Zustandsdiagramme (auch als Phasendiagramme bezeichnet) stellen u.a. die Phasenzusammensetzung von Ein- und Mehrstoffsystemen in Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Volumen und Zusammen-setzung dar.

Bei druck- und volumenkonstanten (isobar, isochor) Verhältnissen werden die Existenzbereiche der einzelnen Phasen in Abhängigkeit von der Temperatur angegeben. Die Gleichgewichtskurven grenzen die Existenzbereiche der verschiedenen Phasen voneinander ab. Die Berechnung der Anteile der Phasen erfolgt nach dem Hebelprinzip. Dabei ist der Drehpunkt der Schnittpunkt zwischen der Temperaturachse (y-Achse) und der Konzentrationsachse (x-Achse). Bei einer konstanten Temperatur sind die Hebel die Strecken vom Drehpunkt bis zu den Schnittpunkten eines 2-Phasen Feldes.

Zustandsdiagramm Bild 1 

Die Menge der Komponente A im Mischkristall ist gleichwertig mit der Strecke vom Drehpunkt zum Punkt a der Soliduslinie, die Menge der Komponente B (Schmelze) entspricht der Strecke vom Drehpunkt bis zur Liquiduslinie. Theoretisch ergibt sich das Konzentrations-verhältnis der Phasen aus dem Verhältnis der beiden Hebelab-schnitte.

Die folgende Abbildung zeigt ein weiteres Beispiel für ein eutektisches System.

Zustandsdiagramm Bild 2

Die beiden dargestellten Systeme stellen die grundsätzlichen Formen der binären metallischen Zustandsdiagramme dar. Auf dieser Grundlage existieren weitere Diagramme, die mit komplexen Prozessen zwischen den Komponenten verbunden sind.

Diese sind:

  • teilweise Mischbarkeit im festen Zustand;
  • Verbindungsbildung im festen Zustand

Eine Interpretation der Zustandsdiagramme setzt immer die Umsetzung eines thermodynamischen Gleichgewichts im stabilen System voraus.