научно-исследовательской и расчетно-аналитической;  
– производственной и проектно-технологической;  
– организационно-управленческой.  
В результате обучения студент должен знать: 
– правила оформления ВКР магистра; 
– основные понятия и термины, в том числе на английском 
языке, описывающие изделия, процессы и оборудование для испытаний 
и исследования структуры материалов; 
– принципы действия и конструктивные особенности оборудования 
и устройств, применяемых для выполнения исследований 
по теме ВКР; 
– принципы проектирования технологических процессов производства 
и обработки материала; 
уметь: 
– проводить поиск, обобщение и анализ информации по современному 
состоянию и перспективам использования материалов; 
– осуществлять обработку экспериментальных данных, их 
статистический анализ, строить графические зависимости выходных 
характеристик от входных факторов; 
– представлять результаты работы с информацией в виде аналитических 
обзоров и презентаций; 
владеть: 
– навыками поиска информации по изделиям-объектам; 
– навыками применения программных средств, текстовых и 
графических редакторов для представления аналитической информации 
в электронном виде; 
– методами исследования и навыками анализа результатов 
структуры материалов;  
– методами самостоятельного поиска и анализа информации 
по заданной теме, ее структурирования, выделения ключевых положений, 
формирования выводов и предложений, подготовки 
аналитических обзоров. 

1. Содержание выпускной  
квалификационной работы магистра 

Выполнение ВКР магистра на актуальные темы, непосредственно 
связанные с совершенствованием технологии термической 
обработки и разработки новых материалов и сплавов, обеспечивает 
магистранту достаточные возможности для профессионального 
роста и стимулирует интерес к научно-исследовательской 
работе. 
В зависимости от выбранной темы ВКР магистра может быть 
посвящена исследованию и разработке новой технологии термической 
или химико-термической обработки, исследованию фазовых 
превращений в материалах и созданию новых материалов, 
разработке технологического оборудования для термической обработки 
деталей.  
Примеры формулировок темы ВКР магистра приведены ниже. 
1. Исследование структуры и свойств жаропрочных никеле-
вых сплавов для малоразмерных газотурбинных двигателей. 
2. Исследование структуры и свойств сталей после электро-
механической обработки. 
3. Деформационная способность многослойных металличе-
ских материалов. 
4. Разработка технологии закалки бериллиевой бронзы в азоте 
высокого давления. 
5. Получение биоматериала Ti-Nb-Ta для медицинских целей. 
В ходе выполнения ВКР магистрант оформляет расчетно-
пояснительную записку (РПЗ), которая состоит из логически вза-
имосвязанных разделов. При выполнении работы руководитель и 
консультанты следят за тем, чтобы содержание каждого раздела 
по своему уровню и полученным результатам соответствовало 
заданию. 
Во введении кратко формулируют цель работы и обосновы-
вают ее актуальность. 
Обзор литературы содержит анализ современного состояния 
проблемы исследований, уровня существующей технологии, 
сравнительные характеристики применяемого оборудования, 
обоснование пути решения задач выпускной работы. 
В разделе «Материалы и методики исследования» дают по-
дробную характеристику исследуемых сталей или сплавов, опи-

сывают методики исследований, приводят режимы термической 
обработки.  
В исследовательском разделе приводят результаты исследо-
ваний, выполняют их анализ и делают выводы.  
Технологический раздел содержит описание всех этапов созда-
ния технологии обработки исследуемых деталей, начиная с техни-
ческих условий и заканчивая картой технологического процесса. 
Структура конструкторского раздела отражает стадии проек-
тирования или модернизации необходимого оборудования.  
Исследовательский раздел является обязательным. Техноло-
гический и конструкторский разделы могут присутствовать как 
одновременно, так и по отдельности. 
В заключении РПЗ формулируют конкретные выводы по ре-
зультатам исследования в соответствии с поставленными задача-
ми, представляющие собой решение этих задач.  

2. Организация выполнения  
выпускной квалификационной работы магистра 

Выполнение ВКР магистра в установленные сроки на уровне 
требований Государственной экзаменационной комиссии (ГЭК) 
возможно при четкой организации работы. Руководителя назначают 
из числа преподавателей кафедры, он следит за выполнением рабо-
ты в срок. При необходимости в помощь магистранту назначают 
консультантов, в обязанности которых входит руководство работой 
по отдельным разделам проекта (технико-экономическое обоснова-
ние конструкции, технология термической обработки и т. д.). Кон-
сультантами являются преподаватели других кафедр, специалисты 
предприятий и научно-исследовательских институтов (НИИ). До-
пускается участие в консультациях научных сотрудников, аспи-
рантов и инженеров кафедры. 
Выпускную квалификационную работу магистра выполняют 
на предприятиях, в НИИ, в лабораториях кафедры. Магистранту 
предоставляется рабочее место, причем он должен соблюдать 
правила безопасности и внутреннего распорядка организации, в 
которой выполняет работу. 
Перед началом преддипломной практики на кафедре проводят 
организационные собрания магистрантов-выпускников, на кото-

рых студенты знакомятся с темами выпускных работ, местами и 
сроками прохождения практики и формой отчетности. 
За время преддипломной практики магистранты обязаны хо-
рошо уяснить смысл задания на ВКР, подобрать необходимые 
исходные материалы, освоить методы исследования, которые по-
требуются для выполнения задания. 
Задание на ВКР оформляют на специальном бланке в первую 
неделю работы. В нем содержатся формулировка темы выпускной 
работы, необходимые исходные данные: марки сталей и сплавов, 
подлежащих исследованию, цель исследования, условия эксплуа-
тации изделия, указываются методы исследования, а также при-
мерный объем проекта и перечень графического материала. Зада-
ние утверждается заведующим кафедрой и прилагается к расчетно-
пояснительной записке. Руководитель и студент на основе задания 
разрабатывают календарный план работы, в котором указывают 
объемы отдельных разделов проекта и сроки их выполнения. 
В приложениях 1 и 2 приведены образцы оформления задания 
на ВКР и календарного плана работ. 
В процессе выполнения ВКР магистрант должен провести ряд 
самостоятельных работ: исследование структуры и свойств метал-
лов, сплавов и других материалов, разработку новых технологиче-
ских процессов, компьютерное моделирование и т. п. Исключение 
составляют лишь сложные опыты на уникальном оборудовании, 
которые выполняют с помощью компетентных сотрудников. Магистрант 
обязан присутствовать при таких опытах, знать методику 
эксперимента и участвовать в его подготовке, понимать смысл подобных 
опытов и уметь объяснить полученные результаты. 

3. Структура расчетно-пояснительной записки 

3.1. Обзор литературы  
по теме выпускной квалификационной работы 

Литературный обзор занимает 15…20 % объема РПЗ. Составление 
обзора представляет собой трудоемкую задачу, к решению 
которой нужно приступать сразу после ознакомления с темой ВКР. 
Главная цель обзора — найти и критически проанализировать 
материалы по теме работы с тем, чтобы на основе анализа выбрать 

путь и методы выполнения задания ВКР. Навыки, полученные при 
составлении обзора, будут полезны в дальнейшей научной и инженерной 
деятельности выпускника, поскольку критический анализ 
статей, монографий и патентов служит началом любой научно-
исследовательской или опытно-конструкторской работы. 
Обзор должен основываться на монографиях, справочниках, 
статьях, а при необходимости — на материалах патентных исследований. 
В систематическом каталоге библиотеки по теме работы 
находят монографии и справочники. Эту литературу нужно просмотреть, 
определить ее ценность для будущего обзора, а в списках 
используемой литературы, приводимых в книгах, отыскать 
статьи обзорного характера. 
Для поиска самых свежих работ следует пользоваться реферативным 
журналом «Металлургия» и металловедческими журналами: «
Материаловедение и термическая обработка металлов», 
«Физика металлов и металловедение», «Металлы», «Физика и 
химия обработки материалов», «Известия вузов» (серии «Цветная 
металлургия», «Черная металлургия», «Машиностроение») и др. 
В реферативном журнале «Металлургия» ежегодно публикуются 
алфавитные указатели (предметный и авторский), которые облегчают 
поиск нужных источников. 
Магистрант должен ознакомиться с иностранными материаловедческими 
журналами: Acta metallurgica, HTM — Journal of 
Heat Treatment and Materials, Metallography Microstructure and 
Analysis и др. Можно воспользоваться поиском в сетевых реферативных 
базах данных научных статей Web of Science, Scopus, 
Mendeley, ScienceDirect. Для доступа к этим базам необходимо 
зарегистрироваться из внутренней сети МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
После подготовки списка литературных источников необходи-
мо прочитать намеченную литературу. Монографии следует чи-
тать выборочно (разделы, относящиеся к теме ВКР), а статьи — 
полностью. 
Сначала по монографиям и справочникам нужно составить 
общее представление о сути вопроса, а затем перейти к обзорным 
и наиболее свежим статьям. В начале статей обычно содержится 
краткий анализ состояния проблемы, указаны наиболее важные 
работы предыдущих лет. 
Следующий этап работы — конспектирование источников. 
Здесь нужно не просто переписать выводы авторов, но и обратить 
внимание на постановку задачи, методы исследования, точность 

результатов и итоги обсуждения. В среднем конспект занимает 
1/8…1/10 часть исходного текста. Если наиболее интересные ре-
зультаты статьи представлены в виде графиков, их следует ско-
пировать. Если в тексте содержатся формулы, в конспекте нужно 
раскрыть смысл каждого символа, указать единицы измерения 
физических величин в системе СИ и интервалы значений безраз-
мерных коэффициентов. 
При составлении конспектов статей исследовательского и тех-
нологического характера иногда удается обнаружить авторские 
ошибки, обусловленные несоответствием методов исследования 
обещанной точности измерений, необоснованным пренебрежени-
ем «второстепенными» факторами, неоправданными заключениями. 
При сопоставлении данных разных работ становится ясно, какие 
результаты совпадают и подтверждаются многими авторами, какие 
противоречивы, а какие явно ошибочны. Однотипные результаты 
разных работ полезно представлять графически, в форме кривых 
на одном графике или в сводной таблице. 
В обзоре литературы магистрант должен показать свое отно-
шение к фактическим данным и обобщениям, взятым из анализи-
руемых работ. В тексте обзора дают ссылки на используемые ис-
точники, данные о которых входят в общий список литературы 
РПЗ. В обзор уместно помещать рисунки, взятые целиком из дру-
гих работ или специально сделанные по фактическим данным. 
Под каждым рисунком делают краткую подпись, с достаточной 
полнотой раскрывающую его содержание. В таблицах нужно ука-
зывать общий заголовок, название каждой колонки, приводить 
единицы измерения. 
Обзор следует признать удачным, если в заключении содер-
жатся логически обоснованные ответы на следующие вопросы: 
что определенно известно по теме обзора, чем это подтверждается 
и объясняется, какие проблемы не решены и какими путями их 
можно решить, почему выбран этот объект и данные методы исследования. 
В конце обзора формулируют цель ВКР и задачи, 
которые необходимо решить. 

3.2. Раздел «Материалы и методики исследования» 

В разделе «Материалы и методики исследования» приводят 
химический состав исследуемых сталей или сплавов по ГОСТам 
или ТУ (с ними можно ознакомиться в онлайн-базах стандартов, 

таких как [2]). Затем описывают методики механических испытаний, 
металлографического, рентгеноструктурного анализа, измерения 
твердости, других исследований (например, испытаний на 
ползучесть или усталость), приводят характеристики видов оборудования 
и режимы термической (химико-термической) обработки.  

3.3. Исследовательский раздел 

В зависимости от темы экспериментальные и теоретические 
исследования занимают 25…40 % рабочего времени, которое отводится 
на ВКР. При выполнении исследований магистрант подробно 
знакомится с методами изучения структуры и свойств 
материалов (методами металлографического анализа, определения 
механических свойств и т. п.) [3]. Он самостоятельно получает 
экспериментальные данные и учится анализировать их с целью 
выбора состава сплава или режима его термической обработки, 
позволяющего получить необходимый комплекс свойств, требуемый 
по заданию ВКР. Результаты исследований должны быть 
отражены в расчетно-пояснительной записке и графическом материале 
ВКР и считаются положительными, если студент предложил 
более эффективное решение исследуемой проблемы, чем 
применяемое ранее. 
Первое необходимое условие успешного выполнения этого 
раздела проекта — правильная постановка задачи исследования. 
Руководитель при формулировании задания должен придать работе 
характер законченного исследования, т. е. поставить перед 
магистрантом конкретную задачу, показать возможные пути ее 
решения и наметить предполагаемые результаты. 
Выполнение исследовательского раздела начинают с разработки 
рабочего плана. Этот план магистрант составляет совместно 
с руководителем. На стадии планирования важно обсудить 
задачу исследования и выбрать соотношение между объемом 
теоретических и экспериментальных исследований. Умение исследователя 
проявляется также в разумном ограничении количества 
экспериментов. В случаях, когда необходимо оценить влияние 
большого числа параметров, таких как температура, время 
выдержки, размеры образцов, разные варианты химического состава 
сплава, следует воспользоваться методами планирования 
многофакторного эксперимента [4]. Теоретический анализ про-