Для анализа диаграммы состояния железо-углерод мы пользуемся правилом фаз или законом Гиббса:
C = k + n – f,
где С – количество степеней свободы системы;
k – количество компонентов;
n – количество внешних факторов (температура, давление);
f – количество фаз.
Как «справиться» с расчетом количества степеней свободы?
Компонентов, как известно, 2 (железо и углерод). Внешних факторов – 1 (температура), потому что давление мы не меняем.
Самое трудное – определить количество фаз. С этим справляются хуже всего. Обычно очень «смущают» пунктиры, проведенные из точек S, E, C вниз до пересечения с осью концентраций. Эти пунктиры, в общем, не имеют значения для определения количества фаз. Они нанесены на диаграмму для удобства.
Для облегчения подсчета количества фаз можно представить диаграмму состояния "в цвете".
Фазовые области на рисунке раскрашены каждая своим цветом.
У нас диаграмма начерчена на плоскости, состав изменяется по 1 линии (ось концентраций, т.е. по горизонтали). Температура изменяется по вертикали. Значит, больше 2 фаз в каждой области просто быть не может.
Главное правило: каждая двухфазная область на диаграмме граничит справа и слева с однофазными областями. Поэтому в двухфазной области будут те обе фазы, которые «ограничивают» двухфазную область справа и слева.
Однофазных областей на диаграмме как известно 4: аустенит, феррит, жидкость, дельта-феррит, а также 1 линия для цементита (только при 6,67% углерода).
Поэтому:
в области DCF (желтая) будут 2 фазы – жидкость и цементит.
в области JBCE (синяя) будут 2 фазы – жидкость и аустенит.
в области SEFK (розовая) – аустенит и цементит.
в области QPK (голубая) – феррит и цементит.
в области PGS (серая) – феррит и аустенит.
в области AHB (фиолетовая) – жидкость и дельта-феррит.
в области NHJ (оранжевая) – аустенит и дельта-феррит.
Остальные области диаграммы состояния железо-углерод имеют 1 фазу.