Правило отрезков

Для любой точки двухфазной области диаграммы состояний можно определить фазовый состав и количественное соотношение фаз. Это осуществляется с использованием правила рычага или, как его еще называют, правила отрезков, действие которого рассмотрим с использованием следующего рисунка (рис. 3.5).

Рис. 3.5 Диаграмма состояния к применению на ней правила отрезков

В области двухфазного состояния сплава возьмем произвольную точку a. Она соответствует сплаву состава К при температуре t₁.

Первое положение правила отрезков формулируется следующим образом. Чтобы определить состав и концентрацию компонентов в фазах, через данную точку, характеризующую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную двухфазную область состояния системы; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Следовательно, для сплава К при температуре t₁ составы обеих фаз определятся проекциями точек b и с на ось абсцисс: содержание компонента В в твердой фазе 100%, в жидкой 53% (остальное А).

Количественное соотношение каждой фазы в точке а определяется в соответствии со вторым положением правила отрезков. Для того чтобы определить количественное соотношение фаз, через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз (в данном случае отрезки аb и ас), обратно пропорциональны количествам этих фаз.

Для нашего случая

Q_S / Q_L = аb / ас или Q_S / (Q_S + Q_L) = аb / bc и Q_L / (Q_S + Q_L) = ас / bc

где Q_S, Q_L количество твердой (кристаллов компонента В) и жидкой фазы, соответственно.

Еще раз отметим, что правило отрезков можно применять только в двухфазных областях.