Khái niệm pha, giản đồ pha Fe-C
Theo giáo trình vật liệu học của Nghiêm Hùng [1], pha là các phần có cùng cấu trúc, cùng trạng thái, cùng kiểu mạng và thông số mạng, có tính chất cơ - lý - hóa xác định và các pha phân cách nhau bởi bề mặt phân chia pha. (Định nghĩa này dùng cho nghiên cứu kim loại và hợp kim).
 

 

 

 

Các chi tiết trong định nghĩa trên sẽ được làm sáng tỏ khi ta nghiên cứu về giản đồ pha.
Giản đồ pha (phase diagram):
Một cách tổng quát, trong Vật liệu học giản đồ pha được hiểu là một loại đồ thị biểu diễn các điều kiện cân bằng giữa các pha riêng biệt (các pha có thể phân biệt về mặt nhiệt động).
Hai loại giản đồ pha hay gặp: giản đồ nhiệt độ - áp suất (của nước chẳng hạn - rất nổi -tiếng trong Hóa Lý) và giản đồ nhiệt độ - thành phần (của hệ Fe - C, rất nổi tiếng trong Vật liệu học). Sau đây là hình ảnh minh họa hai loại giản đồ này:
Giản đồ nhiệt độ - áp suất của nước:

Liquid: chất lỏng

Solid: thể rắn

Giản đồ trạng thái Fe-C:

Dưới đây là 1 giản đồ pha Fe-C chi tiết hơn:

: gang Cast iron14,
: thépSteel13,
: sau cùng tíchHyper- eutectoid12,
: trước cùng tíchHypo- eutectoid11,
: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít, péc- lít và lê- đê- bu- rít đã chuyển biến (dưới 723 độ C, thành phần austenite trong tổ chức lê- đê- bu- rít chuyển biến thành péc- lít, do đó, dưới 723 độ C, lê- đê- bu- rít được gọi là lê- đê- bu- rít đã chuyển biến)Cementite, pearlite and transformed ledeburite10,
: vùng tồn tại của các pha péc- lít và xê- men- títPearlite and Cementite9,
: vùng tồn tại của các pha péc- lít và ferritePearlite and ferrite8,
: đường giới hạn mà austenite chuyển pha thành péc- lit.Austenite to pearlite7,
: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít và lê- đê- bu- rít.Cementite and ledeburite6,
: vùng tồn tại của các pha austenite, lê- đê- bu- rít và xê- men- títAustenite ledeburite and cementite5,
: đường giới hạn mà xê- men- tít bắt đầu kết tinhCM begins to solidify4,
: đường giới hạn mà austenite sơ cấp bắt đầu kết tinh Primary austenite begins to solidify3,
: austenite phân tán trong pha lỏng (đây là vùng tồn tại của austenite và pha lỏng)Austenite in liquid2,
: dung dịch rắn austenite của các- bon trong sắt gamma.Austenite solid solution of carbon in gamma iron1,
Giải thích các ký hiệu: