Впервые закономерную связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов установил Н. С. Курнаков. Им было показано, что структурно-фазовый состав сплавов и их физико-механические свойства зависят прежде всего от того, в какое взаимодействие вступают сплавляемые компоненты.
Для наглядного представления о характере изменения физико-механических свойств сплавов изобразим на одном рисунке все четыре основных типа диаграмм состояния в координатах «температура -состав» и «свойства - состав» (рис. 2.7).

Рис. 2.7 Характер изменения электросопротивления и твердости сплавов в зависимости от типа диаграммы состояния: а - для диаграммы I типа: б-II типа: в-III типа: г-IV типа
В качестве физико-механических свойств можно выбрать электросопротивление (физическое свойство) и твердость (механическое свойство). Следует отметить, что характер изменения этих свойств аналогичен.
Для сплавов, затвердевающих по диаграмме состояния I типа, указанные свойства изменяются примерно по линейной зависимости (рис. 2.7, а). Однако чем больше в сплаве содержится эвтектики с измельченной структурой, тем более явно происходит отклонение от линейной зависимости, а рассматриваемые свойства сплавов могут быть несколько выше.
Для сплавов, затвердевающих но диаграмме состояния II типа, свойства изменяются по криволинейной зависимости с резко выраженным максимумом (рис. 2.7,б). Это объясняется тем, что в твердых растворах атомы растворимого компонента образуют, как правило, более прочную металлическую связь с атомами компонента-растворителя, что приводит к повышению твердости и прочности сплава. Эти атомы вносят в кристаллическую решетку растворителя геометрические и энергетические искажения, и даже небольшие добавки второго компонента к основному резко изменяют свойства. В результате общий характер изменения свойств является криволинейным с наличием максимума.
Однако следует отметить, что такие физико-механические свойства, как твердость, прочность, электросопротивление, изменяются по кривой с максимумом, а пластичность, вязкость, электропроводность — по кривой с минимумом. Концентрация компонентов, соответствующая максимуму или минимуму свойств, является критической, после перехода через нес роли компонентов меняются на противоположные.
В сплавах, затвердевающих по диаграмме состояния III типа (рис. 2.7, в), свойства однофазных областей изменяются криволинейно, а в областях механических смесей- примерно линейно. Наибольшее отклонение от линейной зависимости наблюдается в районе эвтектики.
В сплавах с химическим соединением (рис. 2.7, г) свойства резко изменяются по линейной зависимости. Но и здесь в районе эвтектики наблюдается отклонение от нее. На диаграмме IV типа точку перелома S при концентрации, соответствующей химическому соединению, называют сингулярной (особой) точкой.
Закономерности, установленные Н. С. Курнаковым, имеют большое научно-практическое значение. Эти закономерности были положены им в основу физико-химического метода анализа сплавов, который широко применяется в научных исследованиях при разработке новых сплавов, изучении структурных превращений и в других целях. Кроме того, в дальнейшем исследования Н.С. Курнакова были дополнены установлением связей многих технологических свойств с типом диаграммы состояния.
Так, сплавы, затвердевающие по диаграмме состояния I типа с эвтектической концентрацией, имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей жидкотекучестью, а следовательно, и высокими литейными свойствами. Однофазные сплавы (чистые металлы или твердые растворы) хорошо обрабатываются давлением. Однако наличие в структуре сплава вторичной фазы, расположенной по границам зерен, ухудшает обрабатываемость давлением и может привести к образованию трещин.
Большое значение имеют диаграммы состояния при выборе режимов термической обработки в целях получения требуемых свойств сплава. А способность изменения свойств сплава в зависимости от режимов термической обработки является важнейшим технологическим свойством.