Как уже отмечено выше, диаграмма состояния строится в координатах «состав сплава-температура». Осью абсцисс является шкала составов сплавов, или шкала концентраций. На этой шкале откладывают концентрацию одного из компонентов. Если компоненты обозначают буквами А и В, то обычно откладывают концентрацию компонента В от 0 до 100%. Концентрация компонента А не обозначается, но подразумевается, что она изменяется в противоположном направлении от 100 до 0% (рис. 2.2). Диаграмму состояния можно построить расчетным и экспериментальным методами. Расчетный метод базируется на уравнении свободной энергии F=U-T*S (см. параграф 1.6).

Рис. 2.2 Схема осей координат будущей диаграммы состояния сплавов
Состояние каждого сплава определяется запасом свободной энергии F для заданной температуры. При построении диаграммы на ее поле должны быть нанесены линии, соединяющие температурные точки каждого сплава системы, отвечающие всем его равновесным переходам из одного фазового состояния в другое. А как известно, такой переход может происходить в состояние с меньшим запасом свободной энергии F.
При расчетном методе температурные точки, отвечающие фазовым превращениям (критические точки), могут быть найдены путем совместного решения относительно температуры Т уравнений свободной энергии F. Приравнивая уравнения, можно определить температуру, отвечающую равенству свободных энергий двух фаз для интересующих компонентов или сплава.
Однако более точные результаты при построении диаграмм состояния дает экспериментальный метод. Согласно этому методу строят кривые охлаждения компонентов или сплавов и координатах «температура — время» и по температурным остановам или перегибам на этих кривых находят соответствующие критические точки при фазовых превращениях.
На диаграмму состояния наносятся все критические точки для обоих компонентов сплава с определенной концентрацией. Затем эти точки соединяют плавными линиями и получают все необходимые области диаграммы состояния сплавов компонентов Л п В. Чем большее количество сплавов из компонентов А и В берется для построения кривых охлаждения, тем точнее получается диаграмма состояния, особенно в тех областях, где можно ожидать резкого изменения хода кривых охлаждения.
Основными линиями диаграммы состояния являются линия ликвидуса (от лат. liquidus — жидкий) и линия солидуса (от лат. solidus — твердый). Выше линии ликвидуса чистые компоненты и сплавы находятся в жидком состоянии, а ниже линии солидуса в твердом. При аллотропических (полиморфных) превращениях, происходящих в кристаллической решетке хотя бы одного из компонентов, на диаграмме состояния ниже линии солидуса должны появиться точки и линии, соответствующие местным фазовым переходам в области небольших изменений концентраций н температур, что отражается на внешнем виде диаграммы.
Ниже будут рассмотрены четыре основных типа (рода) диаграмм состояния двойных сплавов.