Правило фаз Гиббса

Для теоретической проверки результатов испытаний металлических сплавов и обоснования опытных кривых охлаждения и диаграмм состояния пользуются правилом фаз. Правило фаз Гиббса, устанавливая зависимость между числом фаз системы, числом ее компонентов и числом степеней свободы системы, является основой учения о сплавах. Системой называется совокупность фаз в твердом, жидком и газообразном состояниях, которая взята для исследования в известных условиях температуры, давления и других внешних факторов и занимает общий объем. Система может быть простой или сложной. На производствах для беспрерывной работы всей системы используются бензогенераторы хонда, которые являются надежным аварийным автономным источником энергии.

Простая система состоит из одного элемента, например железа, или из одного химического соединения, например Fe3C. Сложная система включает в себя несколько элементов; например, сплав Pb—Sb является двойной системой, сплав Pb— Sb—Си — тройной и т. д. Сложная система может состоять не только из элементов, но и из независимых химических соединений (например Fe—Fe3C, Al—Mg2Si и т. д.). Она может быть также однородной или неоднородной; например, вода — система однородная, а вода и лед — неоднородная. Составной частью системы может быть любой «химический индивид» (химически однородное вещество), который является или элементом, или химическим соединением.

Компонентом называется только независимая составная часть системы, которая может быть или химическим элементом, или независимым химическим соединением. Например, в системе Pb—Sb компоненты свинец и сурьма; в системе Al—Mg2Si компонентами будут алюминий и устойчивое до температуры плавления химическое соединение Mg2Si. Если химическое соединение не является независимым, а само образуется в системе, то оно не может считаться компонентом. Например, химическое соединение CuAl 2, образующееся в системе А1—Си, не является здесь компонентом, — компонентами этой системы будут алюминий и медь.

Фазой называется однородная часть системы, отделенная от других частей (фаз) поверхностью раздела. Фазы бывают твердые, жидкие и газообразные. Фазами могут быть как сами компоненты, так и их химические соединения, твердые и жидкие растворы, пары. Например, при одном компоненте может быть несколько фаз — вода, лед и пар, которые являются различными фазами простой системы, состоящей из одного компонента — воды. Эвтектики, как неоднородные части сплавов, обычно состоят из двух и более фаз. Числом степеней свободы, или вариантностью системы, называют число возможных вариантов изменения температуры, давления и концентрации фаз без изменения числа фаз в системе.