Правило фаз

Состояние сплава зависит от внешних условий (температуры, давления) и характеризуется числом и химическим составом образовавшихся фаз. Условия существования устойчивых (равновесных) фаз описываются законом Гиббса (правило фаз), который устанавливает
зависимость между степенью свободы системы (С), с одной стороны, и количеством фаз (Ф), находящихся в равновесном состоянии, и компонентов (К) - с другой.
Число степеней свободы системы - это число внешних и внутренних факторов (температура, давление и концентрация),которое можно изменять без изменения числа фаз. В соответствии с правилом фаз:
С = К + 2 - Ф,
где 2 - количество внешних факторов - температура и давление.
Если принять, что все превращения в металле происходят при постоянном давлении, приведенное уравнение принимает следующий вид:
С = К + 1 - Ф.
Поскольку С не может быть отрицательным или дробным числом, то К + 1 - Ф > 0, т.е. число фаз, находящихся в равновесии, не может быть больше, чем на 1, числа компонентов системы. Поэтому в двухкомпонентных сплавах в равновесии может находиться не более трех фаз.
В качестве примера определим, как меняется число степеней свободы однокомпонентной системы (чистый металл). В жидком или твердом состоянии имеем одну фазу
С = 1 + 1 - 1 = 1,
т.е. возможно изменение температуры без изменения фазового состава. В процессе кристаллизации или плавления имеем две фазы - жидкую и твердую, тогда
С = 1 + 1 - 2 = 0,
т.е. кристаллизация и плавление происходят при постоянной температуре и эта температура не может быть изменена до тех пор, пока вещество не станет однофазным — твердым при кристаллизации или жидким при плавлении.

Дополнительно правило фаз Гиббса