В процессе кристаллизации изменяются и концентрация фаз (поэтому состав жидкости изменяется), и количество каждой фазы (при кристаллизации количество твердой фазы увеличивается, а жидкой уменьшается). В любой точке диаграммы, когда в сплаве одновременно существуют две фазы, можно определить количество обеих фаз и их концентрацию. По диаграмме состояния можно также установить, является ли образующаяся кристаллическая фаза твердым раствором, химическим соединением или чистым компонентом. Для этого служит так называемое правило рычага, или правило отрезков.

Первое положение правила отрезков формулируется следующим образом. Чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, характеризующую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область. Проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Рассмотрим для примерадиаграмму (рис. 2.5), аналогичную диаграмме Pb – Sb. В точке а, показывающей состояние сплава К при температуре t₁, сплав состоит из кристаллов В и жидкости. Выше точки l сплав находится в однофазном состоянии, и концентрация компонентов в этой фазе (т.е. в жидкости) определяется проекцией точки l. При охлаждении из сплава выделяются кристаллы В, и состав жидкости изменяется в сторону увеличения в ней компонента А.

Рис. 2.5. Диаграмма состояния (к применению на ней правила отрезков)

При температуре t₁ концентрация компонента В в жидкости определяется проекцией точки b; это максимальное количество компонента В, которое может содержать жидкость при t₁. По достижении температуры солидус жидкость принимает концентрацию точки С. Следовательно, при охлаждении сплава К. концентрация жидкости меняется по кривой lС. Выделяющиеся кристаллы В имеют постоянный состав – это чистый компонент В, концентрация которого лежит на вертикальной оси бб’.

Следовательно, для сплава К при температуре t₁ составы обеих фаз определяются проекциями точек b и с, так как эти точки находятся на пересечении горизонтальной линии проходящей через точку а, с линиями диаграммы.

Количество этих фаз также можно определить c помощью второго положения 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, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

Например: при t₁ количество жидкой фазы в процентах будет равно:

ас/bc ^.100;

количество твердой фазы:

ba/bc ^.100.