Диаграмму состояния сплава с устойчивым химическим соединением можно разделить на 2 части. На одной части диаграммы (I) будут присутствовать сплавы, образованные компонентом А и химическим соединением АmВn, а на другой (II) – химическим соединением АmВn и компонентом В. В этом случае химическое соединение выступает в роли одного из компонентов. Каждая часть диаграммы представляет собой диаграмму состояния сплавов, компоненты которой образуют в твердом состоянии смеси (рис. 1, а) или твердые растворы с ограниченной растворимостью компонентов (рис. 1, б). Превращения в сплавах, компоненты которых образуют диаграммы такого типа, рассмотрены выше.
В практике часто рассматривают только часть диаграммы в пределах «компонент – химическое соединение». Так, диаграмма «железо – углерод», описывающая структуры самых распространенных конструкционных материалов — сталей и чугунов, рассматривается в пределах «железо – карбид железа» (Fe – Fe3C).
Правило Курнакова Н.С. устанавливает связь между типом диаграммы состояния и характером изменения физико-механических свойств сплавов в зависимости от содержания в них компонентов (рис. 2).
При образовании смесей компонентов значения свойств — твердости, прочности, электропроводности и других - изменяются прямолинейно в зависимости от концентрации компонентов (аддитивно).
При образовании твердых растворов свойства сплавов изменяются по криволинейной зависимости (по параболе).
При образовании химического соединения на кривой изменения свойств наблюдается «перелом» при концентрации компонентов, соответствующей химическому соединению, поскольку его свойства резко отличаются от свойств компонентов.
СПРАВКА
Николай Семёнович Курнаков (1860— 1941) — русский физикохимик, профессор (1893), заслуженный профессор (1907), доктор химических наук (1909), академик Петербургской академии наук (Российской академии наук), Академии наук СССР (1913), создатель физико-химического анализа.