Fázisdiagram

Fázisdiagram vagy fázis-diagram egy grafikus eszköz, amely egy anyagrendszer fázisainak stabilitását mutatja különböző feltételek mellett. A leggyakoribb változatok a hőmérséklet és a összetétel függvényében ábrázolt diagramok, ahol a tengelyeken gyakran a hőmérséklet és a komponensek összetétele látható. A diagram megmutatja, melyik fázis vagy fázisok maradnak stabilak adott körülmények között, és hol találhatók a fázisok közötti egyensúlyok.

Két alapvető típusa a bináris (két összetevőjű) és a ternáris (három összetevőjű) fázisdiagramok. A legtöbb műanyag- és ötvözetipari alkalmazásban a P–T (nyomás–hőmérséklet) és a T–X (hőmérséklet–összetétel) vagy X–Y (különböző komponensek aránya) ábrázolások népszerűek. Fontos fogalmak a diagramon: folyadék-határ (liquidus), szilárd-határ (solidus), illetve a fázisközi síkok és kötések, amelyeket összekötő vonalakkal (összekötővonalakkal) jelölnek. Invariáns pontoknak nevezzük az olyan állapotokat, ahol több fázis egyszerre van egyensúlyban (például eutektikus vagy peritektoid pontok). Lehetőség nyílik a lever rule alkalmazására is a kétfázisú régiókban a fázisok tömeg- vagy arányának meghatározására.

Gyakorlati jelentősége: segít megérteni és előre jelezni a hőkezelések, olvadási és szilárdulási folyamatok kimenetelét ötvözetekben és polimer fémekben. Például az Fe–C fázisdiagram az acéltömegben található jelenségek, például eutektikus és peritektikus pontok értelmezésében alapvető. A fázisdiagramok célja a tervezés és előrejelzés megkönnyítése a termikus- és összetételi változások hatásainak megértésével.